【正文】 XXXXXXX畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文) XXXXXXX 系（院） XXXXXXXXX 專業(yè)基于AT89C51單片機(jī)的紅外防盜報(bào)警器設(shè)計(jì)The design for infrared burglar alarm學(xué)生姓名 XXXXX 班 級 XXXXXXXXXXXXXX 學(xué) 號 XXXXXXXX 指導(dǎo)教師 XXXXX 完成日期 2013 年 5 月 10 日摘 要本系統(tǒng)是基于單片機(jī)AT89C51設(shè)計(jì)的家用無線防盜報(bào)警器。它采用的元件是熱釋電紅外傳感器，它的制作簡單、成本低、安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，靈敏度高、安全可靠、抗干擾能力強(qiáng)。該報(bào)警器成本較低，易于安裝可靠性和穩(wěn)定性高，并且在功能上具有良好的可擴(kuò)展性，便于市場應(yīng)用與推廣。本設(shè)計(jì)分硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分，硬件部分包括紅外探頭電路、單片機(jī)控制電路、驅(qū)動執(zhí)行報(bào)警電路、LED控制電路等部分組成。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；無線報(bào)警；紅外傳感器；數(shù)據(jù)采集IAbstract This system is designed based on single chip AT89C51 home wireless burglar alarm. It uses the element pyroelectric infrared sensors, and its production is simple, low cost, more convenient to install, and antitheft performance is relatively stable, high sensitivity, safe, reliable, antiinterference ability. The alarm is low cost, easy to install high reliability and stability, and has a good scalability in functionality, ease of market application and promotion. The design points of hardware design and software design in two parts, hardware section includes infrared sensor circuit, MCU control circuit to drive the implementation of the alarm circuit, LED control circuit and other ponents. The whole system is working under the control of the system software.Key words: SCM。 infrared sensor；Wireless alarm； data collectionI南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文目 錄摘 要 IAbstract II目 錄 III第一章 緒論 1 選題背景 1 報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀 1 3 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 5第二章 主要元器件選擇與介紹 6 傳感器介紹 6 熱釋電紅外線傳感器簡單介紹 6 熱釋電紅外傳感器結(jié)構(gòu) 6 熱釋電效應(yīng) 7 菲涅爾透鏡及其基本原理 7 熱釋電紅外傳感器工作原理 8 熱釋電紅外傳感器引腳圖介紹 9 AT89C51單片機(jī)簡單概述 10 AT89C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu) 10 AT89C51管腳說明 11第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 14 整體設(shè)計(jì)方案 14 信號放大電路 14 主要電路元件介紹 14 實(shí)現(xiàn)功能 15 原理分析 15 比較電路 16 16 17 18 主要電路元件介紹 18 實(shí)現(xiàn)功能 18 原理分析 19 19 主要電路元件介紹 19 實(shí)現(xiàn)功能 20 原理分析 20 顯示電路 21 主要電路元件介紹 21 實(shí)現(xiàn)功能 22 原理分析 22 22 主要電路元件介紹 22 實(shí)現(xiàn)功能 23 原理分析 23 單片機(jī)最小系統(tǒng) 24 