【正文】 ..........4 研究內(nèi)容 ...................................................52 系統(tǒng)總體設計方案 ...........................................5 方案選擇論證 ..........................................5 主控芯片單片機的選擇 ..................................7 傳感器的選擇 ..........................................7 常見的幾種紅外傳感器介紹 ...................................7 熱釋電紅外傳感器的原理 .....................................9 熱釋電紅外傳感器的選定 .....................................9 振動位移傳感器的選定 ......................................10 顯示器工作原理及其選擇 ...............................11 時鐘芯片 DS1302 的介紹 ................................13 外擴存儲器 AT24C02 的介紹 .............................143 系統(tǒng)硬件設計 ..............................................15基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設計 用戶端探測器設計 .....................................15 LCD 顯示 電路設計 ......................................16 報警執(zhí)行電路設計 .....................................17 時鐘電路設計 .........................................18 晶振與復位電路設計 ...................................18 電源電路設計 .........................................19 外擴存儲電路設計 .....................................20 鍵盤電路設計 .........................................224 系統(tǒng)軟件設計 ..............................................23 軟件設計分析 .........................................23 系統(tǒng)軟件程序設計 .....................................23 LCD 顯示程序設計 ..........................................23 系統(tǒng)初始化程序設計 ........................................24 報警系統(tǒng)程序設計 ..........................................25 查詢記錄程序設計 ..........................................25 刪除 記錄程序設計 ..........................................28 調(diào)整時間程序設計 ..........................................28 定時中斷 0 程序設計 ........................................30 外部中斷 0 程序設計 ........................................30 外部中斷 1 的程序設計 ......................................32 4*4 矩陣掃描鍵盤程序設計 .................................32結束語 ......................................................34致 謝 ......................................................35參考文獻 ....................................................36附 錄 ......................................................37基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設計I基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設計摘 要防盜報警系統(tǒng)的設計是為滿足現(xiàn)代住宅防盜的需要所設計的家庭式電子防盜系統(tǒng)。