【導(dǎo)讀】認(rèn)的文獻(xiàn)外，全部是本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下的設(shè)計(jì)成果。經(jīng)檢查該畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）為獨(dú)立完成，不存在抄襲現(xiàn)象。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)防盜、防劫、防火保安設(shè)備的需求量大大增加。搶劫、火災(zāi)、煤氣泄漏等事故進(jìn)行檢測(cè)和報(bào)警的系統(tǒng)，其需求也越來(lái)越高。用單片機(jī)對(duì)防盜報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行控制，系統(tǒng)要求能對(duì)16個(gè)以上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)。故障狀態(tài)指示為主，完成報(bào)警檢測(cè)，若有報(bào)警事故發(fā)生，可向外界發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。設(shè)計(jì)運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)了一新穎紅外線防盜報(bào)警器。種各樣的傳感器。不同類型的探測(cè)器用不同的手段探測(cè)各種入侵行為；不同作用的傳感。具體到設(shè)計(jì)時(shí),又分硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)。主要分兩大部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)部分和檢測(cè)部分。軟件設(shè)計(jì)分主程序設(shè)計(jì)和中斷子程序設(shè)計(jì)。要作必要的修改。

　　

【正文】 H H H H H H H H H H H H H H H H L H H L L L L H H L H H L H H H H H L L H L H H L L H H L L L H H H H H H H L L L L H H H H H H H H H H H L H H L L L H H L H L L H H L L H L H L L L H H H L L H L H H L L L L H H H L L L L L L L 消 隱 脈沖消隱 燈 測(cè) 試 X H L X L X X X X X L L L L X X X X L L H L L L L L L L L L L L L L L H H H H H H H 從功能表可以看出，對(duì)輸入代碼 0000，譯碼條件是： LT 和 RBI 同時(shí)等于 1，而對(duì)其他輸入代碼則要求 LT=1，這時(shí)候譯碼器各段 a～ g 輸出的電平是由輸入 BCD 碼決定的，并且滿足顯示字型的要求。 單片機(jī)與 7448 譯碼驅(qū)動(dòng)器及 LED 的 連接 現(xiàn)直接用 7448 譯碼驅(qū)動(dòng) LED 顯示數(shù)字，直觀明了，在軟件方面也有優(yōu)點(diǎn)。 7448的輸入接單片機(jī)一般 I/O 口，電阻起限壓作用。單片機(jī)與 7448 譯碼驅(qū)動(dòng)器及 LED 的接基于單片機(jī) 控制防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19 口電路如下所示。 abfcgdeD P Y[ L E D g n ]1234567abcdefgD S ?D P Y _7 S E GA7B1C2D6LT3B I / R B O4R B I5a13b12c11d10e9f15g14U?7 44 8P P P P 圖 單片機(jī)與 7448譯碼驅(qū)動(dòng)器及 LED的連接圖 外部地址鎖存器 單片機(jī)中的 16 位地址，分為高 8 位（ A15～ A8）和低 8 位（ A7～ 0）。高 8 位由 P2口輸出，低 8位由 P0輸出。而 P0 口同時(shí)又是數(shù)據(jù)輸入 /輸出接口，故在傳送時(shí)采用分時(shí)方式，先輸出低 8 位地址，然后再傳送數(shù)據(jù)。但是，在對(duì)外部存儲(chǔ)器進(jìn)行讀 /寫操作時(shí)，地址必須保持不變，這就需要適當(dāng)?shù)募拇嫫鞔娣诺?8 位地址，這個(gè)外接的寄存器就稱為地址鎖存器。