【正文】 徐 耀 學(xué)生學(xué)號 ： 0908020207 系 別 ： 電氣信息工程學(xué)院 專 業(yè) ： 自 動 化 屆 別 ： 09 屆 指導(dǎo) 教師 ： 伍 龍 電氣信息工程學(xué)院制 2020 年 5 月 基于單片機的紅外線防盜報警系統(tǒng) 設(shè)計及仿真 學(xué)生：徐耀 指導(dǎo)老師：伍龍 電氣信息工程學(xué)院 自動化系 1 課程設(shè)計的任務(wù)與要求 課程設(shè)計的任務(wù) 成績 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆自動化專業(yè)課程設(shè)計報告 第 1 頁 該設(shè)計包括硬件和軟件設(shè)計兩個部分。終端由中央處 理器、輸入模塊、輸出模塊、通信模塊、功能設(shè)定模塊等部分組成。此類裝置設(shè)計的要點其一是能有效判斷是否有人 員進入其二是盡可能大地增加防護范圍。是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器。 P I R的原理特性 熱釋電紅外線傳感器 主要是由一種高熱電系數(shù)制成的探測元件在每個探測器內(nèi)裝入一個或兩個探測元件并將兩個探測元件以反極性串聯(lián)以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。一旦人侵入 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆自動化專業(yè)課程設(shè)計報告 第 2 頁 探測區(qū)域內(nèi)人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦并被熱釋電元接收但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同熱釋電也不同不能抵消經(jīng)信號處理而輸出電壓信號。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地報警等功能。單片機應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括總體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計等幾個階。設(shè)置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關(guān)打開門限閥門送出 TTL 電平至 AT89C51單片機。 方案二 ： 該系統(tǒng)以單片機 AT89S5 系列為核心，采用紅外線發(fā)射管和紅外線接收管為發(fā) 射和接收裝置，由反相器芯片反相間接控制 CP 工作。 P1 口連接紅外線發(fā)射電路，信號檢測電路 AT89C51 驅(qū)動 驅(qū)動 LED 發(fā)光顯示 警報執(zhí)行電路 放大 復(fù) 位電路 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆自動化專業(yè)課程設(shè)計報告 第 3 頁 P1 口為低電平時，紅外線發(fā)射電路導(dǎo)通，正常發(fā)射紅外線。 方案二中缺少放大電路，由于人體內(nèi)的紅外線放射信號微弱不明顯，所以當有人走過可能就不能觸動觸發(fā)器，即不發(fā)生警報，所以方案二不可行。 RS1 0 kY2CR Y S T A LY1CR Y S T A LQ12 N34 5 8R21 0 kC11nFR11 0 kC21nFR31 0 kQ2NP NR41 0 kv c c 圖 3熱釋電紅外傳感器原理 如圖 4所示為最基本的放大電路 Vi是輸入電壓信號 Vo是輸出放大的電壓信號。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件 XTAL2應(yīng)不接。例如使用晶振頻率為 12MHz時 ， 則復(fù)位信號持續(xù)時間應(yīng)不小于 2us。圖所 7所示為發(fā)光二極管報警電路。 特殊器件的介紹 圖 9中斷服務(wù)程序工作流程圖 本主程序?qū)崿F(xiàn)的功能是 ： 當單片機檢測到外部熱釋電傳感器送來的脈沖信號后 ，表示有人闖入監(jiān)控區(qū) ， 從而經(jīng)過單片機內(nèi)部程序處理后 ， 驅(qū)動聲光報警電路開始報警 ，報警持續(xù) 10秒鐘后自動停止報警 ,然后 程序開始循環(huán)工作 ， 檢測是否還有下次觸發(fā)信號 ， 等待報警從而使報警器進入連續(xù)工作狀態(tài)。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù) 制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。開中斷 中斷返回 淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院 2020 屆自動化專業(yè)課程設(shè)計報告 第 9 頁 圖 10AT89C51引腳圖 主要特性 ○ 1 MCS51 兼容 ○ 2 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 ○ 3 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) ○ 4 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 ○ 5 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz ○ 6 三級程序存儲器鎖定 ○ 7 128*8 位內(nèi)部 RAM ○ 8 32 可編程 I/O 線 ○ 9 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 ○10 5 個中斷源 ○ 11 可編程串行通道 ○12低功耗的閑置和掉電模式 ○13片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 管腳說明 ○ 1 VCC：供電電壓。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址 外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2口輸出地址的高八位。當 P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。因此它可用作對外部輸出的脈沖