【文章內(nèi)容簡介】 方案二：通過聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和保護(hù)家庭情況的方法，這種方法主要是設(shè)定一個固定點(diǎn)，固定點(diǎn)，然后對網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)使家庭防盜系統(tǒng)，但該系統(tǒng)是復(fù)雜的， 系統(tǒng)的組成部分有：探測器，遠(yuǎn)程主機(jī)，和門，當(dāng)系統(tǒng)一旦觸發(fā)報(bào)警，報(bào)警信息可以通過電力通信網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸在固定電話用戶，并報(bào)警，公安局，公安局可以報(bào)警中心網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)檢查報(bào)警地址，范圍，通過時(shí)間等信息， 以便第一時(shí)間處理。 通過比較可以知道，方案一比方案二更有效簡單，很好的達(dá) 到我們的要求，固本次設(shè)計(jì)選擇的是方案一。 總體設(shè)計(jì)思路 本設(shè)計(jì)主要由硬件和軟件兩部分。一個主要的模塊中包含的數(shù)據(jù)的集合，控制鍵盤，報(bào)警模塊。 單片機(jī)就是此次設(shè)計(jì)的核心模塊，而從設(shè)計(jì)的要求來看，總的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框圖如圖所示，整個電路的核心部分就是 AT89C51，并且整個系統(tǒng)的復(fù)位電路、放大電路、發(fā)光報(bào)警器、聲音報(bào)警器都是通過 AT89C51 進(jìn)行控制，當(dāng) AT89C51 被告知有闖入信號后，它就會控制 LED 進(jìn)行發(fā)光報(bào)警、揚(yáng)聲器進(jìn)行法聲報(bào)警，如果 AT89C51 被告知有復(fù)位信號或者報(bào)警 10s 后，它又會控制整個報(bào)警 系統(tǒng)處于原始的復(fù)位檢測狀態(tài)等待。 圖 總體設(shè)計(jì)框圖 當(dāng)放置在外面的監(jiān)測點(diǎn)檢測到人體輻射信號后，它能夠?qū)⑷祟惖纳眢w輻射的紅外光譜轉(zhuǎn)換成我們電路中所需要的電信號，此信號通過放大電路比較之后送到電路設(shè)計(jì)中的門限開關(guān)，并且將門限開關(guān)打開，最終將傳送的信號傳送到 AT89C51 單片機(jī)。 單片機(jī)接收到的信號將在內(nèi)部的信號處理，單片機(jī)通過軟件查詢，識別，判斷和其他部門，及時(shí)發(fā)出入侵狀態(tài)控制信號報(bào)警。然后通過引腳控制驅(qū)動電路系統(tǒng)的報(bào)警聲、光報(bào)警，報(bào)警 AT89 C51 復(fù)位電路 信號檢測電路 報(bào)警執(zhí)行電路 LED 發(fā)光顯示 放大 驅(qū)動 驅(qū)動 四川師范大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 功 能。 當(dāng)報(bào)警延遲 10s 之后，單片機(jī)會控制解除警報(bào)系統(tǒng)，同時(shí)也可以自己手動人工解除警報(bào)，解除警報(bào)之后，復(fù)位電路使系統(tǒng)復(fù)位，探測頭繼續(xù)處于警惕探測的狀態(tài)。 具體模塊電路設(shè)計(jì) 熱紅外傳感器 本次設(shè)計(jì)中用到的熱紅外傳感器起著非常重要的作用，并且這種傳感器采用的是雙探測元的結(jié)構(gòu)，探測靈敏度較高。它的工作原理如圖所示，在電源端可以利用電容 C1和電阻 R2 來穩(wěn)定我們所需要的工作電壓，而當(dāng)檢測到的人體信號經(jīng)過 FET 放大之后，由 C2， R1 穩(wěn)定之后變成高電平輸出，在經(jīng)過 NPN 轉(zhuǎn)化之后，變?yōu)榈碗娖捷敵?。電路圖中的 Y1 和 Y2 為晶振，能夠產(chǎn)生時(shí)鐘波形，電路中的電容則是為了將直流信號進(jìn)行濾除，需要注意的的是，此電路中有兩個地方需要加上高電平，并且加的電壓大小不相同，對于三極管 Q1 來說，需要加 3V 的電壓，而對于三極管 Q2 來說，需要加上 12V 的電壓，并且最終信號的輸出是通過 Q2 的集電極傳輸出去。 RSY2 Y1R1 R2 C2 C1 R3 R4 Q2N P NQ1F E TV c c V C C3v 12vOUT 圖 熱釋電紅外傳感器原理圖 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)還包括時(shí)鐘電路，系統(tǒng)的時(shí)鐘電路圖如圖所示 ，反向放大器的輸入和輸出 XTAL1 和 XTAL2， X 晶體頻率為 12MHz，時(shí)鐘電路主要是由晶體振蕩器和時(shí)鐘脈沖來實(shí)現(xiàn)的，單片機(jī)，分別與芯片引腳 XTAL1 和 XTAL2。 