【正文】 智能住宅防盜報(bào)警系統(tǒng)的研制與設(shè)計(jì) [A]。安 防科技 。2021 年 07期 [8] 錢曉軍 。 本設(shè)計(jì)研究了一種基于單片機(jī)技術(shù)的紅外無線防盜報(bào)警器。 報(bào)警系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 主程序流程圖 如下圖 41 所示 :在開機(jī)后，單片機(jī)首先進(jìn)行初始化，將數(shù)碼管、高音警報(bào)器、炫目燈等外設(shè)關(guān)閉，同時(shí)將中斷總允許位、外部中斷 0 允許位和定時(shí)計(jì)數(shù)器 T1 開啟，關(guān)閉外部中斷 1 允許位和定時(shí)計(jì)數(shù)器 T0。啟動(dòng) uVision2，選擇 Project→ New Project 菜單項(xiàng)，打開對話框，輸入項(xiàng)目文件名并選擇保存路徑。 (4) 源程序的匯編和調(diào)試。 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 25 圖 313 單片機(jī)最小系統(tǒng) 原理分析 如下圖 313 所示，單片機(jī)的采用得是 5V 電源供電，時(shí)鐘電路（也就是振蕩電路）采 用的是 晶振，它可以向單片機(jī)提供一個(gè)正弦波信號作為基準(zhǔn)，來決定單片機(jī)的執(zhí)行速度。由于石英晶體化學(xué)性能非常穩(wěn)定，熱膨脹系數(shù)常小，其振蕩頻率也非常穩(wěn)定，由于控制幾何尺寸可以做到很精密，因此，其諧振頻率也很準(zhǔn)確。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 24 單片機(jī)最小系統(tǒng) 主要電路元件介紹 石晶振蕩 Y1（石英晶振即所謂石英晶體諧振器和石英晶體時(shí)鐘振蕩器的統(tǒng)稱） ，它是利用具有 壓電效應(yīng) 的石英晶體片制成的。 主要電路元件介紹 L7805CV 是我們最常用到的穩(wěn)壓芯片了，他的使用方便，用很簡單的電路即可以輸入一個(gè)直流穩(wěn)壓電源 ,他的輸出電壓恰好為 5v，剛好是 51 系列單片機(jī)運(yùn)行所需的電壓，他有很多的系列如 ka7805， ads7805， cw7805 等，性能有微小的差 別，用的最多的南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 23 還是 7805，下面我簡單的介紹一下他的 3 個(gè)引腳以及用它來構(gòu)成的穩(wěn)壓電路的資料。電路原理圖如圖 310 所示。而共陽極就是將八個(gè) LED 的陽極連在一起。當(dāng)電流消失時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢會(huì)對電路中的原件產(chǎn)生反向電壓。 2） 放大：例如，靈敏型繼電器、 中間繼電器 等，用一個(gè)很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。實(shí)現(xiàn)報(bào)警器聲音非常逼真。 聲音報(bào)警電路 主要電路元件介紹 三極管 SS8050 是一種常用的普通三極管。當(dāng)輸入電壓 VO15 引腳電壓時(shí)，比較器輸出高電平；當(dāng) VO113 腳電壓時(shí)，比較器也輸出高電平。 電路的上下限截至頻率為： FH=1/R12C7,FL=1/R7C4 在單電源 供電的情況下，外加電壓分壓器后，可保證運(yùn)放輸出電壓有較大的動(dòng)態(tài)范圍。 LM324 的引腳排列見圖 33。探測器探測到的微弱信號經(jīng)過信號放大電路的放大，傳輸?shù)奖容^電路，比較電路將探測器探測到的信號與參考值進(jìn)行比較，除去信號中的干擾信號，提高報(bào)警的準(zhǔn)確性，比較電路輸出的信號傳輸?shù)綀?bào)警電路觸發(fā)報(bào)警電路報(bào)警。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門電流。采用 40 引腳雙列直插封裝形式。當(dāng)檢測到人體移動(dòng)信號時(shí)，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 。當(dāng)人們需要一面又薄又輕的透鏡時(shí)，塑料菲涅爾透鏡便派上了用場。 圖 22 傳統(tǒng)透鏡到菲涅爾透鏡結(jié)構(gòu)的變化 另外一種理解就是，透鏡連續(xù)表面部分“坍陷”到一個(gè)平面上。若不考慮溫度的不均勻性 ,熱釋電體一般具有一級和二級熱釋電效應(yīng)。 熱釋電紅外線傳感器簡單介紹 熱釋電紅外線 (PIR)傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為 2*1mm 的探測元件。 (3)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能。以太網(wǎng)的優(yōu)勢在于不僅傳輸距離不限、數(shù)據(jù)傳輸速率高、采用標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)底層具有 CRC 校驗(yàn)、重發(fā)機(jī)制，協(xié)議上層增加了可靠的握手協(xié)議，保證南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 了數(shù)據(jù)的可靠性。 有賴于科技強(qiáng)警和平安城市建設(shè)的顯著成效，許多一線中心城市已經(jīng)做出了部署20 萬甚至 30 萬攝像頭的構(gòu)想和規(guī)劃，部分社區(qū)和區(qū)域已初步建立起 “覆蓋到面、監(jiān)測到線、控制到點(diǎn) ”的全天候、多功能科技防范網(wǎng)絡(luò)體系。