【導(dǎo)讀】第一章系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)和原則?????第二章使用說明??????紅外技術(shù)的發(fā)展趨勢?????CMOS反相器電路結(jié)構(gòu)及工作原理????防盜報(bào)警系統(tǒng)利用單片機(jī)控制技術(shù)，自動探測發(fā)生在布防監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的侵。如有門磁式、觸摸式、紅外線監(jiān)測等自動報(bào)警系統(tǒng),報(bào)警器。必將在防盜和保證財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效的作用。紅外技術(shù)已經(jīng)成為先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的重要組成部。班人員發(fā)生報(bào)警的區(qū)域部位，顯示可能采取對策的系統(tǒng)。防盜報(bào)警系統(tǒng)是預(yù)防搶劫、盜。竊等意外事件的重要設(shè)施。一旦發(fā)生突發(fā)事件，就能通過聲光報(bào)警信號在安?？刂浦行?。準(zhǔn)確顯示出事地點(diǎn)，使于迅速采取應(yīng)急措施。報(bào)警探測器和空間防范報(bào)警探測器。理選擇不同防范類型的報(bào)警探測器，才能滿足不同的安全防范要求。這是一種新型多功能防盜報(bào)警器，該設(shè)計(jì)的實(shí)物將有功能擴(kuò)展性。此套報(bào)警系統(tǒng)對防范盜竊和追捕盜竊犯，有著重要的實(shí)用意。盜賊層出不窮的盜竊手段。在設(shè)計(jì)時，充分考慮這一問題，使得系統(tǒng)的功能有著很好的。擴(kuò)展性，可以針對不同的場合，

　　

【正文】 ０Ｃ的光譜響應(yīng)特性曲線。由圖可看出，它們紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 的光電流的最大值分別在可見光區(qū)和紅外線區(qū)，其中二極管ＮＤＬ３２００的光譜響應(yīng)值最大。 由于光敏二極管的基本結(jié)構(gòu)也是一個ＰＮ結(jié)，故其檢測方法也與普通二極管相同，其測得的正、反向電阻也類似于普通二極管，但在測反向電阻遇光照時，阻值會明顯減小，否則說明管子已損壞。附表給出部分光敏二極管的主要參數(shù) ，供參考。 光敏二極管構(gòu)成的路燈自動控制電路。其原理是：白天受光照時光敏二極管反向電阻減小，足以使復(fù)合管（Ｑ１、Ｑ２）飽和導(dǎo)通的電流注入復(fù)合管基極，于是Ｑ１、Ｑ２飽和導(dǎo)通→繼電器Ｊ得電→常閉觸頭被吸下→路燈供電回路被切斷→燈泡熄滅。天黑時因光照很小→光敏二極管ＶＤ反向電阻大增→Ｑ１、Ｑ２退出飽和而截止→Ｊ失電→常閉觸頭復(fù)位→電燈供電回路接通→路燈點(diǎn)亮。 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 六 章 聲光報(bào)警電路 555 定時器組成的 聲光報(bào)警電路。 ６ .１ .１ 發(fā)射器電路原理與原理圖 它由主振電路 和發(fā)送電路組成。在該電路中， k1為開關(guān)， NE555 組成一個振蕩頻率約為32kHz 的多諧振蕩器，由振蕩器 ③ 腳輸出調(diào)制脈沖通過紅外發(fā)送管向外發(fā)送 發(fā)射器電路原理圖 圖 接收器原理圖： AT89C2051 紅外接電路圖 該電路由 555 定時器 接成的 一個低頻多諧振蕩器 與單片機(jī) at89c2051 組成。 其振蕩頻率約為 30kHz,占空比為 1:10? 遠(yuǎn)紅外線 ??? 正常情況下紅外接收管收到由發(fā)送管送來的紅外信號后，轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑷醯碾娦盘?， 555 定時器接成了一個低頻多諧振蕩器 ，其控制電壓輸入端 5腳與單片機(jī) AT89C2051 的 腳相連，受 腳輸出的高低電平間隔 1S 的脈沖信號控制。當(dāng) 為高電平時控制電壓 Uco 較高，閾值電壓 UT+（ =Uco）和 UT（ =1/2Uco）也較高；當(dāng) 為低電平時 UT+和 UT也較低。 當(dāng) =0 時， 555輸出脈沖的振蕩頻率高。該輸出脈沖經(jīng)過隔直電容 C8 加到揚(yáng)聲器上，揚(yáng)聲器將交替發(fā)出高、低不同的兩種叫聲。同時， 腳輸出的高低電平間隔 1S 的脈沖信號經(jīng)電阻 R8加到紅色發(fā)光二極管 VD13 上， VD13 將閃爍發(fā)光。達(dá)到聲光同時報(bào)警的效果。 