主要電路元件介紹 24 實(shí)現(xiàn)功能 24 原理分析 25第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 26 單片機(jī)程序語言設(shè)計(jì) 26 單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本步驟 26 匯編語言程序設(shè)計(jì)方法 26 Keil 簡介 26 報(bào)警系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 27 27 中斷函數(shù)流程圖 28第五章 總結(jié) 30參考文獻(xiàn) 31致 謝 33附錄一：設(shè)計(jì)編程程序 34附錄二：硬件電路圖 37V第一章 緒論 選題背景隨著社會科學(xué)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，人們生活水平得到很大的提高，對個(gè)人私有財(cái)產(chǎn)的保護(hù)越來越重視，因而對于防盜的措施提出了更高的要求。本設(shè)計(jì)就是為了滿足現(xiàn)代生活防盜的需要而設(shè)計(jì)的應(yīng)用于家庭、車庫、倉庫和保險(xiǎn)柜等處進(jìn)行防盜監(jiān)控的無線防盜報(bào)警裝置。目前市面上防盜裝備主要有開關(guān)式電子防盜報(bào)警器、壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報(bào)警器等各種報(bào)警器，但這幾種比較常見的報(bào)警器都或多或少的存在著一些缺點(diǎn)。本設(shè)計(jì)的紅外線探測防盜報(bào)警器是基于紅外光的不可見性而設(shè)計(jì)的，具有報(bào)警精確度高、誤報(bào)率低、設(shè)備安裝隱蔽等特點(diǎn)，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。這種熱釋電紅外傳感器可以通過非接觸形式的檢測接收人體輻射的紅外線，并且將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺ㄟ^各部分電路進(jìn)行報(bào)警。同時(shí)，熱釋電紅外傳感器不僅可用于防盜報(bào)警裝置，也可用于接近開關(guān)、制動控制、遙測等各個(gè)領(lǐng)域。 報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀 從上世紀(jì)初開始，報(bào)警系統(tǒng)就已經(jīng)開始在北美形成雛形。在北美，報(bào)警求救箱放置在各個(gè)街頭巷尾，在求救時(shí)發(fā)出聲響提示，用來尋求附近警察的幫助；這種呼救箱同時(shí)直接連接到附近的警察局，使得一些更遠(yuǎn)的警察也可以接收到求救信息。隨后，由于通信技術(shù)的發(fā)展，提供遠(yuǎn)程通信技術(shù)服務(wù)的電報(bào)公司開始加入到了這個(gè)行業(yè)中，使得報(bào)警信息可以傳送到更遠(yuǎn)的地方；不過，由于這種電報(bào)方式難以普及，所以稍后出現(xiàn)的電話就理所應(yīng)當(dāng)?shù)某蔀閳?bào)警通信的主要方式。而此后出現(xiàn)的自動撥號系統(tǒng)以及電話迅速的普及，更加使得通過電話報(bào)警的方式得到了更加前所未有的發(fā)展。從上面的過程來看，報(bào)警行業(yè)的出現(xiàn)、發(fā)展離不開工業(yè)技術(shù)發(fā)展，只有通過良好的通信手段，才能把個(gè)不同地區(qū)的報(bào)警信息匯聚到不同的相關(guān)部門，然后由各個(gè)部門負(fù)責(zé)分配極其有限的警力來幫助所有需要幫助的個(gè)體。目前，對于北美的安全防范產(chǎn)業(yè)來說，最成功的經(jīng)營模式無疑就是聯(lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)模式，聯(lián)網(wǎng)報(bào)警可以將整個(gè)北美的安防產(chǎn)業(yè)進(jìn)行從橫向到縱向的整合串并，并且形成了一個(gè)集多種高科技技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化管理于一體化的綜合性產(chǎn)業(yè)。比如2011年世界排名第一的北美最大的安防跨國公司一泰科安防（ADT SECURITY）公司，泰科安防已經(jīng)為全球740多萬民用、商業(yè)、工業(yè)、以及政府部門客戶提供安防服務(wù)，其中就包括90%的世界財(cái)富500強(qiáng)公司。泰科安防的年銷售收入高達(dá)70多億美元，經(jīng)營覆蓋了全球40多個(gè)國家和地區(qū)，提供全面的安防和安全解決方案?，F(xiàn)在全世界90%的世界財(cái)富500強(qiáng)公司美國50家最大的全國性及區(qū)域性銀行控股公司中的半數(shù)美國72家大中型機(jī)場。美國30座最繁忙的機(jī)場中，19家使用ADT的服務(wù)全球最大的100家零售商中，80%使用ADT的服務(wù)。