【正文】 .......... 35 程序源代碼 ............................................................................................................... 37 第 6 章 系統(tǒng)仿真及演示 ................................................................................................... 39 仿真軟件 PROTEUS.................................................................................................... 39 PROTEUS 簡介 ..................................................................................................... 39 系統(tǒng)仿真 ............................................................................................................ 39 程序下載及演示 ....................................................................................................... 39 總結(jié) ..................................................................................................................................... 42 致謝 ..................................................................................................................................... 43 主要參考文獻 ..................................................................................................................... 44 附錄 1: ................................................................................................................................ 45 附錄 2: ................................................................................................................................ 46 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 1 第 1 章 緒論 概述 隨著社會的不斷進步和科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們生活水平得到很大的提高，對私有財產(chǎn)的保護意識在不斷的增強，因而對防盜措施提出了新的要求。 整個系統(tǒng)是在 單片機 控制下工作的 ,最終實現(xiàn)人性化的防盜報警。文 中 就介紹了一款基于單片機的防盜系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，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，抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。 基于單片機的紅外報警系統(tǒng)設(shè)計 摘要： 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，與此同時對人生安全和財產(chǎn)安全提到了一個新的高度，盜竊、入室搶劫等刑事案件的多發(fā)使得人們越來越渴望有一個安全生活的空間。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，同時它的信號經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理后方便和 PC 機通信，便于多用戶統(tǒng)一管理。 關(guān)鍵詞： 單片機 ； 無線傳輸 ； 熱釋電傳感器 System design based on singlechip infrared alarm Abstract: With the development of society and economy, people39。本設(shè)計就是為了滿足現(xiàn)代住宅、廠房、辦公等場所防盜的需要而設(shè)計的電子防盜系統(tǒng)。此外 ,在電子防盜、人體探測等領(lǐng)域中 ,熱釋電紅外探測器也以其價格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定等特點而受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎。直到上世紀 80 年代末 90 年代初還沒有真正意義上的國內(nèi)報警產(chǎn)品生產(chǎn)廠家，到 90 年代中期，國內(nèi)報警產(chǎn)品技術(shù)有了一定的發(fā)展，應(yīng)用逐漸廣泛，但行業(yè)管理混亂，在深圳和福建一些地方少數(shù)國產(chǎn)報警品牌開始出現(xiàn)，通過學(xué)習(xí)和模仿國外報警產(chǎn)品的技術(shù)和性能，占領(lǐng)了一些低端的報警產(chǎn)品市場。到 2020 年前后，國內(nèi)報警產(chǎn)品生產(chǎn)廠家進一步增多，產(chǎn)品功能和國外產(chǎn)品不相上下，但采用報警技術(shù)含量仍然比較低端，穩(wěn)定性較差，這時國外報警品牌大量進入中國，帶來國際先進的報警技術(shù)，對國產(chǎn)報警產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展有很大的促進。 防盜報警的分類 目前，還沒有一個比較準確的數(shù)字說清國內(nèi)報警行業(yè)的情況。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，基于 TCP/IP 接口協(xié)議具有網(wǎng)絡(luò)傳輸警情功能的報警技術(shù)也完美的應(yīng)用到產(chǎn)品中。國內(nèi)的廠家主要以低技術(shù)含量、低價格、小批量安裝為主；國外產(chǎn)品技術(shù)含量高、價格高，主要以專業(yè)高端市場為主。但是，誰在這些市場占有多少份額還無法說得清，因為中國市場太大也太復(fù)雜。這主要是因為，在產(chǎn)品供給市場上，絕大部分國外品牌來自美國和日韓，防盜報警產(chǎn)品在這些國家的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，產(chǎn)品功能穩(wěn)定、性能完善，再加上進入我國是時間較早 ，所以在我國市場上占有相當大的份額。 目前存在的問題 目前報警產(chǎn)品的開發(fā)仍然局限在應(yīng)用層面，所以技術(shù)含量不高，投資的成本不高，加上行業(yè)審批控制不嚴等原因，造成準入門檻不高；由于產(chǎn)品信息不對稱，使用方出于利益關(guān)系， 對于選購產(chǎn)品并不是從產(chǎn)品質(zhì)量來考慮，報警產(chǎn)品市場處于比較混亂競西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 4 爭的狀態(tài)：靠低價競爭，利用高價 +回扣進行關(guān)系營銷等等。