此信號經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關，打開門限閥門送出 TTL 電平，然后經(jīng)鎖存器送至 AT89C51單片機，又經(jīng)單片機處理運算后驅動執(zhí)行報警電路使警號發(fā)聲。隨著電子通訊技術的飛速發(fā)展，單片機以其具有體積小、價格低、集成度高、性價比高等突出優(yōu)點已在工業(yè)控制、智能儀表、數(shù)控機床、數(shù)據(jù)采集以及各種家用電器等方面得到了廣泛應用。 防盜報警系統(tǒng)的構成防盜報警系統(tǒng)是用物理方法或電子技術自動探測發(fā)生在布防監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報警信號，并提示值班人員發(fā)生報警的區(qū)域部位，顯示可能采取對策的系統(tǒng)。報警探測器按探測范圍的不同又可分為點控報警探測器、線控報警探測器、面控報警探測器和空間防范報警探測器。 防盜報警系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展在我國，家庭智能報警是一項重要內(nèi)容，報警器應具有多個探測器接口，可接收紅外及微波探測器、感煙探測器、溫度探測器、煤氣泄漏探測器等傳來的報警信號，然后通過通訊網(wǎng)絡將報警信息傳送到相關人的通訊設備上，以使災情得到及時處理，保護人們的生命財產(chǎn)安全。隨后，由于通信技術的發(fā)展，提供遠程通信服務的電報公司加入到這個行業(yè)中，從而使得報警信息可以通達到更遠的地方；不過，這種電報方式畢竟難以普及，所以稍后出現(xiàn)的電話理所當然地成為報警通訊的主要手段。因此，作為新一代的智能安全防盜報警器系統(tǒng)就應運而生，并日益受到廣泛的重視和運用。 研究內(nèi)容本課題需要研究的內(nèi)容主要有以下幾個方面：根據(jù)系統(tǒng)功能要求且考慮產(chǎn)品的性價比，進行系統(tǒng)的整體方案設計。因為本系統(tǒng)要存儲每路兩次報警歷史記錄，每次記錄占用 7 字節(jié)空間，則共需要 224B 地址空間，AT89C51 內(nèi)部僅 128B 內(nèi)存空間，需要外擴存儲器。用戶終端完成信息采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設定、本地報警、本地顯示等功能。單片機在控制應用領域中，有如下幾方面的優(yōu)點：體積小，成本低，運用靈活，易于產(chǎn)品化，它能方便地組成各種智能化的控制設備和儀器，做到機電儀一體化；面向控制，能針對性地解決從簡單到復雜的各類控制任務，因而能獲得更佳的性能價格比；抗干擾能力強，適應溫度范圍寬，在各種惡劣的環(huán)境下都能可靠地工作，這是其他機種無法比擬的；實現(xiàn)多機和分布式控制，使整個控制系統(tǒng)的效率和可靠性大為提高。熱探測器是利用輻射熱效應，使探測元件接收到輻射能后引起溫度升高，進而使探基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設計8測器中依賴于溫度的性能發(fā)生變化。機內(nèi)設置電源外撥開關，外出設防可以接通電源，達到更加省電的效果。這些器件有效地為控制單元傳送現(xiàn)場的資料，提供報警控制。為了抑制因自身溫度變化而產(chǎn)生的干擾，該傳感器在工藝上將兩個特征一致的熱電元反向串聯(lián)或接成差動平衡電路方式，因而能以非接觸式檢測出物體放出的紅外線能量變化，并將其轉換為電信號輸出。如圖 2—3 所示，為熱釋電紅外傳感器 RE200B 的內(nèi)部電路框圖。當人體在不斷運動時，輸出為高電平，并通過內(nèi)部電路延時，當人體停止運動時，輸出轉為低電平。所謂動態(tài)顯示就是一位一位地輪流點亮顯示器各個位（掃描） ，對于顯示器的每一位來說，每隔一段時間點亮一次。1602LCD 主要技術參數(shù)：顯示容量為 162 個字符；芯片工作電壓為~；工作電流為 ()；模塊最佳工作電壓為 ；字符尺寸為(WH)mm?；趩纹瑱C的家庭防盜報警系統(tǒng)設計1315～16 腳：空腳或背燈電源。3 腳：X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振?；趩纹瑱C的家庭防盜報警系統(tǒng)設計147 腳：SCLK 為時鐘輸入端。6 腳：SCL 串行時鐘。此傳感器由一個熱釋電紅外探測器和一個振動位移傳感器構成，兩個傳感器通過一個或非門連在一起，任何一個傳感器接收到報警信號，單片機都會做出反應。在單片機應用系統(tǒng)中，常使用點陣字符型 LCD 顯示器。壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。 