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正文內(nèi)容

本科畢業(yè)論文-基于at89s52單片機的紅外線防盜報警器設(shè)計(編輯修改稿)

2025-02-12 18:00 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 源為后端供電,具體工作過程:經(jīng)整流、濾波的 12V 電源,經(jīng)直流開關(guān)電源 U1,第 6 腳供給電源, 8 腳為電源芯片的比較輸入端,RA 為大功率限流電阻,電源經(jīng)芯片的 2 腳輸出, TL1 為功率電感,電源經(jīng) TL1 的2 腳輸出。 D2 為快速開關(guān)二極管。 C1/BC3 組成電容濾波電路。如圖 36 所示。 圖 35 電源電路部分的電路 15 系統(tǒng)總體電路 圖 36 系統(tǒng)總電路 16 系統(tǒng)的軟件設(shè)計,主要集中在單片機功能流程的設(shè)計上,要監(jiān)視是否有人闖入,紅外線接收是否中斷、如何控制聲光報警等。軟件設(shè)計的好壞也直接決定了系統(tǒng)的運行質(zhì)量,在編寫軟件之前,對系統(tǒng)的流程進行設(shè)計是十分必要的,這樣可以保證在編寫軟件時思路清晰,不易出錯,修改也變得容易。程序流程圖的設(shè)計遵循自頂向下的原則,即從主體逐步細(xì)分到每一個模塊的流程 [20]。 系統(tǒng)的主流程 ( 1)下圖 41 為系統(tǒng)主程序流程圖 主程序、脈沖信號產(chǎn)生程序、中斷服務(wù)程序存放在 AT89S52 單片機中,整個程序設(shè)計思想是當(dāng)檢測到有人闖入時,就 由 口輸出高低電平間隔為 1 秒的脈沖信號去驅(qū)動聲光報警電路。這可以通過使 口每隔 1 秒取反一次實現(xiàn)。而 1 秒時間可以讓定時器重復(fù)定時 100ms 十次實現(xiàn)。用寄存器 R1 做循環(huán)計數(shù)器初值為 10。采用中斷方式編程,整個程序由主程序和中斷服務(wù)程序兩部分組成 [21]。 ( 2)主程序的功能 :起監(jiān)視作用 ,主要用來判斷是否有人闖入 ,紅外線的接收是否中斷。 主程序的流程圖如 41所示 .程序開始后,系統(tǒng)初始化結(jié)束后判斷是否有人闖入,若有則報警,若無則回到上一級繼續(xù)判斷是否有人闖入。 YES NO 圖 41 主程序流程圖 轉(zhuǎn)向報警程序 開始 系統(tǒng)初始化 有人闖入? 17 ( 3)以下是脈沖信號產(chǎn)生程序流程 。 主要功能:通過定時 100ms 等待,并連續(xù)計時 10 次最終得到一個周期的以1s 為周期的方波信號,重復(fù)此過程,最終得到一列 1s 周期的方波脈沖信號,最終此列脈沖信號由單片機 1s頻率閃動和蜂鳴器鳴叫報警。 NO YES 圖 43 脈沖信號產(chǎn)生程序流程 確定有人闖入 定時 100ms 等待至?xí)r間到 等待時間到 ?嗎? 轉(zhuǎn)向報警程序 18 ( 4)以下是中斷服務(wù)程序 主要功能:判斷定時 1 秒是否完成,從而決定是否對 口取反。中斷子程序流程圖如圖 43 所示 NO YES 圖 43 中斷服務(wù)程序流程 保護現(xiàn)場 重設(shè)定時初值 1s 到了嗎? 取反 恢復(fù)現(xiàn)場 中斷返回 19 系統(tǒng)的主程序 ORG 0000H AJMP MAIN ;轉(zhuǎn)向主程序 ORG 000BH :定時器 TO 中斷入口 LJMP BJ ;轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序 ORG 0030H MAIN: MOV SP, 50H ;設(shè)置堆棧棧底 MOV R1,0AH;設(shè)置循環(huán)計數(shù)器初值 MOV P3, 00H;設(shè)置 P3 口為正常狀態(tài) MOV P1,0ffH;使 VD1~VD6 發(fā)紅外光 MOV TMOD,01H;設(shè) T0 為定時方式 1 MOV TH0,3CH;設(shè)置定時 100ms 初值 MOV TL0,0B0H SETB EA 。