【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(jì)，主要集中在單片機(jī)功能流程的設(shè)計(jì)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(bào)警等。軟件設(shè)計(jì)的好壞也直接決定了系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，在編寫軟件之前，對(duì)系統(tǒng)的流程進(jìn)行設(shè)計(jì)是十分必要的，這樣可以保證在編寫軟件時(shí)思路清晰，不易出錯(cuò)，修改也變得容易。程序流程圖的設(shè)計(jì)遵循自頂向下的原則，即從主體逐步細(xì)分到每一個(gè)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(hào)產(chǎn)生程序、中斷服務(wù)程序存放在 AT89S52 單片機(jī)中，整個(gè)程序設(shè)計(jì)思想是當(dāng)檢測(cè)到有人闖入時(shí)，就 由 口輸出高低電平間隔為 1 秒的脈沖信號(hào)去驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路。這可以通過使 口每隔 1 秒取反一次實(shí)現(xiàn)。而 1 秒時(shí)間可以讓定時(shí)器重復(fù)定時(shí) 100ms 十次實(shí)現(xiàn)。用寄存器 R1 做循環(huán)計(jì)數(shù)器初值為 10。采用中斷方式編程，整個(gè)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(bào)警，若無則回到上一級(jí)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(bào)警程序 開始 系統(tǒng)初始化 有人闖入？ 17 （ 3）以下是脈沖信號(hào)產(chǎn)生程序流程 。 主要功能：通過定時(shí) 100ms 等待，并連續(xù)計(jì)時(shí) 10 次最終得到一個(gè)周期的以1s 為周期的方波信號(hào)，重復(fù)此過程，最終得到一列 1s 周期的方波脈沖信號(hào)，最終此列脈沖信號(hào)由單片機(jī) 1s頻率閃動(dòng)和蜂鳴器鳴叫報(bào)警。 NO YES 圖 43 脈沖信號(hào)產(chǎn)生程序流程 確定有人闖入 定時(shí) 100ms 等待至?xí)r間到 等待時(shí)間到 ?嗎？ 轉(zhuǎn)向報(bào)警程序 18 （ 4）以下是中斷服務(wù)程序 主要功能：判斷定時(shí) 1 秒是否完成，從而決定是否對(duì) 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(hù)現(xiàn)場(chǎng) 重設(shè)定時(shí)初值 1s 到了嗎？ 取反 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 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(shí)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(jì)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(shí)方式 1 MOV TH0,3CH；設(shè)置定時(shí) 100ms 初值 MOV TL0,0B0H SETB EA 。CPU 開中斷 SETB ET0 ；定時(shí)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(dòng) T0 定時(shí)為 100ms SJMP$ ；等待定時(shí) 100ms 完成 ORG 0060H BJ： PUSH Acc ；現(xiàn)場(chǎng)保護(hù) PUSH PSW MOV TH0,3CH ；重設(shè)定時(shí)初值 MOV TL0,0B0H DJNZ R1,FH； 1S 未到返回 MOV R1,0AH；重設(shè)計(jì)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(jìn)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(jī)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(cè)量 78L05的 3腳應(yīng)有 +5v電壓。 (4）先不裝入單片機(jī)．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(cè)量 U1插座的 2腳電壓。當(dāng) VD1和 VD7之間無遮擋時(shí) 2腳電壓為 0伏，有遮擋時(shí)為 +5伏。用相同方法反復(fù)調(diào)整其他幾對(duì)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(bào)警系統(tǒng)的性能分析 此紅外線報(bào)警系統(tǒng)屬于主動(dòng)式紅外線對(duì)射防盜報(bào)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(dòng)正常進(jìn)行，一旦有人闖入，使得接收中斷，此時(shí)就通過線路連接反映給單片機(jī)系統(tǒng)電路，通過軟件設(shè)計(jì)部分來使單片機(jī)及時(shí)掌握是否有人闖入使紅外線接收受阻的信息，從而控制報(bào)警器電路 的發(fā)光管與蜂鳴器部分同時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警。以上是該紅外線防盜報(bào)警系統(tǒng)的主要實(shí)現(xiàn)過程。該系統(tǒng)所使用的都是一些新型實(shí)用的芯片，性能優(yōu)良價(jià)格便宜，軟件設(shè)計(jì)方面也十分簡(jiǎn)單，適用于開發(fā)實(shí)用型家庭防盜報(bào)警器，且系統(tǒng)適用于一般家庭的 220V 電壓，原理簡(jiǎn)易，安裝和使用都非常方便。 21 故障引起的誤報(bào)及處理意見 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、規(guī)定的時(shí)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(huì)導(dǎo)致電阻阻值的變化，此時(shí)設(shè)備表現(xiàn)為時(shí)好時(shí)壞。