我國從1979年開始公安部在石家莊市召開了“全國刑事技術(shù)預(yù)防專業(yè)工作會議”，會議上提出要大力開展安全技術(shù)防范工作，技防工作作為公安業(yè)務(wù)的組成部分就從這里開始被正式提出來了。事實(shí)上我國的技防工作早在60年代就已經(jīng)開始出現(xiàn)了，那時(shí)候由于形勢所迫，銀行，博物館都開始自發(fā)的采用各種各樣的防范手段，這是我國技術(shù)防范工作的初級階段。當(dāng)時(shí)采用的手段主要是聲控報(bào)警。當(dāng)罪犯撬玻璃和砸展柜時(shí)所產(chǎn)生的聲音傳到值班室時(shí)。值班室的人員判斷出罪犯正在行竊，并及時(shí)報(bào)告給領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門，組織布置保衛(wèi)人員和警力將犯罪分子包圍后并將其抓獲。1982年公安部和公安部第一研究所，根據(jù)當(dāng)時(shí)的防盜報(bào)警技術(shù)為故宮許多的展廳安裝了各種主動紅外式、被動紅外式、超聲波式、微波式、聲控式等防盜探測器，形成了多種探測手段于一體的防盜報(bào)警系統(tǒng)，此時(shí)我國的防盜報(bào)警技術(shù)已經(jīng)提高到了一個(gè)新水平。1984年以后是安防事業(yè)在我國進(jìn)入了普及和提高的階段，而且發(fā)展迅速。此時(shí)各個(gè)銀行、博物館、商場、超市、居民小區(qū)等都陸續(xù)開始建立了各種安全防范系統(tǒng)。進(jìn)入90年代以后，人們越加注意到周邊安全防范的重要性，慢慢開始利用周邊的圍墻，鐵柵欄等屏障建立了周界防范，如果沒有條件形成完整的周界防范，也要建立相應(yīng)的防范區(qū)。在防護(hù)區(qū)和禁區(qū)內(nèi)采用多種不同探測原理的探測器構(gòu)筑多道防線，與此同時(shí)防遮擋功能的探測器已經(jīng)問世，進(jìn)一步促進(jìn)了入侵探測器技術(shù)的發(fā)展。目前，我國的安防技術(shù)已經(jīng)基本上和國際接軌。在現(xiàn)代通信技術(shù)、自動控制技術(shù)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，安防系統(tǒng)已經(jīng)形成了一個(gè)十分完善的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，防盜報(bào)警系統(tǒng)，聲音系統(tǒng)，電視監(jiān)控系統(tǒng)，門禁系統(tǒng)和巡更系統(tǒng)等統(tǒng)一由同一臺計(jì)算機(jī)進(jìn)行調(diào)控管理，標(biāo)志我國的安防事業(yè)有邁進(jìn)了一個(gè)新的階段。隨著個(gè)人安全防范意識的提高，以及各種智能樓宇建筑的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在防盜報(bào)警系統(tǒng)的容量也在迅速增大，報(bào)警探測器由一開始的幾個(gè)、十幾個(gè)增加到了上百、數(shù)百個(gè)。防范區(qū)域面積的擴(kuò)大、施工布線的復(fù)雜、探測器分布位置的后期調(diào)整和擴(kuò)容等等，都對整個(gè)防盜報(bào)警系統(tǒng)的控制管理方式乃至整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)又提出了新的要求。防盜報(bào)警系統(tǒng)中的通訊方式一般包括報(bào)警探測器和報(bào)警控制器之間的聯(lián)網(wǎng)，以及報(bào)警控制器和控制中心之間的聯(lián)網(wǎng)。在實(shí)際的施工部署過程當(dāng)中，為了能夠更加靈活的搭配探測器的布線和數(shù)量，探測器和報(bào)警控制器之間大多數(shù)仍然采用了傳統(tǒng)的開關(guān)量信號傳輸，而報(bào)警控制器和控制中心之間的聯(lián)網(wǎng)則是整個(gè)系統(tǒng)是否能夠穩(wěn)定靈活擴(kuò)展的關(guān)鍵所在。使用電話線聯(lián)網(wǎng)的方式運(yùn)營費(fèi)用較高、聯(lián)網(wǎng)速度較慢，為解決多用戶同時(shí)報(bào)警造成線路堵塞的問題，此時(shí)接警中心就需要配置多臺接警控制器和多路通訊鏈路。而專用總線聯(lián)網(wǎng)的方式運(yùn)營成本較低、聯(lián)網(wǎng)速度較快，但是覆蓋面積范圍很小、線路鋪設(shè)可靠性比較差、傳輸很容易受干擾。防范區(qū)域的不斷加大使得報(bào)警系統(tǒng)的監(jiān)控范圍不斷延展，這樣使得分布在各個(gè)不同地區(qū)的報(bào)警控制器必須要有更完善、更先進(jìn)的通訊網(wǎng)絡(luò)來支撐，控制中心的安保監(jiān)測人員才有能力對整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的所有探測器的報(bào)警狀態(tài)進(jìn)行全面了解，傳統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)方式在面對這類情況的變化時(shí)已經(jīng)難以為繼，此時(shí)以聯(lián)網(wǎng)報(bào)警技術(shù)的出現(xiàn)則使得這一要求的實(shí)現(xiàn)成為了可能。