為用戶提供全天 24 小時(shí)值班，同時(shí)提供巡防、接警、出警等服務(wù)，最大程度保障用戶的安全。防范區(qū)域面積的擴(kuò)大、施工布線的復(fù)雜、探測器分布位置的后期調(diào)整和擴(kuò)容等等，都對整個(gè) 防盜報(bào)警系統(tǒng)的控制管理方式乃至 整個(gè) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu) 又 提出了新的要求。 1982 年公安部和公安部第一研究所，根據(jù)當(dāng)時(shí)的防盜報(bào)警技術(shù)為故宮許多的展廳安裝了各種主動(dòng)紅外式、被動(dòng)紅外式、超聲波式、微波式、聲控式等防盜探測器，形成了多種探測手段于一體的防盜報(bào)警系統(tǒng)，此時(shí)我國的防盜報(bào)警技術(shù)已經(jīng)提高到了一個(gè)新水平。泰科安防的年銷售收入 高 達(dá) 70 多 億美元，經(jīng)營覆蓋 了 全球 40 多個(gè)國家和地區(qū)，提供全面的安防和安全解決方案 。同時(shí)，熱釋電紅外傳感器不僅可用于防盜報(bào)警裝置，也可用于接近開關(guān)、制動(dòng)控制、遙測等各個(gè)領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)分硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分，硬件部分包括紅外探頭電路、單片機(jī)控制電路、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路、 LED 控制電路等部分組成 。 整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。 報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀 從上世紀(jì)初 開始 ，報(bào)警系統(tǒng)就已經(jīng) 開始 在北美 形成 雛形?，F(xiàn)在全世界 90%的世界財(cái)富 500 強(qiáng) 公司美國 50 家最大的全國性及區(qū)域性銀行控股公司中的半數(shù)美國 72 家大中型機(jī)場。 1984 年以后是安防事業(yè)在我國進(jìn)入了普及和提高的階段，而且發(fā)展迅速。 防盜報(bào)警系統(tǒng)中的通訊 方式 一般包括報(bào)警探測器 和 報(bào)警控制器 之 間的聯(lián)網(wǎng)，以及報(bào)警控 制器 和 控制中心 之間 的聯(lián)網(wǎng)。若期間產(chǎn)生相關(guān)財(cái)產(chǎn)損失，損失的部分將按照聯(lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)中心為用戶贈(zèng)送的保險(xiǎn)取得相應(yīng)賠償。在已建成的圖像信息采集設(shè)備中，政府投資建設(shè)的僅占很小比例，大部分都是金融單位、學(xué)校、商場樓宇、賓館酒店、企業(yè)內(nèi)部和 居民社區(qū)等社會(huì)力量投資建設(shè)的監(jiān)控系統(tǒng)，大量的業(yè)主可支配控制的攝像機(jī)的安裝使用使得視頻復(fù)核的難度大幅降低，而矩陣、 DVR、第三方綜合管理軟件等各類主控設(shè)備和平臺，在智能化聯(lián)動(dòng)處理方面的功能完善也簡化了集成管理的復(fù)雜度。在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)，通訊數(shù)據(jù)采用了加密傳輸，同時(shí)對發(fā)送數(shù)據(jù)端進(jìn)行身份識別，隔離了外界的干擾，保障了通信的穩(wěn)定。當(dāng)人員外出時(shí)，可把 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置在外出布防狀態(tài) ， 探測器工作起來 ,當(dāng)有人闖入時(shí) ， 熱釋電紅外傳感器將探測到動(dòng)作 ， 設(shè)置在監(jiān)測點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出 TTL 電平至 AT89C51單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理運(yùn)算后 驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路使警號 發(fā)聲 。在每個(gè)探測器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測元件，并將兩個(gè)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。其中二級熱釋電效應(yīng)是由于溫度變化引起材料形變 ,再由壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷的二級效應(yīng)。如圖 23。盡管成像質(zhì)量不如玻璃透鏡，但是在很多應(yīng)用中我們并不需要完美的圖像質(zhì)量。 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 9 RSY2 Y1R1 R2 C2 C1 R3 R4 Q2N P NQ1F E TV c c V C C3v 12vOUT 圖 24 熱釋電紅外傳感器原理圖 熱釋電紅外傳感器引腳圖介紹 本系統(tǒng)采用的熱釋電紅外傳感器成品的引腳示意圖如圖 25 所 示，引腳功能如下： 數(shù)字 1 腳：電源負(fù)極 數(shù)字 2 腳：信號輸出，高電平有效， 4～ 6V 和工作電壓有關(guān) 數(shù)字 3 腳：電源正極 DC6～ 9V W1：靈敏度調(diào)整 W2：輸出延時(shí)調(diào)整 5～ 120 秒 圖 25 熱釋電紅外傳感器 的引腳示意圖 它的 技術(shù)參數(shù) 如下 ： 工作電壓： DC6～ 9V 電平輸出：和電源電壓相同 感應(yīng)角度：水平： 90～ 140 度；垂直： 15～ 30 度 靜態(tài)電流：小于 750μ A 無信號輸出： 0V 第二章 主要元器件選擇與介紹 10 感應(yīng)距離： ～ 15 米 外形尺 寸： 28mm 38mm 高 25 毫米（最高點(diǎn)） 輸出電平： 4～ 6V 與工作電壓有關(guān) 工作時(shí)間：可調(diào) 5120 秒范圍 當(dāng)探測器檢測到異常的情況，由 2 腳輸出一個(gè)高電平，發(fā)送到單片機(jī)上，單片機(jī)做出報(bào)警處理。