【正文】 目錄1 前言 1 無(wú)線紅外防盜報(bào)警電路的發(fā)展?fàn)顩r 1 無(wú)線紅外防盜報(bào)警器的分類及其介紹 1 無(wú)線紅外報(bào)警器工作的原理 1 設(shè)計(jì)無(wú)線紅外防盜報(bào)警器的內(nèi)容和意義 12 總體方案設(shè)計(jì) 3 方案比較 3 方案論證 4 方案選擇 43 單元模塊設(shè)計(jì) 5 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì) 5 電路參數(shù)的計(jì)算及元器件的選擇 13 特殊器件的介紹 15 各單元模塊的聯(lián)接 214 軟件設(shè)計(jì) 23 軟件設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)所用工具 23 軟件結(jié)構(gòu)圖 235 系統(tǒng)調(diào)試 27 27 系統(tǒng)綜合調(diào)試 28 軟件調(diào)試 286 系統(tǒng)功能和指標(biāo)參數(shù) 29 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn) 29 指標(biāo)參數(shù) 297 結(jié)論 308 總結(jié)與體會(huì) 319 參考文獻(xiàn) 32附錄1：發(fā)射部分原理圖 33附錄2：接收部分原理圖 34附錄3：發(fā)射部分PCB圖 35附錄4：程序源代碼 36附錄5：實(shí)物圖 4039 第39頁(yè)1 前言 無(wú)線紅外防盜報(bào)警電路的發(fā)展?fàn)顩r 紅外防盜報(bào)警器的發(fā)展主要是基于傳感器之下，所以首先要談?wù)劶t外傳感器的發(fā)展?fàn)顩r。而傳感器技術(shù)是21世紀(jì)人們?cè)诟呖萍及l(fā)展方面爭(zhēng)奪的一個(gè)制高點(diǎn)，各發(fā)達(dá)國(guó)家都將有傳感器技術(shù)視為現(xiàn)代高新技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。從20世紀(jì)80年代起，日本就將傳感器技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展的高新科技之首，美國(guó)等西方國(guó)家也將此技術(shù)列為國(guó)家科技和國(guó)防技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，而在中國(guó)傳感器的發(fā)展也取得了飛速的發(fā)展。從而基于傳感器技術(shù)的防盜報(bào)警系統(tǒng)也得到了高速發(fā)展。 熱釋電紅外傳感器是一種非常有應(yīng)用潛力的傳感器，他能檢測(cè)人或某些動(dòng)物發(fā)射的紅外線并轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸出。近幾年來，伴隨這集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，以及該傳感器的特性的深入研究，相關(guān)的專用集成電路的處理技術(shù)也迅速發(fā)展。熱釋電傳感器可在室溫下使用，靈敏度與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，所以應(yīng)用領(lǐng)域廣。 無(wú)線紅外防盜報(bào)警器的分類及其介紹 被動(dòng)式紅外傳感技術(shù)是利用紅外光敏器件將活動(dòng)生物體發(fā)出的微量紅外線轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，并進(jìn)行放大，處理，它能可靠的將運(yùn)動(dòng)著的生物體和飄落的物體加以區(qū)別。同時(shí)它還具有監(jiān)控范圍大，隱蔽性好，抗干擾能力強(qiáng)和誤報(bào)率低等特點(diǎn)。被動(dòng)式紅外入侵報(bào)警器又稱熱釋電紅外入侵報(bào)警器，由光學(xué)系統(tǒng)，紅外傳感器和信息處理三部分組成。2．主動(dòng)紅外探測(cè)器 主動(dòng)紅外探測(cè)器由紅外發(fā)射機(jī)，紅外接收機(jī)和報(bào)警控制器。分別置于收發(fā)，發(fā)端的光學(xué)系統(tǒng)一般采用的是光學(xué)透鏡，起到將紅外光束聚焦成較細(xì)的平行光束的作用，以使紅外光的能量能夠集中傳送。紅外光在人眼看不見的光譜范圍，有人經(jīng)過這條無(wú)形的封鎖線，必然全部或部分遮擋紅外光束。接收端輸出的電信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)因此發(fā)生變化，從而啟動(dòng)報(bào)警控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。主動(dòng)式紅外探測(cè)器遇到小動(dòng)物，樹葉，沙塵，雨，雪遮擋則不應(yīng)報(bào)警，人或相當(dāng)體積遮擋物將發(fā)生報(bào)警。 