【正文】 ......................................................... 31 ． 軟件結(jié) 構(gòu)及流程 ................................................................................................... 31 結(jié) 論 .............................................................................................................................. 33 致 謝 .............................................................................................................................. 35 參看文獻(xiàn) .......................................................................................................................... 34 附錄一 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖 .............................................................................................. 36 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒論 5 緒論近年來(lái)，隨著改革開放的深入發(fā)展，電子電器的飛速發(fā)展，人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法分子也是越來(lái)越多。這點(diǎn)就是看到了大部分人防盜意識(shí)還不夠強(qiáng)，造成偷竊現(xiàn)象屢見不鮮。因此，越來(lái)越多的居民對(duì)家庭財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題是否擔(dān)憂。 防盜報(bào)警系統(tǒng)時(shí)在探測(cè)到防范現(xiàn)場(chǎng)有能及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)的入侵者是專用電子系統(tǒng)，一 般由探測(cè)器（報(bào)警器）、傳輸系統(tǒng)和報(bào)警控制器組成。探測(cè)器檢測(cè)到意外情況就產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，通過(guò)傳輸系統(tǒng)送入報(bào)警控制器發(fā)生聲、光或者其它報(bào)警信號(hào)。探測(cè)器（報(bào)警器）的種類很多，按所探測(cè)的物理量不同，可分為微波、紅外、激光、超聲波和振動(dòng)等方式；按電信號(hào)傳輸方式不同，可分為無(wú)線傳輸和有線傳輸兩種方式。由于紅外線是不可見光，有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用，這時(shí)紅外線報(bào)警器的簡(jiǎn)易、靈敏度為人們所解決了不少問(wèn)題。但是市場(chǎng)上的報(bào)警器大部分都是用于一些大公司財(cái)政機(jī)構(gòu)，價(jià)格高昂，一般人們都難以接 受，如果在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一種價(jià)廉、性能靈敏可靠的防盜報(bào)警器，必須為大多數(shù)需求者所利用，在人們的防盜和保證財(cái)產(chǎn)安全方面更加有效的作用。 無(wú)線遙控，即是在控制端把控制指令以某種編碼方式形成易于傳輸?shù)男盘?hào)，通過(guò)無(wú)線傳輸，在受控 解碼等處理形成相應(yīng)的控制操作。無(wú)線控制方式多種多樣，可以根據(jù)不同的應(yīng)用需要采用適宜的方式。各種遙控方式的不同，主要在于信息的編碼處理方式和信息的傳輸方式。所傳信息的形式以及信息量的大小決定采用何種信息編碼和處理方式，而信息傳送的距離決定采用何種傳輸方式。 對(duì)于無(wú)線遙控技術(shù)，當(dāng)前基本上通過(guò)以下幾 種方式實(shí)現(xiàn)：紅外線遙控方式、無(wú)線電遙控方式、超聲波遙控方式和聲音遙控方式。紅外技術(shù)出現(xiàn)比較早，成本低，價(jià)格也具有優(yōu)勢(shì)。