【正文】 在此，我向袁老師表示衷心的感謝 ! 通過本次畢業(yè)設(shè)計，我增強(qiáng)了理論與實踐結(jié)合的能力，設(shè)計過程中遇到各種問題在指導(dǎo)老師的幫助下得以解決，鍛煉了我的意志，更使我增強(qiáng)了信心 。2020 年 [12] 劉豫喜 。安全防盜報警系統(tǒng)的組成及其作用 [J]。 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 31 參考文獻(xiàn) [1] 張軍 . AVR 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實例 .中國電力出版社， 2020 年 [2] 童詩白 華成英 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 北京：高等教育出版社 2020 年 10 月 [3] 楊志忠 . 數(shù)字電子技術(shù) . 高等教育出版社 . 2020 年 [4] 黃智偉 無線發(fā)射與接收電路設(shè)計 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2020 年 5月 [5] 吳少軍、劉光斌 編著 單片機(jī)實用低功耗設(shè)計 人民郵電出版社 [6] 譚輝 .Nrf401 無線收發(fā)芯片的 長距離通信設(shè)計［ J］ .今日電子 , 2020,12,(I)。 按上述工作原理和硬件結(jié)構(gòu)分析可知 系統(tǒng)主程序工作流 程圖如圖 41 所示； 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 28 中斷函數(shù)流程圖 下圖 4 43 為中斷函數(shù)流程圖： 系統(tǒng)初始化 聲光報警結(jié) 束 檢測外部有 無信號輸入 聲光報警是否持續(xù) 10 秒 開始 啟動聲光報警電路開始報警 是否還有檢測信號等待下次報警 結(jié)束 Y N N Y Y N 圖 41 主程序工作流程圖 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 29 圖 43 外部中斷 0請求 打開外部中斷 1允許位，并將數(shù)碼管、高音報警器、炫目燈關(guān)閉。輸入源程序，然后把程序保存在項目所在的目錄中，為文件取一個名，若是 C 語言編寫的程南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 27 序，擴(kuò)展名為 .C，若是匯編語 言編寫的程序，擴(kuò)展名為 .ASM。 (3) 自上而下逐漸求精。 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 26 第四章 系 統(tǒng)軟件設(shè)計 單片機(jī)程序語言設(shè)計 單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計的基本步驟 單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計的基本步驟如下： (1) 設(shè)計任務(wù)的分析、確定思路或算法。由于石英晶體的損耗非常小，即 Q 值非常高，做振蕩器用時，可以產(chǎn)生非常穩(wěn)定的振蕩，作濾波器用，可以獲得非常穩(wěn)定和陡削的帶通或帶阻曲線。石英諧振器因具有極高的頻率穩(wěn)定性，故主要用在要求頻率十分穩(wěn)定的振蕩電路中作諧振元件 。 圖 312 供電電源電路 原理分析 如下圖 312 所示，本系統(tǒng)采用 L7805CV 來做電壓芯片，因為其輸出電流可達(dá) ,可滿足本系統(tǒng)各個電路部分 5V 的供電電壓。其中 U=5V,I=（ 10~15） mA,可得 R=330~500 歐。顯示時，都從段選線送入字符編 碼，而選中哪個位選線，那個數(shù)碼管便會被點(diǎn)亮。 在電路中反向并聯(lián)在繼電器或電感線圈的兩端，當(dāng)電感線圈斷電時其兩端的電動勢并不是立即消失，此時殘余電動勢通過一個二極管釋放，起這種作用的二極管叫續(xù)流二極管。 其電路原理圖設(shè)計如圖 38 所示。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 圖 37 聲音報警電路 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 19 原理分析 如下圖 37 所示：高音報警電路選用 12V 的高音喇叭作為報警裝置，使用 SS8050大功率三極管做驅(qū)動電路，當(dāng) SPK 為高電平時，三極管導(dǎo)通，傳送信號至高音報警器使高音報警器發(fā)聲報警。所以兩引腳電壓的差值越接近 1/2VCC，電路的靈敏度越高，但容易因噪聲干擾第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 18 產(chǎn)生誤動作，若兩引腳的差值遠(yuǎn)離 1/2VCC，電路的可靠性將提高，但靈敏度降低。在二者幅度相等的附近，輸出電壓將產(chǎn)生越變。 圖 34 信號放大電路 原理分析 熱釋電紅外傳感器輸出的檢測信號很小，僅 1mV 左右，頻率為 ~10HZ，需經(jīng)高圖 32運(yùn)算放大器 圖 33 LM324 的引腳圖 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 16 增益、低噪聲低頻放大器放大后，才能進(jìn)一步處理，一般來講，要求放大器的增益為60~70dB,帶寬 ~7HZ。