無(wú)線紅外報(bào)警器工作的原理 無(wú)論是基于哪種方式的無(wú)線紅外防盜報(bào)警器，它的工作原理都是將探測(cè)到的信號(hào)，經(jīng)傳感器信號(hào)處理芯片放大輸出，并將報(bào)警信號(hào)通過單片機(jī)編程控制通過編碼經(jīng)無(wú)線發(fā)射電路發(fā)射出，再用接收電路接收信號(hào)，解碼電路解碼并通過控制電路判斷是否屬于異常信號(hào)，再?zèng)Q定是否發(fā)送報(bào)警信號(hào)給報(bào)警電路，從而達(dá)到防盜的效果。 設(shè)計(jì)無(wú)線紅外防盜報(bào)警器的內(nèi)容和意義 本設(shè)計(jì)是一套防盜報(bào)警系統(tǒng)，其主要功能是人體探測(cè)器檢測(cè)到異常狀況時(shí)采用無(wú)線的形式把信號(hào)傳遞給主機(jī)，主機(jī)通過處理將警情信號(hào)傳給報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)能顯示出出現(xiàn)警情的具體位置。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案可以劃分為四大模塊：第一部分是紅外檢測(cè)電路，第二部分是無(wú)線編碼發(fā)射電路，第三部分是無(wú)線解碼接受電路，第四部分是控制報(bào)警電路。 如今市場(chǎng)上有很多無(wú)線防盜報(bào)警產(chǎn)品，隨著科技的發(fā)展報(bào)警裝置在生活工作上的運(yùn)用越來越多，主要有被動(dòng)式，主動(dòng)式和多技術(shù)復(fù)合式的。在這幾中復(fù)合式的防盜器的誤報(bào)率很低，是未來發(fā)展的主要方向。對(duì)于我們而言設(shè)計(jì)無(wú)線紅外防盜報(bào)警器的意義主要在于設(shè)計(jì)的過程，在設(shè)計(jì)過程中我們可以將所學(xué)的到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，并讓自己明白自己的不足，在以后的學(xué)習(xí)中能讓自己具有更好的專業(yè)素養(yǎng)。2 總體方案設(shè)計(jì) 方案比較 方案一。紅外傳感器發(fā)光報(bào)警電路NRF905發(fā)射電路蜂鳴器報(bào)警電路NRF905接收電路PT2272解碼電路AT89C51單片機(jī)控制電路PT2262編碼電路ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換電路AT89C51單片機(jī)中央控制電路74LS47數(shù)碼管顯示電路 方案一方框圖 方案二 。紅外傳感器發(fā)光報(bào)警電路NRF401發(fā)射電路蜂鳴器報(bào)警電路NRF401接收電路PT2272解碼電路STC89C52單片機(jī)控制電路PT2262編碼電路BIS0001處理電路STC89C52單片機(jī)中央控制電路MAX7219數(shù)碼管顯示電路 方案二方框圖 方案論證方案一與方案二的基本實(shí)錄都是相同的，都是由測(cè)電路，單片機(jī)，顯示電路，編碼電路，無(wú)線收發(fā)模塊，解碼電路，單片機(jī)，聲光報(bào)警電路組成，所不同的所選芯片不同。 方案芯片方案單片機(jī)傳感器處理電路顯示電路無(wú)線收發(fā)模塊方案 一AT89C51：20MHzCOMS,32位I/O控制器，6個(gè)中斷，4KB的閃存，128B的芯片RAM，2個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器。選用ADC0809處理電路將傳感器所接收的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)傳給單片機(jī)。74LS47顯示電路，一次只能驅(qū)動(dòng)一位LED，所以要想實(shí)現(xiàn)多路顯示所用的74LS47較多，電路復(fù)雜。NRF905無(wú)線收發(fā)一體芯片，是一款適合于短距離無(wú)線數(shù)據(jù)通信的芯片。方案二STC89C52：24MHzCOMS,32位I/O控制器，6個(gè)中斷，8KB的閃存，128B的芯片RAM，3個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器。選用BIS0001處理芯片，是專用的傳感器處理芯片，可以傳感器所接收的信號(hào)直接放大以數(shù)字信號(hào)的方式輸出MAX7219數(shù)碼管顯示電路一片可以驅(qū)動(dòng)八位的共陰極LED顯示，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)段選和位選的功能NRF401是一個(gè)無(wú)線收發(fā)的模塊，可以適用于中長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳送與接收 方案選擇 比較上述兩種方案，方案二最佳。方案一在芯片選擇上沒有方案二好，首先是方案二的傳感器處理芯片BIS0001是集成芯片可以直接把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，比用數(shù)模轉(zhuǎn)化器ADC0809更好，而且方案二較之方案一單片機(jī)的存儲(chǔ)空間更大，顯示芯片MAX7219比74LS47功能強(qiáng)大，可以直接驅(qū)動(dòng)八位LED，無(wú)線收發(fā)模塊的NRF401比NRF905的頻帶更寬，功能更好，性價(jià)比更好。所以，終上所述選用方案二。 3 單元模塊設(shè)計(jì) 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì) 電源電路 電源電路原理圖1．