【正文】 ............................................................ 26 報(bào)警系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) ....................................................................................... 27 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 V 主程序流程圖 ......................................................................................... 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 ..............................................................................................37 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 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。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。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)?成為報(bào)警 通信 的主要 方式 。比如 2021 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) 為全第一章 緒論 2 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。 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。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。 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)。 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢 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)。 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。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。其技術(shù)發(fā)展的主要方向主要有以下幾點(diǎn)。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。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。 目前大多數(shù)平臺系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口還是傳統(tǒng)的 RS232/485/422 格式，在實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、可靠性、交互性等方面上均有不足，而以太網(wǎng)通訊技術(shù)對于串口通訊是一種比較徹底的技術(shù)革新。基于 TCP/IP 方式的網(wǎng)絡(luò)通訊，還可以通過在線檢測縮短故障范圍，快速排查問題節(jié)點(diǎn)。 (2)本紅外線防盜報(bào)警系統(tǒng)由 熱釋電紅外傳感 器 、單片機(jī)控制電路、 LED 控制電路、報(bào)警器及相關(guān)的控制管理軟件組成。此類裝置設(shè)計(jì)的要點(diǎn)是能有效判斷是否有人 員進(jìn)入。當(dāng)盜賊企圖從門窗進(jìn)入室內(nèi)進(jìn)行盜竊時(shí)，人體熱釋電傳感器可以檢測到人體移動的紅外信號，從而進(jìn)行報(bào)警。為了提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離，一般在探測器的前方裝設(shè)一個(gè)菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊 光學(xué)系統(tǒng) 的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號放大 70 分貝以上，這樣就可以測出 1020 米范圍內(nèi)人的行動。壓電陶瓷屬于熱釋電體。 菲涅爾透鏡及其基本原理 菲涅爾透鏡多是由聚烯烴材料注壓而成的薄片，鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓。 菲涅爾透鏡的工作原理十分簡單：假設(shè)一個(gè)透鏡的折射能量僅僅發(fā)生在光學(xué)表面（如：透鏡表面），拿掉盡可能多的光學(xué)材料，而保留表面的彎曲度，如圖 22。每個(gè)凹槽都與相鄰凹槽之間角度不同，但都將光線集中一處，形成中心焦點(diǎn)，也就是透鏡的焦點(diǎn)。人們首次使用菲涅爾透鏡是在 18 世紀(jì)初，當(dāng)時(shí)它被用在燈塔的探照燈上，聚焦射出來的光束。當(dāng)有人從透鏡前走過時(shí)人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”這樣就使接收到的紅外信號以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入從而強(qiáng)其能量幅度。 其工作電路原理及設(shè)計(jì)電路如 圖 24 所示 , 在 VCC 電源端利用 C1 和 R2 來穩(wěn)定工作電壓，同樣輸出端也多加了穩(wěn)壓元件穩(wěn)定信號。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(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器。 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 外時(shí)鐘源 外部事件計(jì) 數(shù) 外中斷 控制 并行口 串行通信 圖 26 AT89C51 功能方塊圖 AT89C51 管腳說明 ATMEL 公司的 AT89C51 是一種高效微控制器。 GND：接地。在 FLASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FLASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口 被寫 1 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在給出地址 1 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流。 ALE/ PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許端的輸出電平用于鎖存地址的地址字節(jié)。