基于單片機(jī)的家用智能防火防盜警報(bào)器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 20:36 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 發(fā)生。（二）防盜探測(cè)器的設(shè)計(jì)防盜探測(cè)器是由紅外與微波探測(cè)器組成的雙鑒探測(cè)器。雙鑒探測(cè)器工作時(shí)將探測(cè)到的紅外和微波兩種信號(hào)經(jīng)過(guò)與非門處理后送單片機(jī)，即只有同時(shí)檢測(cè)到兩個(gè)探測(cè)器輸出端口為高電平信號(hào)時(shí)，自動(dòng)報(bào)警器才會(huì)響應(yīng)盜情報(bào)警信號(hào)，否則不報(bào)警。較之以往的微波或紅外單信號(hào)探測(cè)器，其誤報(bào)率明顯下降，原理示意圖如圖4所示。熱釋電紅外探測(cè)器微波探測(cè)器74LS00與非門用戶端自動(dòng)報(bào)警器AT89C51Alarm0圖4 雙鑒探測(cè)器原理示意圖實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在紅外探測(cè)器中，通過(guò)菲涅爾透鏡的分割方式的改變可以降低由于小寵物引起的誤報(bào)，從而彌補(bǔ)了微波探測(cè)器監(jiān)視面積較大的弱點(diǎn)。但紅外探測(cè)器對(duì)環(huán)境溫度的變化比較敏感，而微波探測(cè)器所檢測(cè)的只是活動(dòng)的目標(biāo)，所以對(duì)于如果只是溫度變化引起的干擾并不會(huì)被自動(dòng)報(bào)警器響應(yīng)。通過(guò)這樣雙重的檢測(cè)就進(jìn)一步減小了外界干擾，降低了報(bào)警信號(hào)誤報(bào)的發(fā)生率。下面詳細(xì)介紹本系統(tǒng)中紅外與微波探測(cè)器電路的設(shè)計(jì)原理、特點(diǎn)以及實(shí)際的工作過(guò)程。在自然界，任何高于絕對(duì)溫度的物體都將產(chǎn)生紅外光譜，不同溫度的物體，其釋放的紅外能量的波長(zhǎng)是不一樣的，因此紅外波長(zhǎng)與溫度的高低是相關(guān)的。熱釋電紅外線防盜探測(cè)器中的檢測(cè)元件是BISS0001，該器件是CMOS數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?，多用為紅外專用芯片，它具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器，可與多種傳感器匹配，進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理。另外它還具有雙向鑒幅器，可有效抑制干擾，其內(nèi)部設(shè)有延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器。微波防盜探測(cè)器是由MOS場(chǎng)效應(yīng)管C335電阻和電容組成的高頻振蕩電路，電路產(chǎn)生微波信號(hào)后經(jīng)過(guò)人或物體反射和原信號(hào)產(chǎn)生頻移，微小的頻移信號(hào)經(jīng)過(guò)放大處理后輸出報(bào)警信號(hào)。報(bào)警范圍實(shí)測(cè)為7～8m，可有效地進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)。防盜探測(cè)器電路是由以上兩種類型探測(cè)器組成，在單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行信號(hào)處理時(shí)，將探測(cè)到的紅外和微波兩種信號(hào)進(jìn)行“與”運(yùn)算，即只有同時(shí)檢測(cè)到兩個(gè)傳感器端口信號(hào)時(shí)，主機(jī)才會(huì)發(fā)出盜情報(bào)警信號(hào)，否則不報(bào)警。（三）主控單元電路設(shè)計(jì)MCU微處理器對(duì)雙音多頻(DTMF)編、譯碼器的控制，使住宅通過(guò)電話網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與相關(guān)部門之間的數(shù)據(jù)交換；微處理器對(duì)各傳感器的信號(hào)檢測(cè)和控制。