AT89C51 單片機(jī)是高性能單片機(jī)，因?yàn)槭芤_數(shù)目的限制，所以有不少引腳具有第二功能。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉振蕩器和時(shí)序 OSC 程序存儲器 4 KB ROM 數(shù)據(jù)存儲器 256 B RAM/SFR 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 16 AT89C51 CPU 64 KB 總線 擴(kuò)展控制器 可編程 I/O 可編程全 雙工串行口 內(nèi)中斷 第二章 主要元器件選擇與介紹 12 為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 EA/VP：當(dāng) EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。報(bào)警電路有聲、光報(bào)警兩種方式組成，并且將聲、光報(bào)警進(jìn)行延時(shí)，為防止主人啟動(dòng)電路或調(diào)試報(bào)警器 時(shí)報(bào)警，電路中設(shè)計(jì)了開機(jī)延時(shí)電路，為防止交流電網(wǎng)停電或入侵者切斷交流電，該報(bào)警器配有交流電源和直流電源，直流電源有蓄電池提供，并且交流電源和直流電源可以自動(dòng)切換。由于 LM324 四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。靜態(tài)下應(yīng)將輸出端電位設(shè)在 1/2 處，方法是： ICA 外接 R R10分壓器，將 1/2VCC引至運(yùn)放的同相輸入端，這相當(dāng)于將輸入偏置電壓墊高 1/2VCC,從而使輸出電壓的靜態(tài)電位定在 1/2VDD 處。而當(dāng) 5 引腳電壓VO113 腳電壓時(shí)，比較器輸出低電平。 它是一種由硅制作的低電壓 ,大電流 ,小信號的 NPN 型硅三極管。 主要電路元件介紹 繼電器（英文名稱： relay）是一種電控制 器件 ，是當(dāng)輸入量（激勵(lì)量）的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一 種電器。 3）綜合信號：例如，當(dāng)多個(gè)控制信號按規(guī)定的形式輸入多 繞組 繼電器時(shí)，經(jīng)過比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。當(dāng)反向電壓高于原件的反向擊穿電壓時(shí)，會(huì)把原件如三極管，等造成損壞。其原理圖如 39。 圖 310 顯示電路 原理分析 在這里，串聯(lián)的幾個(gè) 470 歐電阻是限流電阻。如圖 311 所示，其中 1 接整流器輸出的 +電壓， 2 為公共地 (也就是負(fù)極 )， 3 就是我們需要的正 5V 輸出電壓。這種石英晶體薄片受到外加交變電場的作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生 機(jī)械振動(dòng) ，當(dāng)交變電場的頻率與石英晶體的固有頻率相同時(shí)，振動(dòng)便變得很強(qiáng)烈，這就是晶體諧振特性的反應(yīng)。根據(jù)石英晶體的機(jī)電效應(yīng)，我們可以把它等效為一個(gè)電磁振蕩回路，即諧振回路。圖中的電容起穩(wěn)定作用。 (5) 編寫程序說明文件。項(xiàng)目文件保存完后，彈出 Select Device for TARGET‘ TARGET1’對話框，是新建項(xiàng)目的 CPU 元器件選擇，選 AT89S52。其中布防 /撤防按鍵用來觸發(fā)外 部中斷 0，熱釋電傳感器用來觸發(fā)外部中斷 1，外部中斷 1 允許位的開啟與關(guān)閉由外部中斷 0 來控制。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(dòng)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)的電信號輸出，同時(shí)能夠有效的抑制人體輻射波長以外的紅外光線與可見光的干擾。家庭無線智能防盜報(bào)警系統(tǒng) [J]。2021 年 03 期 [11] 王洪建 。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]。2021 年 [13] 王洪 。家庭無線智能防盜報(bào)警系統(tǒng) [J]。安防科技 。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)。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。 在 keil uVision2 中編制程序： (1)新建項(xiàng)目。可在編譯軟件下編程，要 求簡練、層次清楚、字節(jié)數(shù)少和執(zhí)行時(shí)間短等。其電路原理圖設(shè)計(jì)如圖 313 所示。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。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