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第七章 單片機(jī)控制紅外線防盜報(bào)警器 實(shí)驗(yàn)裝置： 變壓器（ +5V）、 無極性電容、 保險(xiǎn)管、 無極性電容、 1K 電阻、 晶錚、 20uF 無極性電容、 30pF 無極性電容（ 3個）、 78L05 三端穩(wěn)壓管、 AT89S2051單片機(jī)、 100K 電阻、 270 電阻、 470 電阻、 470uF 極性電容、 555 定時器、 2020uF 極性電容、揚(yáng)聲器、 CMOS6 反相器 CC406 30uF 極性電容、紅色發(fā)光二極管、 IN4007 二極管（ 4 個）、紅 外線發(fā)射（接收）管（ 6 對）、 10K 電阻（ 7 個）、 PCB 版、排線。 工具：電烙鐵、容絲、鉗子、萬能表。 硬件電路 本設(shè)計(jì) 具有以下特點(diǎn)：用當(dāng)今最流行的 AT89C2051 單片機(jī)控制，體積小，成本低；用紅外線收發(fā)管進(jìn)行檢測，安裝隱蔽，不易被發(fā)現(xiàn)；探測信號采用脈沖信號，節(jié)能且抗干擾；當(dāng)有人試圖闖入室內(nèi)時，能自動進(jìn)行聲光報(bào)警?，F(xiàn)將該報(bào)警器原理介紹如下 ： 電路原理圖如圖 22所示?？蓪⒃撾娐贩譃橐韵氯齻€部分 總圖 圖 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電源電路。 220V 交流市電經(jīng)變壓器 T 降壓，橋式整流器 D1 整流，電解電容 C7濾波， 三端穩(wěn)壓器 78L05 穩(wěn)壓，最后得到整機(jī)要求的 +5V 穩(wěn)定直流電源。 單片機(jī)系統(tǒng)。 U1為 AT89C2051 單片機(jī)。 C1， R0， R1 和復(fù)位按鈕 RESET 組成手動電平復(fù)位和上電自動復(fù)位電路； C2， C3 以及晶振 JT1組成時鐘電路； C4， C5為 +5V電源濾波電容。 U2為 CMOS6 反相器 CC4069，起驅(qū)動作用 。 VD1~VD6 為紅外發(fā)射管 ，其負(fù)極端接與 P1 口， P1 口設(shè)置為輸出狀態(tài)，當(dāng) P1 口為 “0” 時， VD1~VD6 發(fā)紅外光。 VD7~VD12為紅外接收管，當(dāng)接收到紅外光時導(dǎo)通， +5V 電源通過 VD7~VD12 加到反相器 CC4069 的輸入端，經(jīng)反相為低電平，這時 ~ 為低電平。發(fā)射管和接收管分別安裝在門和窗口的適當(dāng)位置，當(dāng)有人闖入時遮擋了紅外線，接收管截止，反相器輸入端為低電平，這時 U1 的 ~ 為高電平。當(dāng)在一定時間內(nèi)檢測到位于不同位置的光束被遮擋時，則由 口輸出報(bào)警信號（高低電平間隔 1S 的脈沖信號）。驅(qū)動聲光報(bào)警電路，進(jìn)行聲光報(bào)警，直至按復(fù)位按鈕 RESET 或電源開關(guān) S1。由于紅外收發(fā)管之間沒有遮擋時為正常，有遮擋時為異常，則當(dāng) P1 口輸出 00H 時， P3 口的正常狀態(tài)數(shù)據(jù)為 00H。 聲光報(bào)警電路。 555 定時器 U4，揚(yáng)聲器 BY，普通紅色發(fā)光二極管 VD13 等組成聲光報(bào)警電路。 其中 555 定時器接成了一個低頻多諧振蕩器 ，其控制電壓輸入端 5腳與單片機(jī) AT89C2051 的 腳相連，受 腳輸出的高低電平間隔 1S 的脈沖信號控制。當(dāng) 為高電平時控制電壓 Uco 較高，閾值電壓 UT+（ =Uco）和 UT（ =1/2Uco）也較高；當(dāng) 為低電平時 UT+和 UT也較低。當(dāng) UT+較高時，電容 C9充、放電的電 壓幅度較大，因而振蕩頻率較低。反之，當(dāng) UT+較低時，電容 C9充、放電過程中電壓變化幅度較小，充、放電過程完成得較快，故振蕩頻率較高。即當(dāng) =1 時， 555 輸出脈沖的振蕩頻率較低；當(dāng) =0 時， 555 輸出脈沖的振蕩頻率高。該輸出脈沖經(jīng)過隔直電容 C8加到揚(yáng)聲器上，揚(yáng)聲器將交替發(fā)出高、低不同的兩種叫聲。同時， 腳輸出的高低電平間隔 1S 的脈沖信號經(jīng)電阻 R8 加到紅色發(fā)光二極管 VD13 上， VD13 將閃爍發(fā)光。達(dá)到聲光同時報(bào)警的效果。 軟件設(shè)計(jì) 我們的目標(biāo)是，當(dāng)檢測到有人闖入時就由 口輸出高低電平間隔 1S 的脈沖信號去驅(qū)動聲光報(bào)警電路，產(chǎn)生聲光報(bào)警。這可通過使 口每隔 1S 取反一次實(shí)現(xiàn)。而 1S時間可通過讓定時器 T0（工作于定時方式 1）重復(fù)定時 100ms 十次實(shí)現(xiàn)。