防盜聯(lián)網(wǎng)報(bào)警是一種“人防、技防、物防”三防相結(jié)合的安全防范體系，是目前安防界公認(rèn)的最為有效的安全防范措施。聯(lián)網(wǎng)報(bào)警的應(yīng)用廣泛，用戶花非常低的投入就可以獲得全方位、全天候的安全防范措施。為用戶提供全天24小時(shí)值班，同時(shí)提供巡防、接警、出警等服務(wù)，最大程度保障用戶的安全。若期間產(chǎn)生相關(guān)財(cái)產(chǎn)損失，損失的部分將按照聯(lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)中心為用戶贈送的保險(xiǎn)取得相應(yīng)賠償。在我國很多城市，聯(lián)網(wǎng)報(bào)警已經(jīng)成為了社會安全防范的重要舉措。其技術(shù)發(fā)展的主要方向主要有以下幾點(diǎn)。（1）聯(lián)動集成化多系統(tǒng)多平臺的集成已經(jīng)成為安防系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)主要方向，防盜報(bào)警系統(tǒng)也不例外。其中，對報(bào)警信息進(jìn)行視頻復(fù)核的強(qiáng)烈市場需求使得防盜報(bào)警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)集成聯(lián)動最具必要性。如果監(jiān)控區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)警情，安保人員一般不可能迅速出現(xiàn)在現(xiàn)場，如果同時(shí)出現(xiàn)多處警情，也無法分身去多個(gè)地方。如果防盜報(bào)警系統(tǒng)能夠聯(lián)動視頻監(jiān)控系統(tǒng)，就可以在控制中心即時(shí)觀察報(bào)警現(xiàn)場的實(shí)時(shí)情況，準(zhǔn)確識別復(fù)核是否有入侵行為還是誤報(bào)，自動記錄報(bào)警時(shí)間和位置信息、自動進(jìn)行視頻抓拍和錄像以及通知相關(guān)執(zhí)法部門。有賴于科技強(qiáng)警和平安城市建設(shè)的顯著成效，許多一線中心城市已經(jīng)做出了部署20萬甚至30萬攝像頭的構(gòu)想和規(guī)劃，部分社區(qū)和區(qū)域已初步建立起“覆蓋到面、監(jiān)測到線、控制到點(diǎn)”的全天候、多功能科技防范網(wǎng)絡(luò)體系。在已建成的圖像信息采集設(shè)備中，政府投資建設(shè)的僅占很小比例，大部分都是金融單位、學(xué)校、商場樓宇、賓館酒店、企業(yè)內(nèi)部和居民社區(qū)等社會力量投資建設(shè)的監(jiān)控系統(tǒng)，大量的業(yè)主可支配控制的攝像機(jī)的安裝使用使得視頻復(fù)核的難度大幅降低，而矩陣、DVR、第三方綜合管理軟件等各類主控設(shè)備和平臺，在智能化聯(lián)動處理方面的功能完善也簡化了集成管理的復(fù)雜度。（2）傳輸IP化此外，由于目前大多數(shù)中小型防盜報(bào)警系統(tǒng)的業(yè)主尚未接受報(bào)警服務(wù)收費(fèi)的消費(fèi)觀念，接警中心的主要服務(wù)客戶便集中在銀行、文博、學(xué)校等重點(diǎn)防范單位。普通用戶只能自行管理使用防盜報(bào)警系統(tǒng)，而諸如即時(shí)報(bào)警、延時(shí)報(bào)警、24小時(shí)防區(qū)等專業(yè)報(bào)警主機(jī)的復(fù)雜功能設(shè)置很難全面掌握，更不用說快速應(yīng)用，通過與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的綁定，則可以簡化系統(tǒng)使用難度，讓使用者通過直觀簡便的圖像觀察與報(bào)警探測結(jié)合起來進(jìn)行日常安保工作。報(bào)警信息數(shù)字化，不僅可以解決報(bào)警信息數(shù)據(jù)的多系統(tǒng)多平臺共享問題，還可以減少數(shù)據(jù)傳輸過程中受到的誤報(bào)干擾。誤報(bào)警是指在沒有出現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出了報(bào)警信號，引起誤報(bào)的原因包括報(bào)警技術(shù)是否先進(jìn)、報(bào)警探測器是否合格、系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否周全、施工環(huán)節(jié)是否合理、用戶使用是否正確等。而在報(bào)警信息傳輸過程中的環(huán)境影響(比如報(bào)警通訊線路與動力線/照明線等強(qiáng)電間距過小時(shí)