電源電路的工作原理：用已有的電源芯片將220V的電壓轉(zhuǎn)化成9V和12V,在單片機(jī)集后續(xù)電路中都用5V作為工作電壓，所以經(jīng)整流和濾波電路后再有那個(gè)三端集成穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓，為后續(xù)電路提供穩(wěn)定可靠的5V直流電源。直流電源是維持電路中形成穩(wěn)恒電流的裝置。如干電池、蓄電池、直流發(fā)電機(jī)等。直流電源有正、負(fù)兩個(gè)電極，正極的電位高，負(fù)極的電位低，當(dāng)兩個(gè)電極與電路連通后，能夠使電路兩端之間維持恒定的電位差，從而在外電路中形成由正極到負(fù)極的電流。單靠電荷所產(chǎn)生的靜電場(chǎng)不能維持穩(wěn)恒的電流，而借助于直流電源，就可以利用非靜電作用（簡(jiǎn)稱為“非靜電力”）使正電荷由電位較低的負(fù)極處經(jīng)電源內(nèi)部返回到電位較高的正極處，以維持兩個(gè)電極之間的電位差，從而形成穩(wěn)恒的電流。因此，直流電源是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它把其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能供給電路，以維持電流的穩(wěn)恒流動(dòng)。直流電源中的非靜電力是由負(fù)極指向正極的。當(dāng)直流電源與外電路接通后，在電源外部（外電路），由于電場(chǎng)力的推動(dòng)，形成由正極到負(fù)極的電流。而在電源內(nèi)部（內(nèi)電路），非靜電力的作用則使電流由負(fù)極流到正極，從而使電荷的流動(dòng)形成閉合的循環(huán)。2. 電源電路的功能介紹：此電路在整個(gè)設(shè)計(jì)中起著很重要的作用，是提供器械運(yùn)轉(zhuǎn)的原動(dòng)力。此電源為直流穩(wěn)壓電源包括整流，濾波，穩(wěn)壓三部分，最終將電網(wǎng)中220V的交流電壓轉(zhuǎn)換為5V的直流電壓提供給后面的工作電路。在整個(gè)電路中電源部分起到首腦的作用，如果電源部分不能實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路都不能運(yùn)行。（1）直流穩(wěn)壓電源工頻變壓器的作用是將電網(wǎng)220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓Ui。變壓器副邊與原邊的功率比為P2/ P1=η，式中η是變壓器的效率。（2）整流濾波電路：整流電路將交流電壓Ui變換成脈動(dòng)的直流電壓。再經(jīng)濾波電路濾除較大的紋波成分，輸出紋波較小的直流電壓U1。 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)：當(dāng)接收到傳感器處理芯片傳來的信號(hào)后經(jīng)單片機(jī)判斷是否為異常信號(hào)，若是就控制編碼發(fā)射，并顯示發(fā)生異常情況的地方，然后再接收解碼后又經(jīng)單片機(jī)控制，最后通過中斷定時(shí)系統(tǒng)控制聲光報(bào)警器報(bào)警。這里的硬件要求非常重要，所以采用40個(gè)引腳的STC89C52芯片就能夠完全滿足要求，并且價(jià)格便宜。在輔助電路方面主要有復(fù)位電路和晶振電路。能保證單片機(jī)的有效運(yùn)行。 ，與AT24C512的SCL和SDA相連可以在編程的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)程序存儲(chǔ)器的外擴(kuò)。，通過中斷來判斷是否有異常信號(hào)。從而來控制后續(xù)電路的編碼等。P0口用來控制顯示電路的顯示，P2口用來實(shí)現(xiàn)編碼和解碼的地址同步，在整個(gè)電路中單片機(jī)是核心控制部分。：復(fù)位時(shí)單片機(jī)的初始化操作，只需給單片機(jī)的復(fù)位引腳RST加上大于2個(gè)機(jī)器周期的高電平就可使單片機(jī)復(fù)位。本設(shè)計(jì)中采用的是手動(dòng)復(fù)位電路，復(fù)位電路可以在程序出錯(cuò)或系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，按下復(fù)位鍵可使單片機(jī)重新啟動(dòng)。：?jiǎn)纹瑱C(jī)個(gè)功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘控制信號(hào)為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。：在設(shè)計(jì)片外程序存儲(chǔ)器之前，首先要決定EA引腳的電平。EA=0,單片機(jī)只訪問外部程序存儲(chǔ)器,=1,單片機(jī)訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器,對(duì)于內(nèi)部有程序存儲(chǔ)器的8XX51單片機(jī),此引腳應(yīng)接高電平,但若地址值超過4KB范圍,單片機(jī)將自動(dòng)訪問外部程序存儲(chǔ)器。設(shè)定好EA后，單片機(jī)自動(dòng)按程序所設(shè)定的次序執(zhí)行。 STC89C52單片機(jī)的內(nèi)