其中，各部分電路設(shè)計如下。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： P3 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外部中斷 0） INT1（外部 中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） 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） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 AT89C51 單片機(jī)可提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域，同時也為很多 嵌入式控制系統(tǒng) 提供了一種靈活性高且價廉的方案。 人體輻射的紅外線 中心波長為 9~10um 而探測元件的波長靈敏度在 ~20um 范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。每個凹槽都可以看做一個獨(dú)立的小透鏡，把光線調(diào)整成平行光或聚光。菲涅爾透鏡的在很多時候相當(dāng)于紅外線及可見光的凸透鏡，效果較好，但成本比普通的凸透鏡低很多。 熱釋電紅外傳感器結(jié)構(gòu) 熱釋電紅外傳感器系統(tǒng)主要有光學(xué)系統(tǒng)、熱釋電紅外探測頭、信號濾波和放大 、信號處理電路等幾部分組成。至于報警可采用聲光信號。 IP 化的技術(shù)風(fēng)潮已經(jīng)席卷安防各子系統(tǒng)，百萬像素攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器、智能網(wǎng)絡(luò)矩陣、網(wǎng)絡(luò)門禁、智能視頻分析等，防盜報警系統(tǒng)也要應(yīng)需 而變，將通過光電生物探測技術(shù)獲知的入侵行為轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，提供給其它子系統(tǒng)進(jìn)行綜合處理。報警信息數(shù)字化，不僅可以解決報警信息數(shù)據(jù)的多系統(tǒng)多平臺共享問題，還可以減少數(shù)據(jù)傳輸過程中受到的誤報干擾。 （ 1） 聯(lián)動集成化 多系統(tǒng)多平臺 的 集成已經(jīng) 成為安防系統(tǒng)發(fā)展的一個主要方向，防盜報警系統(tǒng)也不例外。 而 專用總線聯(lián)網(wǎng) 的 方式運(yùn)營成本 較 低、聯(lián)網(wǎng)速度 較 快，但 是 覆蓋面積范圍 很 小、線路鋪設(shè)可靠性比較 差、傳輸 很 容易受干擾。在防護(hù)區(qū)和禁區(qū)內(nèi)采用多種不同探測原理的探測器構(gòu)筑多道防 線，與此同時防遮擋功能的探測器已經(jīng)問世，進(jìn)一步促進(jìn)了入侵探測器技術(shù)的發(fā)展。事實上我國的技防工作早在 60 年代就已經(jīng)開始出現(xiàn)了，那時候由于形勢所迫，銀行，博物館都開始自發(fā)的采用各種各樣的防范手段，這是我國技術(shù)防范工作的初級階段。而此后出現(xiàn) 的 自動撥號系統(tǒng)以及電話 迅速的 普及，更 加 使得通過電話報警的方式得到了 更 加 前所未有的發(fā)展。本設(shè)計就是為了滿足現(xiàn)代生活防盜的需要而設(shè)計的應(yīng)用于家庭、車庫、倉庫和保險柜等處進(jìn)行防盜監(jiān)控的無線防盜報警裝置。 XXXXXXX 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 ) XXXXXXX 系（院） XXXXXXXXX 專業(yè) 基于 AT89C51 單片機(jī) 的紅外防盜報警器設(shè)計 The design for infrared burglar alarm 學(xué)生姓名 XXXXX 班 級 XXXXXXXXXXXXXX 學(xué) 號 XXXXXXXX 指導(dǎo)教師 XXXXX 完成日期 2020 年 5 月 10 日 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 I 摘 要 本系統(tǒng)是基于單片機(jī) AT89C51 設(shè)計的家用無線防盜報警器。 目前市面上防盜裝備 主要有開關(guān)式電子防盜報警器、壓力觸發(fā)式防盜報警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報警器等各種報警器，但這幾種比較常見的報警器都或多或少的存在著一些缺點(diǎn)。 從 上面的 過程來看，報警行業(yè)的 出現(xiàn)、 發(fā)展 離不開 工業(yè)技術(shù)發(fā)展，只有 通過 良好的通信手段，才能把 個不同地區(qū) 的報警信息匯聚到 不同的相關(guān) 部門，然后由 各個 部門負(fù)責(zé)分配 極其 有限的警力來幫助 所有需要幫助的個體 。 當(dāng)時采用的手段主要是聲控報警。 目前，我國的安防技術(shù)已經(jīng)基本上和國際接軌。 