用工作寄存器R1 作循環(huán)計(jì)數(shù)器，初值為 10（ 0AH）。采用中斷方式編程，整個軟件由主程序和中斷服務(wù)程序兩部分構(gòu)成。 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 程序清單如下： ORG 0000H AJMP MAIN ；轉(zhuǎn)向主程序 ORG 000BH ；定時器 T0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， 00H ；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 100ms SJMP $ ；等待定時 100ms 完成 1S 到嗎？ 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 取反 中斷返回 保護(hù)現(xiàn)場 圖 中斷服務(wù)程序 流程圖 重設(shè)定時初值 恢復(fù)現(xiàn)場 YES NO 中斷服務(wù)程序。主要功能是判斷定時 1S 是否完成，從而決定是否對 口取反。其程序流程圖如圖 3 所示。 圖 程序清單如下： ORG 0060H BJ： PUSH Acc ；現(xiàn)場保護(hù) 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(jì)數(shù)器初值 CPL ； 口取反 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) FH： POP PSW ；恢復(fù)現(xiàn)場 POP Acc RETI ；中斷返回 END 系統(tǒng)調(diào)試 軟件調(diào)試。先在 Keilc51 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 AT89C2051 單片機(jī)中。 硬件調(diào)試 （ 1）檢查線路應(yīng)焊接無誤。（ 2）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。（ 3） 先不裝入 AT89C2051 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。（ 4）將固化好程序的 AT89C2051插入電路中的 U1 插座上，接上電源即可工作。 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 八 章 PCB板的制作與調(diào)試 PCB 板的制作 對于電子產(chǎn)品來說，電路板設(shè)計(jì)是從電路原理圖變成一個具 體產(chǎn)品的必經(jīng)之路，電路板設(shè)計(jì)的合理性與產(chǎn)品的生產(chǎn)及產(chǎn)品的質(zhì)量密切相關(guān)，要設(shè)計(jì)出一個實(shí)用的產(chǎn)品，還必須遵守以下設(shè)計(jì)原則和抗干擾設(shè)計(jì)。 電路板的選用 選用環(huán)氧樹脂板 , 環(huán)氧樹脂與銅箔有極好的粘合力 ,同箔的附著強(qiáng)度與工作溫度高 ,可以在 260 度的焊錫熔中不起泡。也可使用覆銅聚四氟乙烯玻璃布層壓板。不同的材料有不同的特點(diǎn)，由調(diào)試中可能多次更換元件，所以要考慮到銅箔的粘合力。 走線注意的問題 線路板的好壞直接影響著放大器的性能，不好的線路板，會使信號產(chǎn)生歧變，產(chǎn)生本底噪音生尖峰脈沖干擾等，為了盡避免上述影響，線 路板在線出盡量做到： 2接照信號的傳輸路徑由小到大的順序在電路板上各路的布置各各元器的位置，盡量縮短各元器件之間的距離，以減少外部干擾的引入和不必要的干擾。 22在供電線路中，大電流通過的路徑應(yīng)盡量度設(shè)計(jì)得實(shí)一些，以降低電源內(nèi)阻，使電流能順利通過。 23在供電線路中，應(yīng)盡量避免大電流的印刷電路式導(dǎo)線交布置在小電流通路的中間式附近，以免造成對小電流的干擾。 24走線時，應(yīng)盡量走大于 90 度直角的線以防止產(chǎn)生尖峰脈沖造成干擾。 25在焊接的時候都是通過手工完成，在打孔時也是通過手工操作電鉆完成，而我們并不是這方面的技工，這將在打孔的時候無法避免一些技術(shù)失誤。如果焊盤的直徑過小，在打孔時，孔稍微大了一點(diǎn)，焊盤便沒有了。所以在設(shè)計(jì)旱盤大小是都設(shè)置為大于2 毫米。 26線的寬度問題很重要，由于在學(xué)校的條件是手工腐蝕銅板，考慮到熱轉(zhuǎn)印中，炭粉的吸附與脫落問題，防止出現(xiàn)斷線的情況，布線寬為 毫米。地線則盡可能的加寬，設(shè)置為環(huán)繞在板的邊緣。 27大功率元件與小功率元件盡量分開布線 腐蝕制造 PCB 板 在電腦中設(shè)計(jì)好 PCB 板后，用蠟紙打印出 PCB 線