CPU 開中斷 SETB ET0 ;定時器 0 允許中斷 JS: MOV A, P3 ;監(jiān)視是否有人闖入 CJNE A,00H,LP AJMP JS LP: SETB TR0 ;啟動 T0 定時為 100ms SJMP$ ;等待定時 100ms 完成 ORG 0060H BJ: PUSH Acc ;現(xiàn)場保護 PUSH PSW MOV TH0,3CH ;重設(shè)定時初值 MOV TL0,0B0H DJNZ R1,FH; 1S 未到返回 MOV R1,0AH;重設(shè)計數(shù)器初值 CPL ; 口取反 MOV P1,00H FH: POP PSW POP Acc RET;中斷返回 END 20 系統(tǒng)的調(diào)試 (1) 在 protel99se環(huán)境中進行軟件調(diào)試.再利用編程器將調(diào)試好的程序固化到 AT89S52單片機中。 (2)檢查線路應(yīng)焊接無誤。 (3)電源電路調(diào)試。斷開負(fù)載.用萬用表測量 78L05的 3腳應(yīng)有 +5v電壓。 (4)先不裝入單片機.用短路線把 U1插座的 12腳接地.調(diào)整 VD1和 VD7的安裝位置和角度,測量 U1插座的 2腳電壓。當(dāng) VD1和 VD7之間無遮擋時 2腳電壓為 0伏,有遮擋時為 +5伏。用相同方法反復(fù)調(diào)整其他幾對紅外收發(fā)管的位置和角度。使 U1插座的 9各腳的電壓符合要求。 (5) 將固化好程序的 AT89S52插入電路中的 U1插座上.接上電源即可工作。 紅外線防盜報警系統(tǒng)的性能分析 此紅外線報警系統(tǒng)屬于主動式紅外線對射防盜報警系統(tǒng),主要由系統(tǒng)自發(fā)發(fā)射接收紅外線,由發(fā)射電路部分通過紅外線發(fā)射管發(fā)射紅外線,然后通過紅外線接收電路中的紅外接收管接收紅外線,正常的情況下,發(fā)射與接收活動正常進行,一旦有人闖入,使得接收中斷,此時就通過線路連接反映給單片機系統(tǒng)電路,通過軟件設(shè)計部分來使單片機及時掌握是否有人闖入使紅外線接收受阻的信息,從而控制報警器電路 的發(fā)光管與蜂鳴器部分同時進行聲光報警。以上是該紅外線防盜報警系統(tǒng)的主要實現(xiàn)過程。該系統(tǒng)所使用的都是一些新型實用的芯片,性能優(yōu)良價格便宜,軟件設(shè)計方面也十分簡單,適用于開發(fā)實用型家庭防盜報警器,且系統(tǒng)適用于一般家庭的 220V 電壓,原理簡易,安裝和使用都非常方便。 21 故障引起的誤報及處理意見 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、規(guī)定的時間內(nèi),不能完成規(guī)定的功能,稱為故障。故障的類型有損壞性故障和漂移性故障。損壞性故障包括性能全部失效和突然失效。這類故障通常是由元器件的損壞或生產(chǎn)工藝不良 (如虛焊等 )造成。漂移性故障是指元器件的參數(shù)和電源電壓的漂移所造成的故障。例如:溫度過高會導(dǎo)致電阻阻值的變化,此時設(shè)備表現(xiàn)為時好時壞。事實上,環(huán)境溫度、元件制造工藝、設(shè)備制造工藝、使用時間、儲存時間及電源負(fù)載等因素都可能導(dǎo)致元器件參數(shù)的變化,產(chǎn)生漂移性故障。 無論是損壞性故障還是漂移性故障都將使系統(tǒng)誤報警,要減少由此產(chǎn)生的誤報警 必須提高產(chǎn)品的設(shè)計水平和工藝水平,在作系統(tǒng)設(shè)計的同時,還需作可行性設(shè)計,如冗余設(shè)計、三防設(shè)計 (防潮、防鹽霧、防霉菌 )等。在此基礎(chǔ)上,提高產(chǎn)品制造過程的可行性,如對元器件質(zhì)量的嚴(yán)格篩選。 安裝引起的誤報及處理意見 報警器安裝位置、安裝角度、防護措施以及系統(tǒng)布線等方面。例如:將被動紅外入侵探測器對著空調(diào)、換氣扇安裝時,將會引起系統(tǒng)的誤報警;室外用主動紅外探測器如果不作適當(dāng)?shù)恼陉柗雷o (有遮陽罩的最好也作防護 ),勢必會引起系統(tǒng)的誤報警;報警線路與動力線、照明線等強電線路間距小于 時,而未加防電磁干擾 措施,系統(tǒng)亦將產(chǎn)生誤報警。 要減少此類誤報,在安裝前要準(zhǔn)確設(shè)定安裝位置、安裝角度以及系統(tǒng)線路走向,避免安裝紅外探測器時面對空調(diào)、換氣扇,同時若在室外安裝應(yīng)該做好遮陽防護。 