在進(jìn)行外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)，凡具有輸入 /輸出控制的 8 位寄存器均可作為地址鎖存器 [8]。目前常用的地址鎖存器芯片有： 74LS27 74LS37 8282 等 ,引腳圖分別如 所示 。 引腳說(shuō)明： 1. STB:數(shù)據(jù)輸入鎖存選通信號(hào) ,高電平有效 .當(dāng)該信號(hào)為高電平時(shí) ,外部數(shù)據(jù)選通到內(nèi)部鎖存器 ,負(fù)跳變時(shí) ,數(shù)據(jù)鎖存。 2. /OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，低電平有效。當(dāng)該信號(hào)為低電平時(shí)，鎖存器中數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)輸出線。當(dāng)該信號(hào)為高電平時(shí)，輸 出線為高阻態(tài)。 3. D0~D7： 8位數(shù)據(jù)輸入線。 4. Q0~Q7： 8位數(shù)據(jù)輸出線。 基于單片機(jī) 控制防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20 D13Q12D24Q25D37Q36D48Q49D513Q512D614Q615D717Q716D818Q819C L K11C L R1G N D10V C C207 4 L S 2 7 3D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11G N D10V C C207 4 L S 3 7 3D I 01D O 019D I 12D O 118D I 23D O 217D I 34D O 316D I 45D O 415D I 56D O 514D I 67D O 613D I 78D O 712OE9S T B11G N D10V C C208 2 8 2 （ a） 74LS273 (b) 74LS373 (c)8282 圖 地址鎖存器引腳圖 89C51 單片機(jī) P0 口與地址鎖存器的連接方法如圖 所示。圖 中的 b 圖為74LS373 的引腳圖， /OE 為使能控制端， G 為鎖存控制信號(hào)。 74HC373 有三種工作狀態(tài)：（ 1）當(dāng) /OE 為低電平， G為高電平時(shí)，輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相同，即輸 出跟隨輸入。 （ 2）當(dāng) /OE 為低電平， G由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，輸入端數(shù)據(jù)鎖入內(nèi)部寄存器中，內(nèi)部寄存器中的內(nèi)容與輸出端相同。當(dāng) G保持低電平時(shí)，即輸入端數(shù)據(jù)變化也不會(huì)影響輸出端狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了鎖存功能。 （ 3）當(dāng) /OE 為高電平時(shí)，鎖存器緩沖三態(tài)門封閉，即三態(tài)門輸出為高組態(tài)，輸入端 D0~D7和輸出端 Q0~Q7 隔離，則不能輸出。 C L R1C L K111D31Q22D42Q53D73Q64D84Q95D135Q126D146Q157D177Q168D188Q19U?7 4L S 2 73OC1C111D31Q22D42Q53D73Q64D84Q95D135Q126D146Q157D177Q168D188Q19U?7 4L S 3 73D I 01D O 019D I 12D O 118D I 23D O 217D I 34D O 316D I 45D O 415D I 56D O 514D I 67D O 613D I 78D O 712OE9S T B11U?8 28 21 2AA L EA L E+ 5VA L EP P P P P P P P A0A1A2A3A4A5A6A7P P P P P P P P P P P P P P P P A0A1A2A3A4A5A6A7A0A1A2A3A4A5A6A7 (a)使用 74LS273 (b)使用 74LS373 (c)使用 8282 圖 89C51單片機(jī) P0口與地址鎖存器的連接方法 基于單片機(jī) 控制防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 第 3 章 檢測(cè)信號(hào)放 大電路設(shè)計(jì) 紅外技術(shù)已經(jīng)成為先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的重要組成部分，他在各領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。