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE脈沖。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源。 圖 31 紅外無線防盜報(bào)警器的結(jié)構(gòu)框圖 紅外線探測器由主動式和被動式紅外線探測器組成，主動式紅外線探測器由紅外發(fā)光管和接收管組成，被動式紅外探測器由紅外熱釋電傳感器組成。硬件電路圖見附錄二所示。兩個(gè)信號輸入端中， Vi （ ）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相反； Vi+（ +）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相同。其電路原理圖設(shè)計(jì)如圖 34 所示。 放大器要求： 增益： 60~70DB 帶寬： ~7HZ 工作原理： 放大電路的電壓增益為： A=1+2πfR12C4/(1+2πfR7C4)(1+2πfR12C4) 一般要求放大電路的增益為 65Db。 比較電路 實(shí)現(xiàn)功能 電壓比較器的作用是將一個(gè)模擬電壓與一個(gè)參考電壓相比較。如圖35 所示：基準(zhǔn)電壓分別由 (R6+R14)和 R14 分壓提供。其變化幅度大于 13 引腳電壓，小于 5 腳電壓，才能使比較器輸出高電平，否則為低電平，而前級放大器靜態(tài) 時(shí)輸出電壓基本為 1/2VCC，處在 5 引腳和 13 引腳電壓之間，故比較器輸出為 0。本產(chǎn)品的噪聲電壓大約為 80mV,所以有 V 差值 =（ 4~5） 80mV=320~400 ，即照顧到靈敏度， 又能保證電路有一定的可靠性。 其電路原理圖設(shè)計(jì)如圖 37 所示。形成頻率在 976~1945Hz 之間平滑遞增的聲音效果。通常應(yīng)用于自動化的控制 電路 中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種 “ 自動開關(guān) ” 。 作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用： 1） 擴(kuò)大控制范圍：例如，多觸點(diǎn)繼電器控制信號達(dá)到某一定值時(shí)，可以按觸點(diǎn)組的不同形式，同時(shí)換接、開斷、接通多路電路。 實(shí)現(xiàn)功能 此電路通過接受單片機(jī)傳送來的電平信號，驅(qū)動燈光 警示電路使炫目燈亮起 從而達(dá)到報(bào)警效果。 并聯(lián)在線圈的兩端的是續(xù)流二極管，線圈在通過電流時(shí)，會在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。叢而保護(hù)了電路中的其它原件的安全。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種類型，其實(shí)共陰極就是將八個(gè) LED 的陰極連在一起，讓其接地，這樣給任何一個(gè) LED 的另一端高電平，它便能點(diǎn)亮。一個(gè)八段數(shù)碼管稱為一位，多個(gè)數(shù)碼管并列在一起可構(gòu)成多位數(shù)碼管，它們的段選線（即 a,b,c,d,e,f,g,dp）連在一起，而各自的公共端稱為位選線。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 22 實(shí)現(xiàn)功能 本系統(tǒng)使用共陰極數(shù)碼管做為狀態(tài)顯示電路，在正常無人非法闖入室內(nèi)時(shí)數(shù)碼管的DP 點(diǎn)閃爍，若有人闖入數(shù)碼管則顯示 E 來提示有人非法闖入。我們可以依公式來計(jì)算出限流電阻的阻值： R=U/I。當(dāng)P0 口輸出高電平時(shí)其對應(yīng)的發(fā)光二極管導(dǎo)通，二極管亮， P0 口 07 根據(jù)不同的電平輸入顯示不同的數(shù)值。其電路原理圖設(shè)計(jì)如圖 312所示。在其兩端再并入同系列的大小電容可獲得很寬頻率范圍的濾波特性。由于石英諧振器具有體積小、重量輕、可靠性高、 頻率穩(wěn)定度 高 等優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用于家用電器和通信設(shè)備中。他們有一個(gè)很重要的特點(diǎn)，其振蕩頻率與他們的形狀，材料，切割方向等密切相關(guān)。 在電路中的應(yīng)用實(shí)際上是把它當(dāng)作一個(gè)高 Q 值的電磁諧振回路。其電路原理圖設(shè)計(jì)如圖 313 所示。這樣就可以方便在單片機(jī)死機(jī)的時(shí)候進(jìn)行重啟?？稍诰幾g軟件下編程，要 求簡練、層次清楚、字節(jié)數(shù)少和執(zhí)行時(shí)間短等。 (2) 劃分功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。 在 keil uVision2 中編制程序： (1)新建項(xiàng)目。在菜單中選擇 File→ New，新建源程序文件。將光標(biāo)指向項(xiàng)目窗口中的文件名，并右擊，在快捷菜單中選擇 Build target 選項(xiàng)， uVision2 將自動完成對當(dāng)前項(xiàng)目中所有源程序模塊的編譯、鏈接，得到 .HEX 目標(biāo)文件。定時(shí)計(jì)數(shù)器 T0 用來控制高音報(bào)警器的發(fā)音頻率以使其發(fā)出逼真的報(bào)警聲；定時(shí)計(jì)數(shù)器 T1 用作延時(shí)函數(shù)。它具有使用簡單、功能齊全、性價(jià)比高等一系列特點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)型、實(shí)用型的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代人們安全意識的增強(qiáng)以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，相信報(bào)警器必將在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層次的應(yīng)用 。安防科技 。2021 年 07 期 [9] 宋松娥 。家庭無線智能防盜報(bào)警系統(tǒng) [J]。第七屆青年學(xué)術(shù)會議論文集 [C]。2021 年 [13] 王洪 。袁老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、精益求精的工作作風(fēng)和對學(xué)生盡。湖南省電工技術(shù)學(xué)會第七次會員代表大會暨 2021 學(xué)術(shù)年會論文集 [C]?；趩纹瑱C(jī)控制的自動撥號報(bào)警器 [A]。2021 年 03 期 [11] 王洪建 。中國安防產(chǎn)品信息 。家庭無線智能防盜報(bào)警系統(tǒng) [J]。78 [7] 韓毅 。該防盜報(bào)警器通過以單片機(jī) AT89C51 為工作處理器核心，外接熱釋電紅傳感器，它是一種新穎的被動式紅外探測器件，能夠以非接觸方式探測出人體發(fā)出的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信