【正文】 循環(huán)掃描，并控制報警信號處理電路作出相應(yīng)狀態(tài)處理，如果有報警信號的話，延時1～2秒對該端口進行一次掃描確保真的有險情時立即發(fā)出報警信號，控制報警電路報警，同時通過液晶顯示器顯示單元顯示具體的事發(fā)位置。防盜探測器是否采用電源分類可分為無源和有源兩種。報警探測器作為傳感探測裝置，用來探測入侵者的入侵行為及各種異常情況。國內(nèi)報警設(shè)備主要是在兩方面發(fā)展較快，一方面是探測器技術(shù)和探測器的發(fā)展，一方面是遠程報警系統(tǒng)的發(fā)展。它具有安裝方便、簡單，一次性投資小的特點，但它存在覆蓋面積小、誤報率高等問題，使用場合受到一定限制。而此后自動撥號系統(tǒng)的出現(xiàn)以及電話普及到千家萬戶，更使得通過電話線報警的方式得到了前所未有的發(fā)展。從以上過程來看，報警行業(yè)的發(fā)展是以工業(yè)技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)的，只有具備良好的通信手段，才能夠把各地的報警信息匯聚到相應(yīng)的權(quán)威部門，然后由權(quán)威部門負責(zé)分配有限的警力來幫助到所有的社會個體。數(shù)字化、無線化、集成化是防盜報警系統(tǒng)進一步發(fā)展的要求，所以我們不難發(fā)現(xiàn)防盜報警的技術(shù)發(fā)展趨勢：更穩(wěn)定可靠：如探測器可抗RFI/EMI（電磁干擾/射頻干擾）、防雷電等，以適應(yīng)惡劣氣候；更多樣的功能：如探測器可調(diào)頻、防遮擋、防噴蓋、防破壞等；更精美、小巧的外觀：以符合品味日益提高的室內(nèi)裝潢需求；更智能化的設(shè)計：方便地設(shè)/撤防，人性化的操作界面；更強大的聯(lián)網(wǎng)功能；更方便的擴展性。當(dāng)探測器探測到非法入侵，報警器工作狀態(tài)變?yōu)閳缶癄顟B(tài)，產(chǎn)生報警聲。該方案采用模塊化設(shè)計方法，以方便系統(tǒng)的調(diào)試和用戶的使用。2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 方案選擇論證該系統(tǒng)設(shè)計方案有以下兩種：方案一：顯示方式采用數(shù)碼顯示，占用 I/O 較多，體積較大，采用掃描顯示占用機時，采用靜態(tài)顯示則需要更多芯片；數(shù)據(jù)存儲直接利用單片機內(nèi)部 RAM 存儲記錄數(shù)據(jù)；按鍵方式采用中斷矩陣鍵盤，相同按鍵占用 I/O 口較少，中斷方式不占用多余機時，但多占用一位中斷口；16 路信號檢測方式采用掃描檢測，占用機器周期，存在掃描間隔時間，而且需多出掃描子程序；時間運行方式采用單片機內(nèi)部定時中斷計時，存在加大誤差，而且完成日的處理程序復(fù)雜。此處選擇外擴 AT24C02 可擦除存儲器，具有 256B 存儲空間，采用 I2C 總線方式，僅占用2 位 I/O 口。本設(shè)計包括硬件和軟件設(shè)計兩個部分。從系統(tǒng)設(shè)計的要求來分析該設(shè)計構(gòu)成框圖如圖 2—1 所示：信號檢測電路鍵盤時鐘電路外擴存儲電路單片機AT89C51LED 發(fā)光報警蜂鳴器報警LCD 顯示圖 2—1 總體設(shè)計框圖整個系統(tǒng)由 AT89C5鍵盤、LCD 顯示屏、DS1302 時鐘芯片、AT24C02 存儲芯片、檢測信號輸入、聲光報警電路組成。單片機的 P0 口做數(shù)據(jù)輸入輸出口；LCD 的數(shù)據(jù)輸入、輸出和 16 路檢測信號的輸入都經(jīng)過 P0 口，LCD 三位控制線分別連接 、 ；16 路監(jiān)測信號經(jīng)過 74LS373 鎖存輸入給單片機。AT89C51 是一種帶 4KB FLASH 存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機。AT89C51 單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。