防范區(qū)域的 不斷 加大使得報警系統(tǒng)的監(jiān)控范圍 不斷 延展， 這樣使得 分布在各個 不同地區(qū) 的報警控制器必須 要 有 更 完善 、更 先進(jìn)的通訊網(wǎng)絡(luò) 來 支撐，控制中心的安保 監(jiān)測 人員才 有能力 對 整個 系統(tǒng)內(nèi)的所有探測器的報警狀態(tài) 進(jìn)行全面了解 ，傳統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)方式 在 面對這類 情況 的變化 時已經(jīng) 難以為繼， 此時 以 聯(lián) 網(wǎng)報警技術(shù) 的出現(xiàn) 則使得這一要 求的實現(xiàn)成為 了 可能。其中，對報警信息進(jìn)行視頻復(fù)核的強(qiáng)烈市場需求使得防盜報警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)第一章 緒論 4 之間實現(xiàn)集成聯(lián)動最具必要性。誤報警是指在沒有出現(xiàn)危險情況時，報警系統(tǒng)發(fā)出了 報警信號，引起誤報的原因包括報警技術(shù)是否先進(jìn)、報警探測器是否合格、系統(tǒng)設(shè)計是否周全、施工環(huán)節(jié)是否合理、用戶使用是否正確等。 設(shè)計任務(wù)與要求 （ 1） 該設(shè)計包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩個部分。 第二章 主要元器件選擇與介紹 6 第二章 主要元器件選擇與介紹 傳感器介紹 現(xiàn)在有關(guān)家庭防盜的傳感器種類非常多，有門磁傳感器、紅外線反射開關(guān)無線探頭、振動位移傳感器、人體熱釋電傳感器、雷達(dá)波人體檢測無線探頭等等。其組成框圖如圖 21 所示： 圖 21 熱釋電紅外傳感器系統(tǒng)組成框圖 菲涅爾 透鏡 熱釋電紅外傳感器 待測目標(biāo) 信號處理 電源 報警電路 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 7 熱釋電效應(yīng) 由于溫度的變化 ,熱釋電晶體和壓電陶瓷等會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的電荷中心相對位移 ,使它們的自發(fā)極化強(qiáng)度發(fā)生變化 ， 從而在它們的兩端產(chǎn)生異號的束縛電荷 ,這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。菲涅爾透鏡可按照光學(xué)設(shè)計或結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。這種透鏡還能夠消除部分球形像差。在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口這個濾光片可通過光的波長范圍為 7~10um正好適合于人體紅外輻射的探測而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。 圖 26 為 AT89C51 單片機(jī)的基本組成功能方塊圖。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 RST：復(fù)位輸入。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。 XTAL2：反向振蕩器的輸出 ,如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，應(yīng)不接。 信號放大電路 主要電路元件介紹 LM324 是四運(yùn)放集成電路，它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電供電電源電 路 紅外線探測器 報警電路 顯示電路 信號放大電路 延時電路 比較 電路 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。放大器的帶寬對可靠性和靈敏度有重要影響，帶寬窄，噪聲小誤動作率低；帶寬寬，噪聲大，誤動作率高！ 如圖 34 所示，本系統(tǒng)采用 LM324 中的兩個集成運(yùn)算放大器構(gòu)成低頻帶通放大電路， LM324 內(nèi)部集成了四個獨(dú)立的高增益運(yùn)算放大器，其電流?。ǖ湫椭?Is=），且與所加電源電壓的大小無關(guān)，頻率補(bǔ)償及偏置電流均采用了溫度補(bǔ)償措施，性能穩(wěn)定。其電路原理圖如圖 35 所示。一般基準(zhǔn)電壓可按下列式子來計算： V 差值 =（ 4~5） VN 式子中 VN 為噪聲電壓。反之則截至。 繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機(jī)電一體化 及電力電子設(shè)備中，是最重要的 控制元件 之一。 圖 38 燈光警示電路 原理分析 如圖 38 所示：這里我們選用 12V 的炫目燈做燈光警示電路，因炫目燈在正常工作狀態(tài)下電流比較大，所以這里我們選用使用繼電器控制其開關(guān)的方案。 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 21 顯示電路 主要電路元件介紹 我們最常用的是七段式和八段式 LED 數(shù)碼管，八段比七段多了一個小數(shù)點(diǎn)，其他的基本相同。數(shù)碼管的 8 段，對應(yīng)一個字節(jié)的 8 位， a 對應(yīng)最低位， dp 對應(yīng)最高位。