四川師范大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 CCX12MHZXTAL1XTAL2 圖 時(shí)鐘電路圖 放大電路設(shè)計(jì) 放大電路如圖所示： Vi 是輸入電壓， Vo 是輸出電壓，輸入電壓 Vi 通過電容 C4 濾除直流電壓，然后通過放大器 Q2 發(fā)大電壓，最終輸出放大后的 Vo。 Q29014R1210KR1110KC547uC447uVCCC647uVoVi 圖 放大電路圖 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 外部按鍵復(fù) 位一般有手動復(fù)位和自動復(fù)位能力，本設(shè)計(jì)采用的是實(shí)現(xiàn)外部手動復(fù)位，復(fù)位電路的關(guān)鍵，如圖的顯示，當(dāng)按下開關(guān)，手動，電路接通， RST 復(fù)位引腳激勵供應(yīng)鏈，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。 四川師范大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 RRCVCCSVssRST單片機(jī) 圖 復(fù)位電路圖 發(fā)光報(bào)警電路設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)有發(fā)光報(bào)警功能，其電路主要是通過發(fā)光二極管 LED 發(fā)光提示，包含有四個發(fā)光二極管，每個 LED 都接有上拉電阻，并且外接高電平 VCC， 光是平行于單片機(jī)的RXD 引腳，但系統(tǒng)檢測到入侵者，單片機(jī)將它設(shè)置為 RXD 引腳是低，然后 LED 亮，光報(bào)警功能。 報(bào)警電路如圖所示，圖中主要是 通過 LED 發(fā)出的紅光來起到視覺報(bào)警的作用，并且 LED 是否被點(diǎn)亮是由單片機(jī)通過 RXD 引腳控制。 D3 LED 紅D5LED 紅D4LED 紅D6LED 紅R7220R8220R9220R10220VCC單片機(jī)RXD 圖 發(fā)光二極管報(bào)警電路圖 聲報(bào)電路設(shè)計(jì) 四川師范大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 報(bào)警聲是由一個三極管和一個電阻和一個揚(yáng)聲器組成，如圖所示，與語音報(bào)警電路單片機(jī) TXD 引腳，其中 Q1 是一個放大器，語音信號放大 ，最后通過電信號的震動，從喇叭傳送出來，單片機(jī)在此也就起到了控制聲音報(bào)警電路是否發(fā)聲的總指揮。 LSSpeakerQ18050R64K7VCC單片機(jī)TXD 圖 聲音報(bào)警電路圖 4 軟件程序的實(shí)現(xiàn) 主程序 在前面硬件模塊 工作完成后，需要對 硬件編寫程序進(jìn)行控制，如圖 所示，為本設(shè)計(jì)軟件部分主程序流程，程序首先檢測外部是否有信號輸入，如果沒有信號輸入，系統(tǒng)會停在在那里一直循環(huán)檢測信號，如果檢測到有信號輸入，系統(tǒng)就 會啟動聲光報(bào)警電路開始報(bào)警，此時(shí)電路中的二極管會發(fā)光，蜂 鳴報(bào)警器會發(fā)出報(bào)警的聲音，報(bào)警持續(xù)10 秒鐘后聲光報(bào)警器就結(jié)束，然后系統(tǒng)恢復(fù)到原始的初始化狀態(tài)，并且繼續(xù)檢測是否有外部信號輸入，隨時(shí)待命準(zhǔn)備進(jìn)入下一次循環(huán)。 四川師范大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 主程序工作流程圖 中斷程序 本 程序最重要的一點(diǎn)就是需要準(zhǔn)備的檢測到是否有人闖入，也就是說單片機(jī)對外部中斷產(chǎn)生的脈沖信號需要有很精確的檢測能力，并且單片機(jī)在接收到這個中斷信號后需要發(fā)出處理信號，驅(qū)動聲光報(bào)警器工作，達(dá)到報(bào)警的功能，所以在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件編程的時(shí)候，程序的中斷程序很重要，如圖 所示為中斷服務(wù)器程序軟件設(shè)計(jì)的工作流程圖，從圖中可以看出，中斷源在程序啟動后會處于待命的狀態(tài)，當(dāng)中斷源發(fā)出系統(tǒng)初始化 聲光報(bào)警結(jié)束 檢測外部有 無信號輸入 聲光報(bào)警是否持續(xù) 10 秒 開始 啟動聲光報(bào)警電路開始報(bào)警