檢測其中某一性能的變化，便可探測出輻射。在高性能和高品質(zhì)的紅外測溫產(chǎn)品市場，來自德國的 HEITRONICS 以其在尖端領(lǐng)域應(yīng)用中良好的品質(zhì)紀錄，被廣泛公認為是世界一流的紅外測溫產(chǎn)品供應(yīng)者而受到信任。它是根據(jù)人體紅外光譜而工作，當(dāng)人體在其接收范圍內(nèi)活動時，探測器輸出報警信號，廣泛用于銀行、倉庫和家庭等場所的安全防范。常用的傳感器有對射紅外探測器、磁控管（門磁） 、震動開關(guān)、被動紅外探測器（PIR） 、雙鑒探測器、煙感、溫感探測頭等。而本設(shè)計采用由熱釋電紅外線傳感器和振動位移傳感器構(gòu)成的復(fù)合式傳感器，通過探測人體特有的紅外線和人體的運動來檢測盜情。當(dāng)檢測到人體移動信號時，電荷信號經(jīng)過 FET 放大后，經(jīng)過 C2，R1 的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢?，再?jīng)過 NPN 的轉(zhuǎn)化，輸出 OUT 為低電平。熱釋電紅外傳感器由傳感探測元、干涉濾光片和場效應(yīng)管匹配器三部分組成。熱釋電紅外傳感器通常采用 3 引腳金屬封裝，各引腳分別為電源供電端（內(nèi)部開關(guān)管 D 極，DRAIN)、信號輸出端（內(nèi)部開關(guān)管 S 極，SOURCE）、接地端（GROUND)。 圖 2—3 熱釋電紅外傳感器 RE200B 的內(nèi)部電路框圖熱釋電紅外傳感器 RE200B 的主要工作參數(shù)：工作電壓：常用工作電壓范圍為 3~15V；工作波長：通常為 ~14um；源極電壓：通常為 ~，R 約為 47kΩ；輸出信號電壓：通常大于 ；檢測距離：檢測距離約為 6~10m；水平角度：約為 120176。其內(nèi)部采用先進的固態(tài)加速度檢測器件，基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計11對外來振動十分敏感。R是外接靈敏度設(shè)定電阻，取值在51K ～100K之間，阻值越大，靈敏度就越高，此電阻可以不接，這時傳感器靈敏度最高。這種顯示方式每一位都需要有一個 8 位輸出口控制，靜態(tài)顯示時，較小的電流就可以得到較高的亮度且字符不閃爍，所以可以采用 8255A 的輸出口直接驅(qū)動。利用人的視覺暫留功能可以看到整個顯示，但必須保證掃描速度足夠快，字符才不閃爍。LCD 是低電壓驅(qū)動，極微小功耗，與 CMOS 功耗電路可直接匹配，此外其極薄的扁平結(jié)構(gòu)在極亮的環(huán)境光下使用，以及信息容量大，生產(chǎn)容易等，都充分顯示了它的優(yōu)越性能。1602 字符型液晶它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊，能夠同時顯示 16x02（2 行，每行 16 個）即 32 個字符，如圖 2—5 為 LCD1602 引腳排列圖：1 腳：VSS 為電源地。5 腳：RW 為讀寫信號線，高電平讀操作，低電平寫操作。15 腳背光正極，16 腳背光負極。DS1302 引腳排列如圖 2—6 所示：8 腳：VCC2 為主電源 VCC1 為后備電源。5 腳：RST 是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。上電運行時，VCC 之前，RST 必須保持低電平。圖 2—6 DS1302 外擴存儲器 AT24C02 的介紹AT24C02 為 2K 位串行 CMOS EEPROM，內(nèi)部含有 256 個 8 位字節(jié)，有一個 16字節(jié)頁寫緩沖器。當(dāng)使用 AT24C02 時最大可級聯(lián) 8 個器件。串行時鐘腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時鐘。AT24C02 的極限參數(shù)：工作溫度工業(yè)級55℃~+125℃；商業(yè)級 0 ℃~+75 ℃；貯存溫度65 ℃~+150℃；~+ ；VCC ~+；封裝功率損耗（Ta=25 ℃） ；焊接溫度(10 秒) 300℃；輸出短路電流100mA。