事實(shí)上，環(huán)境溫度、元件制造工藝、設(shè)備制造工藝、使用時(shí)間、儲(chǔ)存時(shí)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(bào)警，要減少由此產(chǎn)生的誤報(bào)警 必須提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平和工藝水平，在作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同時(shí)，還需作可行性設(shè)計(jì)，如冗余設(shè)計(jì)、三防設(shè)計(jì) (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(duì)元器件質(zhì)量的嚴(yán)格篩選。 安裝引起的誤報(bào)及處理意見 報(bào)警器安裝位置、安裝角度、防護(hù)措施以及系統(tǒng)布線等方面。例如：將被動(dòng)紅外入侵探測(cè)器對(duì)著空調(diào)、換氣扇安裝時(shí)，將會(huì)引起系統(tǒng)的誤報(bào)警；室外用主動(dòng)紅外探測(cè)器如果不作適當(dāng)?shù)恼陉柗雷o(hù) (有遮陽罩的最好也作防護(hù) )，勢(shì)必會(huì)引起系統(tǒng)的誤報(bào)警；報(bào)警線路與動(dòng)力線、照明線等強(qiáng)電線路間距小于 時(shí)，而未加防電磁干擾 措施，系統(tǒng)亦將產(chǎn)生誤報(bào)警。 要減少此類誤報(bào)，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(cè)器時(shí)面對(duì)空調(diào)、換氣扇，同時(shí)若在室外安裝應(yīng)該做好遮陽防護(hù)。 環(huán)境引起的誤報(bào)及處理意見 由于環(huán)境引起的誤報(bào)警是指報(bào)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(shí)又是不需要的，屬于誤報(bào)警。例如：老鼠在防范區(qū)出沒；寵物在居室內(nèi)走動(dòng)等。 隨著傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模集成電路的推廣應(yīng)用，報(bào)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(bào)警現(xiàn)象必將隨之降低。 22 總結(jié) 本人設(shè)計(jì)的課題是紅外線防盜報(bào)警器，經(jīng)過幾 個(gè)月的思考和準(zhǔn)備，通過對(duì)課題的設(shè)計(jì)，大大提高了自己各方面的能力，例 如對(duì)書本基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度，對(duì)資料的查找方法，對(duì)自己知識(shí)面的擴(kuò)展都有相 對(duì)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(shí) ，不知該從何下手，頭腦中也一片空白，后來經(jīng)過老師對(duì)課題的剖解，頭腦中才 逐漸有了輪廓。 資料搜集花費(fèi)了大量時(shí)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(jià)值的材料才能引 用，通過對(duì)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(gè)月不斷的修改及創(chuàng)新終于看到了自己的勞動(dòng)成果，終于完成了紅外線防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)，一種勝利感油然而生。經(jīng)過這一次設(shè)計(jì)，體會(huì)頗多，感覺到平時(shí)的粗心大意，以及不完善的理論知識(shí)讓我錯(cuò)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(jì)說明書，回顧自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)制作過程時(shí)，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?yàn)樗粌H讓我有了一次對(duì)于電子技術(shù)的實(shí)踐機(jī)會(huì)，更讓我學(xué)會(huì)怎樣去面對(duì)制作過程中遇到的困難，怎么去解決困難，讓我學(xué)會(huì)了獨(dú)立思考，讓我隱隱約約記憶起以前學(xué)過的知識(shí)，原來不知道有何實(shí)用性的枯燥電路原理的知識(shí)，現(xiàn)在我在實(shí)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(jì)給我的是很真、很純的感受，親身體會(huì)其制作的艱難路程，這不僅加深了我以前因?yàn)榉N種迷惑不知道的電路知識(shí)的認(rèn)識(shí)，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(shí)踐，為社會(huì)作貢獻(xiàn)。 23 謝 辭 在本次論文的設(shè)計(jì)過程中，參 考了各方面的相關(guān)文獻(xiàn)資料，使本人對(duì)單片機(jī)的使用和設(shè)計(jì)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。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(jì)過程中，她從多方面進(jìn)行指導(dǎo)，不斷對(duì)文章提出建議，要求密切地把理論用于實(shí)驗(yàn)加以論證，使設(shè)計(jì)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?cè)诖髮W(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(shí)和熟練的專業(yè)技能。最后，要感謝對(duì)這次論文有所幫助的所有老師和同學(xué)， 時(shí)光如逝，四年的大學(xué)生活就快結(jié)束了，最后幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)我所學(xué)專業(yè)知識(shí)、技術(shù)、技能各方面 的一個(gè)總結(jié)。由于個(gè)人能力有限，因此畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)是我大學(xué)四年最難忘的一件事，也是給各位老師的一個(gè)匯報(bào)，在以后的路上，我會(huì)更加充滿信心向更深處學(xué)習(xí)。 24 參考文獻(xiàn) [1] 吳政江 . 單片機(jī)控制紅外線防盜報(bào)警器 [J]. 錦州師范學(xué)院學(xué)報(bào) , 2022, 4(5): 4～ 6. 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