紅外遙控具有以下優(yōu)點(diǎn)：控制內(nèi)容多，抗干擾能力比較強(qiáng)，不會(huì)發(fā)生任何誤動(dòng)作；響應(yīng)速度快，不會(huì)對(duì)其他電器產(chǎn)生干擾從而影響用戶使用；體積小，成本低，功耗小，與其它方式比可以降低功耗 90%。但是他的缺點(diǎn)也很明顯，在使用中需要保證遙控發(fā)射器和遙控接收器接收設(shè)備與一定的角度范圍，中間不能有任何物品，否則就回阻擋紅外線的傳輸，因?yàn)榧t外線不能穿透磚瓦水泥砌筑的墻體，這是日常使用中經(jīng)常會(huì)造成不便，畢竟用戶不希望 在一定的角度范圍內(nèi)才能對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作，之外紅外線方式也容易受到外界干擾。超聲波遙控方式中的超聲傳感器頻帶窄，能攜帶的信息少，易于受干擾而引起誤動(dòng)作，同時(shí)該種房子作用距離短，通用性強(qiáng)可以互換因而不適應(yīng)在燈具遙控中應(yīng)用。聲音遙控方式通用性強(qiáng)，作用距離短，能攜帶的信息少，易于受干擾而引起誤動(dòng)作，適應(yīng)于通聲控電燈開關(guān)的場(chǎng)合。無(wú)線電作為新一代的信息傳送方式，具有擾射和穿透特性，只要在有效工作范圍之內(nèi)，無(wú)線設(shè)備就可以不受角度、方向和障礙物的限制而自由使用。并且采用特定的編碼技術(shù)可以防止無(wú)線電波的相互干擾，抗干擾能力強(qiáng)。 在本系統(tǒng)中通過(guò)一個(gè)對(duì)射式的紅外線防盜和震動(dòng)防盜來(lái)實(shí)現(xiàn)，主動(dòng)式紅外報(bào)警器是報(bào)警器主動(dòng)發(fā)出紅外線，紅外線碰到障礙物，就反彈回來(lái)，被報(bào)警器的探頭接收。如果探頭監(jiān)測(cè)到，紅外線靜止不動(dòng)的，也就是紅外線又被不斷反彈的，那么報(bào)警器就不會(huì)報(bào)警。當(dāng)有動(dòng)的物體觸犯了這根看不見的紅外線的時(shí)候，探頭就會(huì)監(jiān)測(cè)到有異常，就會(huì)報(bào)警。震動(dòng)防盜是一個(gè)水銀開關(guān)來(lái)控制，只要有人撬動(dòng)卷簾門，卷簾門就震動(dòng)，震動(dòng)就使水銀開關(guān)接通，同時(shí)電路就接通，從而報(bào)警。它的任務(wù)是：用戶先給密碼鎖設(shè)定一個(gè)密碼，在外面的人要進(jìn)門時(shí)，可以坐在鍵盤上直接輸入密碼或 者就在紅外遙控器鍵入代碼，該密碼與用戶設(shè)定的密碼比較，如果密碼正確，東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒論 2 則驅(qū)動(dòng)電機(jī)執(zhí)行開鎖，人可以進(jìn)門；如果密碼不正確，則允許操作人員重新輸入密碼，則單片機(jī)通過(guò)報(bào)警電路給予報(bào)警。因此我們嘗試用價(jià)格低廉、普遍的 AT89S51單片機(jī)控制的電路來(lái)設(shè)計(jì)主動(dòng)式對(duì)射式的紅外線防盜報(bào)警器和震動(dòng)防盜報(bào)警，期望達(dá)到方便、實(shí)用的效果。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 總體方案設(shè)計(jì) 3 1 車庫(kù)防盜門單片機(jī)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 (1) 開 /關(guān)門邏輯控制主控制系統(tǒng)，無(wú)線接收便攜 式遙控密碼發(fā)送器，有線密碼控制器，有線控制的紅外異物感應(yīng)器； (2) 有線密碼控制器或便攜式遙控器發(fā)送密碼給主板控制器； (3) 主板控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)開 /關(guān)門、修改密碼、鎖定開門器等功能； (4) 主線路板、便攜式遙控器及壁掛式有線密碼控制器的控制程序加密。 系 統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 防 盜門 作 為 一 項(xiàng) 先 進(jìn) 的高科技防范手段，在早期，一 些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó) 家就已 經(jīng)應(yīng) 用于科研、 工業(yè) 、博物 館 、酒店、商 場(chǎng) 、 醫(yī)療監(jiān)護(hù) 、 銀 行、 監(jiān)獄 等，特 別 是由于系 統(tǒng) 本身具 有隱 蔽性， 及時(shí) 性等特 點(diǎn) ，在 許 多 領(lǐng) 域的 應(yīng) 用越 來(lái) 越 廣泛 ，防 盜 系 統(tǒng) 即要 處 于技 術(shù) 的尖端，具有智慧性，高可靠性， 實(shí)時(shí) 性，又要能符合 實(shí)際 需要。