這樣的設(shè)計增加了安全性，減少了漏報的可能性。外部中斷 0 中斷程序掃描 、 ，分別置低電平，74LS373 為 OC 低電平時，Qn 端輸出鎖存的信號。液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計17 圖 3—3 LCD 顯示電路圖 報警執(zhí)行電路設(shè)計針對聲光報警實現(xiàn)，設(shè)計了一種實用化的基于單片機 AT89C51 的報警執(zhí)行電路。當(dāng)接通電源后,多諧振蕩器起振,輸出~ 的音頻信號，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發(fā)聲。 傳KQA 圖 3—4 報警執(zhí)行電路圖基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計18 時鐘電路設(shè)計為實現(xiàn)精確的時鐘功能并節(jié)省單片機 I/O 口資源，該設(shè)計使用專用的接口方式為串行的時鐘芯片 DS1302，該芯片線路簡單、體積小、易于操作，且價格低廉。 RST 輸 入 有 兩 種功 能 ： 首 先 ， RST 接 通 控 制 邏 輯 ， 允 許 地 址 /命 令 序 列 送 入 移 位 寄 存 器 ； 其 次 ，RST 提 供 終 止 單 字 節(jié) 或 多 字 節(jié) 數(shù) 據(jù) 的 傳 送 手 段 。 只 有 在 SCLK 為 低 電 平 時 ， 才 能 將 RST 置 為 高 電平 。如圖 3—5 所示時鐘電路。XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出，該反向放大器可以配置為片內(nèi)蕩器。復(fù)位則是通過某種方式, 使單片機內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作稱為復(fù)位。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。 Y1MHZC0p9GNDX RSB7V4KuTEA 圖 3—6 晶振與復(fù)位電路圖 電源電路設(shè)計本系統(tǒng)電源電路原理圖如圖 3—7 所示，系統(tǒng)的電源采用 220V 交流供電。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。其輸出電壓的偏差在177。小于 100MA 的,選用 CW78L00系列 [10]。對 AT24C02 讀寫的程序工作在第 3 組寄存器狀態(tài)，分為讀 7 字節(jié)（R_7DA） 、寫 7字節(jié)（W_7DA ） ，輸入輸出參數(shù)為： 10H 存放 I2C 操作數(shù)據(jù)首地址 11H 存放 MCU基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計21操作數(shù)據(jù)首地址，和讀 1 字節(jié)（R_BY，參數(shù)：R0 存放 I2C 數(shù)據(jù)地址, A 存放結(jié)果） 、寫 1 字節(jié)（R_BY ，參數(shù)： R0 存放 I2C 地址，R2 存放寫入的數(shù)據(jù)） 。若沒有按鍵按下，則按鍵為空，相對應(yīng)鍵值為 16。為增強系統(tǒng)的實時性，對那些偶然事件采用中斷方式處理，主程序主要用于系統(tǒng)的控制和管理。初始化過程為：上電 15ms 后對 1602 寫顯示模式指令38H（即設(shè)置為 16*2 顯示，5*7 點陣，8 位數(shù)據(jù)接口） ，然后對 1602 寫清屏指令。在此系統(tǒng)中，為了減少顯示的程序的大小，運用了顯示模塊的嵌套，但由于時間關(guān)系，程序在優(yōu)化上還未達到滿意的效果，顯示程序比較零散，存在大量的冗余。刷新顯示完成后寫控制字設(shè)置光標基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計24顯示模式。