【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(huì)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(duì) 個(gè)人 私有財(cái)產(chǎn)的保護(hù) 越來(lái)越重視 ，因而對(duì) 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(guò)非接觸形式的檢測(cè)接收人體輻射的紅外線，并且將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，通過(guò)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(kāi)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(guò)， 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(guó)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(wàn)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(guó)從 1979 年開(kāi)始公安部在石家莊市召開(kāi)了“全國(guó)刑事技術(shù)預(yù)防專業(yè)工作會(huì)議”，會(huì)議上提出要大力開(kāi)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(kāi)始被正式提出來(lái)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?cè)郊幼⒁獾街苓叞踩婪兜闹匾?，慢慢開(kāi)始利用周邊的圍墻，鐵柵欄等屏障建立了周界防范，如果沒(méi)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(lái)發(fā)展趨勢(shì) 隨著 個(gè)人 安全防范意識(shí)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(cè)器 由一開(kāi)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(yíng)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(wèn)題， 此時(shí) 接警中心 就 需要配置多臺(tái)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(dòng)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(chǎng)的實(shí)時(shí)情況，準(zhǔn)確識(shí)別復(fù)核是否有入侵行為還是誤報(bào)，自動(dòng)記錄報(bào)警時(shí)間和位置信息、自動(dòng)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(shuō)快速應(yīng)用，通 過(guò)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的綁定，則可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)使用難度，讓使用者通過(guò)直觀簡(jiǎn)便的圖像觀察與報(bào)警探測(cè)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行日常安保工作。 目前大多數(shù)平臺(tái)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(duì)于串口通訊是一種比較徹底的技術(shù)革新?；?TCP/IP 方式的網(wǎng)絡(luò)通訊，還可以通過(guò)在線檢測(cè)縮短故障范圍，快速排查問(wèn)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(cè)到人體移動(dòng)的紅外信號(hào)，從而進(jìn)行報(bào)警。為了提高探測(cè)器的探測(cè)靈敏度以增大探測(cè)距離，一般在探測(cè)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(hào)放大 70 分貝以上，這樣就可以測(cè)出 1020 米范圍內(nèi)人的行動(dòng)。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(jiǎn)單：假設(shè)一個(gè)透鏡的折射能量?jī)H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(lái)的光束。當(dāng)有人從透鏡前走過(guò)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(hào)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(lái)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(hào)。該器件采用 ATMEL 高密度非易失 存儲(chǔ)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(shuō)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(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(wèn)外部存儲(chǔ)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(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE脈沖。在由外部程序存儲(chǔ)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(wú)線防盜報(bào)警器的結(jié)構(gòu)框圖 紅外線探測(cè)器由主動(dòng)式和被動(dòng)式紅外線探測(cè)器組成，主動(dòng)式紅外線探測(cè)器由紅外發(fā)光管和接收管組成，被動(dòng)式紅外探測(cè)器由紅外熱釋電傳感器組成。硬件電路圖見(jiàn)附錄二所示。兩個(gè)信號(hào)輸入端中， Vi （ ）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)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(hào)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(jí)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(dòng)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(dòng)開(kāi)關(guān) ” 。 作為控制元件，概括起來(lái)，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(hào)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(kāi)斷、接通多路電路。 實(shí)現(xiàn)功能 此電路通過(guò)接受單片機(jī)傳送來(lái)的電平信號(hào)，驅(qū)動(dòng)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(guò)電流時(shí)，會(huì)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。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(yáng)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(wú)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(lái)提示有人非法闖入。我們可以依公式來(lái)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(duì)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。可在編譯軟件下編程，要 求簡(jiǎn)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(dòng)完成對(duì)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(lái)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(jiǎn)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(shí)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(wú)線智能防盜報(bào)警系統(tǒng) [J]。第七屆青年學(xué)術(shù)會(huì)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(duì)學(xué)生盡。湖南省電工技術(shù)學(xué)會(huì)第七次會(huì)員代表大會(huì)暨 2021 學(xué)術(shù)年會(huì)論文集 [C]?；趩纹瑱C(jī)控制的自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警器 [A]。2021 年 03 期 [11] 王洪建 。中國(guó)安防產(chǎn)品信息 。家庭無(wú)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(guò)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(dòng)式紅外探測(cè)器件，能夠以非接觸方式探測(cè)出人體發(fā)出的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信