RST 是 復 位 /片選 線 ， 通 過 把 RST 輸 入 驅 動 置 高 電 平 來 啟 動 所 有 的 數(shù) 據(jù) 傳 送 。 DS1302 工作時功耗很低，保持數(shù)據(jù)和時鐘信息時功率小于 1mw。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。晶振與復位電路如圖 3—6 所示。這類集成穩(wěn)壓器的輸出電壓有 5V、6V 、9V 和 24V 等幾種。如圖 3—9 為讀/寫周期的時序圖，當對 AT24C02 進行讀寫操作時，首先向總線發(fā)起始命令（拉低 SDA） ，然后向總線發(fā)送芯片地址，相應芯片收到呼叫后將返回應答信號，每次向芯片寫數(shù)據(jù)/地址后都應檢查應答信號，然后發(fā)送片內(nèi)地址，對芯片進行讀寫操作，操作完成后發(fā)送結束信號（SCL 高電平時拉高 SDA） 。系統(tǒng)軟件采用 MCS51 單片機匯編語言編寫，采用了模塊化結構設計。顯示模塊主要分為日期顯示、時間顯示、提示顯示和輸入顯示等。如圖 4—2 為初始化的流程圖，初始化程序首先設置堆棧 SP 為 60H，設置 IE為 07H（外部中斷 0、外部中斷 1 和定時中斷 0）和中斷優(yōu)先級 IP 為 01H（外部中斷 0 優(yōu)先級最高） ；然后初始化 LCD 顯示屏；顯示屏初始化完畢則顯示設置報警時長，報警時長單位為秒，可設置范圍為：0—199（其中 199 為不自動退出報警） ；設置完成后系統(tǒng)檢查 I2C 的數(shù)據(jù)通信，若數(shù)據(jù)通信失敗或者出錯，則顯示器右上角會顯示“E” ；2EH、2FH 分別寫 FFH，是為了發(fā)生報警時，讀取的監(jiān)測信號異常的位為 0，將讀取的檢測信號與 2EH、2FH 分別相與，則存在異常的位為 0，通過檢測位顯示當前報警發(fā)生異常的通道；最后是從 DS1302 獲取當前時間，并且開中斷和啟動定時。記錄的總體查詢可以直觀的看出歷史記錄。程序從總體查詢獲得參數(shù)記錄數(shù)地址和通道號 R0 和 R3 ，然后通過計算從 AT24C02 獲取相應數(shù)據(jù)并顯示出來。時間的調(diào)整即為修改此內(nèi)存段的內(nèi)容，然后在子程序結束時將此值寫入到 DS1302，如圖 4—6 為時間調(diào)整子程序總體流程圖，啟動調(diào)時時，將關閉系統(tǒng)時鐘的運行，然后設置調(diào)整時間的初始化工作，時間的調(diào)整從年的最高位開始，程序結束時可選擇保存此次修改或者直接返回丟棄此次修改，保存修改即為將修改保存到 DS1302，然后再從 DS1302 獲取時間數(shù)據(jù)，放棄修改僅從 DS1302 獲取時間數(shù)據(jù)覆蓋此次修改。中斷程序完成了對異常信號的判斷和數(shù)據(jù)記錄。在人們安全意識的增強以及科學技術日新月異的今天，相信基于單片機的防盜報警系統(tǒng)必將在更廣闊的領域得到更深層次的應用，為社會發(fā)展做出貢獻。LCD 使能T_CLK BIT 。設置中斷 0 優(yōu)先級最高SETB IT0 。初始化2E/2FMOV 2FH,0FFHSETB EA 。啟動定時LOOP: JNB 00H,LOOP2CLR 00HMOV A,01HCALL XIEZLMOV A,0CHCALL XIEZLMOV A,82HCALL XIEZLMOV 29H,46HCALL XSRQJNB 02H,LOOP1MOV A,8FHCALL XIEZLMOV A,ECALL XIESJLOOP1: MOV A,0C3HCALL XIEZLMOV 29H,42HCALL XSSJMOV A,0CEHCALL XIEZLMOV A,2DHMOV B,10DIV ABMOV DPTR,CCTABMOVC A,A+DPTRCALL XIESJMOV A,BMOVC A,A+DPTRCALL XIESJLOOP2: LCALL KEYCJNE R4,12,LOOP4CALL ALARMLOOP4: CJNE R4,15,LOOP3CALL DAJDAYLOOP3: CJNE R4,14,LOOP5CALL SETTIMLOOP5: SJMP LOOP 。設初值MOV TL0,0B9HCALL GET1302CALL D10MS 。時鐘數(shù)據(jù)T_RST BIT 。在論文撰寫過程中，離不開楊學清老師對我的不懈指導和積極督促及同學們無私的熱心幫助，其中楊學清老師多次詢問設計研究進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究設計思路，精心點撥內(nèi)容、熱忱鼓勵我改掉不足，從而使我順利的完成了畢業(yè)設計，經(jīng)過一學期的忙碌，本次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有楊學清老師的指導，以及同學的支持和幫助，想要完成這個設計是難以想象的,再一次表示最由衷的感謝