至此，系統(tǒng)的初始化完成，進入主程序的循環(huán)。外部中斷 1 進入中斷后，首先讀取報警時長，然后點亮報警指示燈，并驅(qū)動蜂鳴器產(chǎn)生聲光報警，報警時 LCD 顯示當(dāng)前報警時間和通道。其程序流程圖如圖 4—3。當(dāng)進入某路詳細記錄查詢時，首先判斷該通道是否存在記錄，即 R0 所在地內(nèi)容不為 0，然后將 R0 和 R3 參數(shù)傳遞給詳細查詢子程序。詳細查詢程序的流程如圖 4—4。程序執(zhí)行刪除動作之前，將判斷記錄數(shù)和當(dāng)前刪除記錄的位置，若需要進行調(diào)整，則現(xiàn)執(zhí)行讀寫操作轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)，然后刪除記錄數(shù)。如圖 4—7 為月的修改流程圖，因為時間數(shù)據(jù)以 BCD 碼存放，故在修改前要對數(shù)據(jù)進行調(diào)整，然后調(diào)用鍵盤修改數(shù)據(jù)，最后將修改后的數(shù)據(jù)調(diào)整為 BCD 碼保存到相應(yīng)內(nèi)存。 YESYESYESNONONOYESNO開始R7=0， 40H 加1； 40H=60？結(jié)束R7 加1，R7=20？40H =0，41H 加1；41H=60？41H =0，42H 加1；42H=24？從 DS1302 獲取時間 圖 4—8 定時中斷 0 流程 外部中斷 0 程序設(shè)計外部中斷 0 的流程圖如圖 4—9。圖 4—9 外部中斷 0 流程YESYES NONO開始掃描 16 路檢測信號記錄 16 路檢測信號位判斷正常嗎？計算地址，并記錄數(shù)據(jù)16 路檢測完成？ 置 0結(jié)束基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計32 外部中斷 1 的程序設(shè)計外部中斷 1 的流程圖如圖 4—10。該報警系統(tǒng)的最大特點就是使用戶能夠簡單操作運行、易于理解、靈活自如地使用，并且在安裝上非常方便、智能性較高、誤報率較低?；趩纹瑱C的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計35致 謝 本文是在鄭州輕工業(yè)學(xué)院楊學(xué)清老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。西安: 交通大學(xué)出版社, 2022,23(3).[7] 徐愛鈞, C51 應(yīng)用程序設(shè)計[M].北京:航空航天大學(xué)出版社, 2022,9(5).[8] （模擬部分）[M]. 北京: 高等教育出版社, 2022,12(4).[9] 李文仲,[M].北京:航空航天大學(xué)出版社，2022,16(3).[10] [M]. 湖南: 工業(yè)大學(xué)出版社,2022,16(1).[11] 吳英才, .傳感器技術(shù),2022,19(2) .[12] ,2022,8(2).[13] ,2022,19(1).[14] 劉純利, ,2022,20(2).[15] 雷旭,2022 ,17(3).基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計37附 錄附錄 1源程序如下： SDA BIT 。時鐘時鐘T_IO BIT 。設(shè)置堆棧 50HMOV TMOD,01H 。設(shè)置中斷 0 為下降沿MOV TH0,03CH 。顯示等待CALL XIEZLMOV A,0CHCALL XIEZLMOV A,0C0HCALL XIEZLMOV DPTR,LOADING 基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計38CALL ALLXSMOV R6,99H 。開中斷SETB TR0 。第一組寄存器影響： R0,R2,R3,R4,R5,A,BALARM:MOV R0,30HMOV R2,0C0H