比如主動紅外入侵探測器從傳統(tǒng)型向編碼調(diào)制型發(fā)展，說明隨著科技的普及、隨著報警產(chǎn)品應(yīng)用面的擴大，傳統(tǒng)型主動紅外入侵探測器產(chǎn)品存在的問題逐漸暴露，由于密集安裝引發(fā)誤報警、漏報警、可以被同型號或同類產(chǎn)品替代；對于新型建筑結(jié)構(gòu)，比如現(xiàn)代造型的圍墻等 無法安裝、使用；對于窗、陽臺等也無法有效防范等；被動紅外入侵探測器開始從室內(nèi)防范向室外防范發(fā)展，說明室內(nèi)防范的局限性日漸顯現(xiàn)，防范開始向西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 5 室外 /戶外推進。民用產(chǎn)品傳輸功能針對散戶（電話線制）向面多用戶、集團用戶（總線制、網(wǎng)絡(luò)制）發(fā)展。但前兩者都有致命的缺點就是誤報率很高，而多技術(shù)復(fù)合式的防盜報警器誤報率很低，也是未來發(fā)展的主要方向。如果是住戶正常進出自家的房門時，則該住戶的報警狀態(tài)設(shè)為“撤防”。 綜上所述的兩種方案都可以實現(xiàn)防盜報警的要求，但是通過對比，第二種方案明顯優(yōu)于前一種方案，在第一方案中雖然增加了人性化的設(shè)置，但是在監(jiān)控中也有疏漏的地方，在數(shù)據(jù)的傳輸?shù)倪^程中的布線太長，不利于系統(tǒng)的安裝，第二方案也提高了防盜系統(tǒng)的安全性和實用性。如圖 21 所示。 SCM 即單片微型計算機 （ Single Chip Microputer） 階段，主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。它所涉及的領(lǐng)域都與對象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展 MCU 的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。因此，當我們回顧嵌入式 系統(tǒng)發(fā)展道路時，不要忘記 Intel 和 Philips 的歷史功績。 單片機的應(yīng)用領(lǐng)域 目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 9 單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備 的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇： 在智能儀器儀表上的應(yīng)用 [2] 單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、壓力等物理量的測量。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。 在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用 某些專用單片機設(shè)計用于實現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 單片機在汽車設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車中的發(fā)動機控制器，基于 CAN總線的汽車發(fā)動機智能電子控制器， GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)， ABS 防抱死系統(tǒng)，制動系統(tǒng)等等。 8 位 CPU； 32 線并行 I/O 接口； 引腳封裝形式 89C52 增強型單片機有 40 個引腳，采用雙列直插 （ DIP） 方式封裝。 3） 輸入 /輸出（ I/O）引腳 ~ 統(tǒng)稱為 P0 口； ~ 統(tǒng)稱為 P1 口； ~ 統(tǒng)稱為 P2 口；~ 統(tǒng)稱為 P3 口； 4） P3 口還具有第二功能： 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 12 ： RXD，串行輸入通道； ： TXD，串行輸出通道； ： INT0，外部中斷 0； ： INT1，外部中斷 1； ： T0，計數(shù)器 0 外部中斷輸入； ： T1，計數(shù)器 1 外部中斷輸入； ： WR，外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通； ： RD，外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通。晶振采用串口時常使用的頻率為 。 編碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片 PT2272 接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后， VT 腳才輸出高電平，與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。 外部元器件少 地址 配對 碼最多可達 531441 種 解碼電路 PT2272 引腳圖 如圖 34 所示。 我們在設(shè)計中選用PT2272/M4 解碼芯片。 CMOS 工藝制造，低功耗 數(shù)據(jù)最多可達 6 位 特別適合多發(fā)一收無線遙控及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。當電壓大于 l2V 時功耗增大，有效發(fā)射功率不再明顯提高。 無線發(fā)射 模塊的傳輸距離與調(diào)制信號頻率及幅度，發(fā)射電壓及電池容量，發(fā)射天線，接收機的靈敏度，收發(fā)環(huán)境有關(guān)。 無線接收 模塊自身輻射極小，加上電路模塊背面網(wǎng)狀接地銅箔的屏蔽作用，可以減少自身振蕩的泄漏和外界干擾信號的侵入。另外未經(jīng)封固的可調(diào)電容在受到振動時定片和動片之間發(fā)生位移；溫度變化時熱脹冷縮會使定片和動片間距離改變；濕度變化因介質(zhì)變化改變?nèi)萘?；長期工作在潮濕環(huán)境中還會因定片和動片的氧化改變?nèi)萘浚@些都會嚴重影響接收頻率的穩(wěn)定性，而采用可調(diào)電感就可解決這些問題，因為電感可以在調(diào)整完 畢后進行封固，絕緣體封固劑不會使電感量發(fā)生變化。電氣原理圖如圖 36 所示。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。 濾光窗 [6] 熱釋電人體紅外傳感器中的敏感元件是一種廣譜材料，能探測各種波長的輻射。 人體溫度約為 36℃～ 37℃，即 309K～ 310K，其輻射的紅外波長 : λ ～ μ ～ μ (32) 可見，人體輻射的紅外線最強的波長正好在濾波片的響應(yīng)波長 m～ 14μ m的中心處。不加菲涅爾透鏡時，該傳感器的探測半徑可能不足 2m，配上菲涅爾透鏡則可達 lOm，甚至更遠。每個透鏡單元只有一個很小的視場角，視場角內(nèi)為可見區(qū)，之外為盲區(qū)。 圖 310 菲涅爾透鏡組形狀示意圖 圖 311 透鏡圓弧與敏感元位子示意圖 菲涅爾透鏡不僅能形成可見區(qū)和盲區(qū)，還有聚焦作用。 圖 312 熱釋電傳感器 BISS0001 芯片 BISS0001 是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路。 CMOS 數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐? 內(nèi)設(shè)延遲時間定時器和封鎖時間定時器 工作電壓范圍 2V~6V 采用 16 腳 DIP 封裝 如圖 313 所示 。這種顯示器分共陰極和共陽極兩種：共陽極 LED 顯示器的發(fā)光管的所有陽極連接在一起，為西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 23 公共端，如圖 315（ a）所示；共陰極 LED 顯示器的發(fā)光管的所有陰極連接在一起，為公共端，如圖 315（ b）所示。 靜態(tài)顯示接口為固定顯示方法，無閃爍，其電路采用一個并行口接一個數(shù)碼管。如圖 316 所示 圖 316 LED 數(shù)碼管顯示電路 系統(tǒng)設(shè)置電路 由于本系統(tǒng)屬于自控設(shè)備，只使用兩個按鍵即可以滿足系統(tǒng)的設(shè)定要求，在單片機中，外部中斷的響應(yīng)更快，可以采用外部中斷 0“ 選擇 ”和外部中斷 1“ 設(shè)防 /撤防 ”對用戶的設(shè)置進行快速響應(yīng)，為使單片機 I/O 口無懸空電位，在按鍵上接上上拉電阻。但在 1 腳和 8 腳之