本 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題 是 車庫(kù) 防 盜門 系 統(tǒng) ，因此， 結(jié)合實(shí)際應(yīng) 用情 況 ，本系 統(tǒng) 的 設(shè)計(jì)應(yīng) 遵循以下 原則 ： (1) 系 統(tǒng) 的 實(shí) 用性 防 盜 系 統(tǒng) 的 內(nèi)容應(yīng) 符合 實(shí)際 汽 車 的需要，不能 華 而不 實(shí) ，如果片面追求系 統(tǒng) 的超前性， 勢(shì) 必造成投 資過(guò) 大，離 實(shí)際 需要偏離太 遠(yuǎn) ，因此系 統(tǒng) 的 實(shí) 用性是首先 應(yīng) 遵循的第一 原則 。 (2) 系 統(tǒng) 的 實(shí)時(shí) 性 如果 車庫(kù)門 禁系 統(tǒng) 中任何一 個(gè)關(guān)鍵 部位出 現(xiàn)差錯(cuò) 或停 機(jī)將 直接影 響 到整 個(gè)單元用 戶 的正常生活及安全，因此， 車庫(kù) 防 盜門 各子系 統(tǒng)應(yīng)盡 可能 屬于 Nonstop(不停機(jī)）系 統(tǒng) ，以保 證 工作正常 運(yùn) 行。 (3) 系 統(tǒng) 的完整性 一 個(gè) 完成的 車庫(kù) 防 盜門 系 統(tǒng) 是 車庫(kù) 智能化形象的重 要標(biāo) 志。功能完善， 設(shè)備齊全，管理方便 時(shí)設(shè)計(jì)應(yīng) 考 慮 的一 個(gè) 因素。 (4) 系 統(tǒng) 的安全性 車庫(kù) 防 盜門 系 統(tǒng) 中的所有 設(shè)備 及配件在性能安全可靠 運(yùn)轉(zhuǎn) 的同 時(shí)，還應(yīng) 符合中國(guó) 或 國(guó)際 有 關(guān)的 安全 標(biāo) 準(zhǔn)，并可在非理想 環(huán) 境下有效工作。 (5) 系 統(tǒng) 的可 擴(kuò) 展性 防 盜 系 統(tǒng) 的技 術(shù) 不 斷 向前 發(fā) 展，用 戶 需求也在 發(fā) 生 變 化，因此防 盜 系 統(tǒng) 的 設(shè)計(jì)與 實(shí) 施 應(yīng) 考 慮 到 將來(lái) 可 擴(kuò) 展的 實(shí)際 需要，亦即：可 靈 活增 減 或更新各 個(gè) 子系 統(tǒng)滿 足不同 時(shí)間 的需要，保持 長(zhǎng)時(shí)間領(lǐng)先地 位。 (6) 系 統(tǒng) 的易 維護(hù)性 防 盜 系 統(tǒng) 在 運(yùn) 行 過(guò) 程中的 維護(hù)應(yīng)盡 量做到 簡(jiǎn)單 易行。系 統(tǒng) 的 運(yùn)轉(zhuǎn) 真正做到 開電即 可工作，插上就 能 運(yùn) 行的程度，而且 維護(hù)過(guò) 程中 無(wú) 需使用 過(guò) 多的 專用 的 維護(hù) 工具。防 盜 系 統(tǒng) 在 設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合 目前 國(guó)內(nèi) 的 實(shí)際應(yīng) 用水平，使系 統(tǒng) 建成后能立即得到充東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 總體方案設(shè)計(jì) 4 分的利用。采用合理的投 資 而得到最佳的效果 適應(yīng) 未 來(lái)發(fā) 展的需要， 滿 足 現(xiàn) 代都市人 們 生活的需要，做到 經(jīng)濟(jì)實(shí) 惠，安全可靠。 研究的主要 內(nèi) 容及 擬 解 決 的 問(wèn)題 (1)主要 內(nèi) 容就是如何通 過(guò)單 片機(jī)等自 動(dòng) 控制 領(lǐng) 域的知 識(shí)應(yīng) 用， 實(shí)現(xiàn)車庫(kù) 防 盜 系統(tǒng) 的管理與 運(yùn) 行。通 過(guò) 硬件及 軟 件技 術(shù) ，解 決設(shè)計(jì) 要求的各種功能，比如手 動(dòng) 控制 、遙 控控制 開門 、關(guān)門的 設(shè)計(jì) ， 紅 外 報(bào) 警，密 碼識(shí)別 等技 術(shù) 部分。 (2)硬件 設(shè)計(jì)部 分 擬 解 決 的主要的 問(wèn)題 包括：如 何設(shè) 置密 碼識(shí)別 功能，如何解決遙 控密 碼鎖 功能，密 碼輸 入， 紅 外 線防盜報(bào) 警，震 動(dòng) 防 盜報(bào) 警，以及硬件原 理圖的 設(shè)計(jì) 。 (3)軟 件 設(shè)計(jì)部 分就是要 設(shè)計(jì) 出 滿 足上述要求的程序以供系 統(tǒng)調(diào) 用 ，擬 解 決 的問(wèn)題 主要有 紅 外 線防盜報(bào) 警，震 動(dòng) 防 盜報(bào) 警，矩 陣鍵盤掃 描程序， 電 機(jī) 驅(qū)動(dòng) 程序，遙 控密 碼鎖 等等，以及程序流程 圖 的 設(shè)計(jì) 。 系 統(tǒng)總 體 設(shè)計(jì) 方案 當(dāng)汽車用戶要打開車庫(kù)時(shí)，來(lái)到卷簾門口，可以用遙控上的按鍵開啟卷簾門，在同時(shí)系統(tǒng)關(guān)閉紅外線報(bào)警和震動(dòng)防盜報(bào)警，或者在主板上按要求輸入預(yù)先設(shè)置好的密碼輸入密碼，也可以開啟卷簾門， 如果在沒(méi)有關(guān)閉紅外線就靠近卷簾門或者撬卷簾門，系統(tǒng)都會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 系 統(tǒng) 的 總 體 結(jié) 構(gòu)和框架 圖 無(wú)線發(fā)射 與接收、 電 機(jī) 驅(qū)動(dòng) 、 紅 外 線防盜 、震動(dòng)防盜構(gòu)成本 課題設(shè)計(jì) 的基本 車庫(kù) 防 盜門 系 統(tǒng) 控 制單 元 設(shè)備 。它由主控芯片 AT89C5 PT226 PT2272 與相 應(yīng) 的外 圍電 路 組 成，因而， 車庫(kù) 防 盜門 系 統(tǒng) 的功能 實(shí)現(xiàn) 也就主要取 決 于 這 部分的 設(shè)計(jì) 。 圖 11 系 統(tǒng)結(jié) 構(gòu) 框圖 報(bào)警 電源 電機(jī) 單片機(jī) 鍵盤 接收電路 驅(qū)動(dòng)電路 紅外防盜 無(wú)線遙控 震動(dòng)防盜 復(fù)位 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） AT89C51 芯片 9 系 統(tǒng)設(shè)計(jì) 原理 本系 統(tǒng)共有兩 部分構(gòu)成，即硬件部分 與軟 件部分。 軟 件部分 對(duì)應(yīng) 的由 主程序、開 機(jī)初始化程序、 鍵盤掃 描程序 、無(wú)線發(fā)射 與接收程序等 組 成。硬件主要由 單 片機(jī)、矩 陣鍵盤 、 紅 外 線防盜報(bào) 警、震動(dòng) 防盜報(bào) 警 、無(wú)線遙 控 發(fā)射、無(wú)線遙 控接收、 電 機(jī)驅(qū)動(dòng) 等部分 組 成。其中矩 陣鍵盤 用于 輸 入 數(shù) 字密 碼和進(jìn) 行各種功能的 實(shí)現(xiàn) 或者通過(guò)無(wú)線遙控密碼來(lái)實(shí)現(xiàn)功能。由用 戶 通 過(guò)連 接 單 片機(jī)的矩 陣鍵盤輸 入密 碼，后經(jīng)過(guò)單片機(jī) 對(duì) 用 戶輸 入的密 碼 與自己保存的密 碼進(jìn) 行比 對(duì) ， 從 而判 斷 密 碼 是否正確，然后控制引 腳 的高低 電平傳 到控制 電 機(jī)的 電 路控制 開鎖 ， 實(shí)際 使用 時(shí)只 要 將單 片機(jī)的 負(fù)載由繼電 器 換 成 電 子密 碼鎖 的 電 磁 鐵 吸合 線 圈即可， 當(dāng)然 也可以用 繼電 器的常 開 觸點(diǎn) 去控制 電 磁 鐵 吸合 線 圈。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） AT89C51 芯片 10 2. 車庫(kù)防盜門硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在本章中分模塊 說(shuō) 原 理圖 的 設(shè)計(jì)原則 、主控芯片的介 紹 ，以及 實(shí)現(xiàn)車庫(kù) 防 盜門硬件系 統(tǒng) 的原 理圖 ，并做了分模塊仔 細(xì) 介 紹 。 . 主控芯片功能介 紹 在下面分別介紹電路原理圖中的主控芯片， AT89C51 芯片、 PT2262 芯片、 PT2272芯片等。 . AT89C51 芯片 根據(jù)本 設(shè)計(jì) 的要求，以及系 統(tǒng) 的 設(shè)計(jì)原則 ，本系 統(tǒng)采 用 AT89C51 單 片