MCU通過(guò)對(duì)接口電路的讀取，并向單位保衛(wèi)科、110/119報(bào)警臺(tái)單位電話機(jī)或個(gè)人傳呼機(jī)發(fā)出呼叫信號(hào)，告之對(duì)方住宅被盜。本系統(tǒng)與電話機(jī)并聯(lián)，只在報(bào)警期間占用電話線路，報(bào)警結(jié)束后系統(tǒng)與電話線路脫離，不影響電話機(jī)的正常使用。當(dāng)探測(cè)器檢測(cè)到意外情況后就發(fā)出報(bào)警電平信號(hào)到主機(jī)控制部分。主機(jī)控制部分對(duì)該電平信號(hào)進(jìn)行處理，然后控制雙音多頻撥號(hào)芯片向電話線路撥出雙音多頻信號(hào)(電話號(hào)碼)，與此同時(shí)控制語(yǔ)音芯片撥出事先錄制好的語(yǔ)音信號(hào)到電話線路，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音報(bào)警，撥號(hào)完成后，模擬掛機(jī)。（四）自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警電路設(shè)計(jì)自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警電路如圖5所示，系統(tǒng)使用MK8870型DTMF撥號(hào)專用芯片，該芯片原本是行列式按鍵輸入芯片，即4條行線及4條列線組成16個(gè)按鍵，實(shí)踐證明該芯片不但具有行列式鍵盤輸入功能，而且與51系列單片機(jī)具有良好的接口性能。圖5 自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警電路如圖5所示，系統(tǒng)利用89C51完成對(duì)撥號(hào)芯片的控制，其中R8，C5為復(fù)位元件，完成上電復(fù)位，JT1使用6MHz晶體。這里用P1口的8根線完成對(duì)撥號(hào)芯片的控制。電路中電話號(hào)碼的撥出采用雙音多頻撥號(hào)方式。電話號(hào)碼的撥出是利用控制MK8870型DTMF撥號(hào)專用芯片的鍵盤行列輸入端R1～R4和C1～C4來(lái)實(shí)現(xiàn)的。首先要使相應(yīng)的行線和列線接通一段時(shí)間,然后再斷開(kāi)一段時(shí)間,這樣芯片便將雙音多頻信號(hào)送到電話交換機(jī)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)電話撥號(hào)。（五）語(yǔ)音報(bào)警電路設(shè)計(jì)語(yǔ)音報(bào)警電路圖如圖6所示。系統(tǒng)采用了語(yǔ)音芯片APR9600構(gòu)成語(yǔ)音電路，該電路主要由語(yǔ)音電路、譯碼器和電子開(kāi)關(guān)組成。A B C E3 E2 E174l5138CD4066CD4066APR9600M1M4M5M8喇叭話筒Y47~圖6 語(yǔ)音報(bào)警電路框圖語(yǔ)音電路APR9600采用模擬存儲(chǔ)技術(shù)，噪音低，不怕斷電，可以反復(fù)錄放。語(yǔ)音信息可以分8段存放，分別用8個(gè)按鍵控制，按下哪個(gè)鍵就可以錄放哪一段而不影響其它段。本系統(tǒng)中的語(yǔ)音信息分為2大類:預(yù)警信息和報(bào)警信息，其中預(yù)警又分為溫度偏高預(yù)警和煙霧過(guò)大預(yù)警，報(bào)警分為火警和盜警。使用時(shí)，用戶可以通過(guò)簡(jiǎn)單的按鍵操作，隨時(shí)錄制和播放任意一段。當(dāng)出現(xiàn)預(yù)警或報(bào)警時(shí)，～，啟動(dòng)相應(yīng)的錄音段，放出相應(yīng)的語(yǔ)音預(yù)、報(bào)警信息，并且可以根據(jù)需要循環(huán)播放，播放次數(shù)由用戶自行設(shè)置。（六）鍵盤接口及顯示電路設(shè)計(jì)該部分電路主要由4x4鍵盤、液晶顯示器及其控制電路組成。當(dāng)用戶通過(guò)鍵盤輸入報(bào)警電話號(hào)碼等數(shù)字信息時(shí)，該電路產(chǎn)生鍵盤中斷信號(hào)，通過(guò)INTI輸入端向單片機(jī)申請(qǐng)中斷，在鍵盤處理程序中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)數(shù)字信息的顯示、修改和存儲(chǔ)。本模塊中，顯示電路用LCD液晶顯示屏TS12232D顯示，由TS12232D構(gòu)成的顯示電路
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