環(huán)境引起的誤報及處理意見 由于環(huán)境引起的誤報警是指報警系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下產(chǎn)生的,從原理上講是不可避免的,而事實又是不需要的,屬于誤報警。例如:老鼠在防范區(qū)出沒;寵物在居室內(nèi)走動等。 隨著傳感技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展,大規(guī)模集成電路的推廣應(yīng)用,報警系統(tǒng)智能化程度將不斷提高,環(huán)境噪聲干擾引起的誤報警現(xiàn)象必將隨之降低。 22 總結(jié) 本人設(shè)計的課題是紅外線防盜報警器,經(jīng)過幾 個月的思考和準(zhǔn)備,通過對課題的設(shè)計,大大提高了自己各方面的能力,例 如對書本基礎(chǔ)知識的掌握程度,對資料的查找方法,對自己知識面的擴展都有相 對的提高,但在這其中,也有自己茫然和不知所措的一面,當(dāng)初決定做此課題時 ,不知該從何下手,頭腦中也一片空白,后來經(jīng)過老師對課題的剖解,頭腦中才 逐漸有了輪廓。 資料搜集花費了大量時間,在此過程中我了解 到采集的資料不能從頭至尾的抄寫,而要取己所需,認(rèn)為有價值的材料才能引 用,通過對材料和自己構(gòu)思的組織整理,漸漸有了頭緒。萬事開頭難,只要把前 段 的準(zhǔn)備工作做好了,后面的工作自然就可以順利很多了。 梅花香自苦寒來,經(jīng)過幾個月不斷的修改及創(chuàng)新終于看到了自己的勞動成果,終于完成了紅外線防盜報警器的設(shè)計,一種勝利感油然而生。經(jīng)過這一次設(shè)計,體會頗多,感覺到平時的粗心大意,以及不完善的理論知識讓我錯過了一次就要成功的那種感覺,而是做了很多次的修改,但在制作電路的過程中感覺到了一種力量,那種力量可以讓我廢寢忘食的不斷改善調(diào)試電路,可以讓自己興奮的久久的為了電路而深思,可以讓自己在深夜寫著畢業(yè)設(shè)計說明書,回顧自己的畢業(yè)設(shè)計制作過程時,心中油然而生一陣感慨,有失落,有興奮,有喜悅,有苦惱,但我覺得它值得我這樣去做, 因為它不僅讓我有了一次對于電子技術(shù)的實踐機會,更讓我學(xué)會怎樣去面對制作過程中遇到的困難,怎么去解決困難,讓我學(xué)會了獨立思考,讓我隱隱約約記憶起以前學(xué)過的知識,原來不知道有何實用性的枯燥電路原理的知識,現(xiàn)在我在實際應(yīng)用卻覺得少了解了好多東西,心中無限后悔。但這次畢業(yè)設(shè)計給我的是很真、很純的感受,親身體會其制作的艱難路程,這不僅加深了我以前因為種種迷惑不知道的電路知識的認(rèn)識,而且為我將來的人生也奠定了一定的基礎(chǔ),相信通過以后的學(xué)習(xí)鍛煉 ,理論結(jié)合實踐,為社會作貢獻。 23 謝 辭 在本次論文的設(shè)計過程中,參 考了各方面的相關(guān)文獻資料,使本人對單片機的使用和設(shè)計有了更深刻的認(rèn)識。為了完成這份論文,梁老師付出了很多心血,給予了我很大的幫助,設(shè)計過程中,她從多方面進行指導(dǎo),不斷對文章提出建議,要求密切地把理論用于實驗加以論證,使設(shè)計更具有可靠性,在此,深表感謝。其次,本人要感謝自己的所有任課老師,感謝他們在大學(xué)四年里的關(guān)心和培養(yǎng),并使本人掌握了高深的專業(yè)知識和熟練的專業(yè)技能。最后,要感謝對這次論文有所幫助的所有老師和同學(xué), 時光如逝,四年的大學(xué)生活就快結(jié)束了,最后幾個月的畢業(yè)設(shè)計也是對我所學(xué)專業(yè)知識、技術(shù)、技能各方面 的一個總結(jié)。由于個人能力有限,因此畢業(yè)設(shè)計還存在一些問題,也有很多不完善的地方。但我懂得在以后的工作中要全面考慮事情,不能急于求成。此 次畢業(yè)設(shè)計是我大學(xué)四年最難忘的一件事,也是給各位老師的一個匯報,在以后的路上,我會更加充滿信心向更深處學(xué)習(xí)。 24 參考文獻 [1] 吳政江 . 單片機控制紅外線防盜報警器 [J]. 錦州師范學(xué)院學(xué)報 , 2022, 4(5): 4~ 6. 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