由于他是不可見(jiàn)光，因此用他做防盜報(bào)警監(jiān)控器，具有良好的隱蔽性，白天黑夜均可使用，而且抗干擾能力強(qiáng)。而本設(shè)計(jì)輸入部分主要是各種各樣的傳感器，不同類型的探測(cè)器用不同的手段探測(cè)各種入侵行為；若更換其他的傳感器，該系統(tǒng)還可以用于火災(zāi)報(bào)警、煤氣泄漏等報(bào)警。 本章節(jié)主要介紹幾種不同的利用紅外線檢測(cè)報(bào)警的電路，并由此得出檢測(cè)信號(hào)放大電路。 熱釋紅外線傳感器典型電路 熱釋紅外線傳感器由于具有獨(dú)特的優(yōu)異功能，被廣泛應(yīng)用在國(guó)防和民用領(lǐng)域 ，作遙控、遙測(cè)、防盜、警戒、放火及自動(dòng)化設(shè)施，其原理及典型應(yīng)用電路如圖 所示。 熱釋紅外線傳感器主要由高熱系數(shù)的鋯鈦酸鉛系陶瓷以及鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等配合濾光鏡片窗口組成，它能以非接觸形式，檢測(cè)出物體放射出來(lái)的紅外能量變化，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。 金屬、塑料封裝熱釋紅外傳感器，內(nèi)裝有變換阻抗用的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，輸出阻抗一般為 10～ 47kΩ ，頂端或側(cè)面裝有濾光鏡片，用來(lái)選擇接收不同波長(zhǎng)的熱釋紅外線。人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為 9～ 10μm, 而這種探測(cè)元件的波長(zhǎng)靈敏度特性在 ～20μm, 范圍幾乎是穩(wěn)定不 變的 .在硅片表面上截止波長(zhǎng) 7～ 10μm, 的濾光片 ,使波長(zhǎng)超過(guò)7～ 10μm 的紅外線通過(guò) ,而小于 7μm 的紅外線被吸收 ,于是就得到只對(duì)人體敏感的熱釋紅外線。如果用菲涅耳透鏡配合放大電路，將檢測(cè)出來(lái)的紅外信號(hào)放大 60～ 70dB，則可檢測(cè)出 10～ 20m處人的行動(dòng)。熱釋紅外線傳感器的文字符號(hào)為 AT。 圖 為熱釋紅外線傳感器典型應(yīng)用電路。 AT 為雙元件熱釋紅外線傳感器，內(nèi)部電路見(jiàn)圖 ，其接收波長(zhǎng)為 ，適用于防盜報(bào)警系統(tǒng)，輸出阻抗為 10kΩ。AT為單元件熱釋紅外線傳感器，接收波長(zhǎng)為 120μm ，適用于 溫度遙測(cè)，但同樣亦可用于防盜及自動(dòng)控制系統(tǒng)，其內(nèi)部電路如圖 所示。 在這例電路中，當(dāng) AT 接收到人體信號(hào)時(shí)，輸出一個(gè)微弱的低頻信號(hào)，其頻率約為基于單片機(jī) 控制防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 ～ 3Hz。經(jīng)晶體管 VT1 和運(yùn)算放大器 A1 組成的兩級(jí)放大器將信號(hào)放大至 70～ 75dB。由 A2 等組成的電壓比較器，設(shè)定一參考電壓。在無(wú)目標(biāo)進(jìn)入時(shí)，末級(jí)無(wú)輸出；一旦有目標(biāo)進(jìn)入探測(cè)范圍， AT 則有信號(hào)輸出，經(jīng)放大后，電壓高于比較器設(shè)定電壓時(shí)， A2 輸出高電位， VT2 導(dǎo)通，繼電器 K吸合，其觸點(diǎn)接通報(bào)警電路或控制電路，實(shí)現(xiàn)熱釋紅外線探測(cè)之目的。 S 輸出D 電源E 地+－＋－D 地S 輸出E 地 雙元件 熱釋紅外線傳感器 單元件熱釋紅外線傳感器 熱釋紅外線傳感器典型電路 紅外光敏二極管警燈電路 圖 中， VDP 是紅外光敏二極管，在電路中反向連接。當(dāng)把它置于紅外光照強(qiáng)度很弱的環(huán)境中時(shí)， VDP 內(nèi)部?jī)H有極少的載流子流過(guò)，表現(xiàn)為高阻值；當(dāng)它接收到一定強(qiáng)度的紅外光時(shí)，其內(nèi)部的 PN 結(jié)載流子受紅外光激發(fā)而增多， VDP 反向電流增大，表現(xiàn)為低阻值 。 基于單片機(jī) 控制防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 23 圖 紅外光敏二極管電路 圖 主要由運(yùn)算放大器 IC1 和四與非門（ D1a~D1d）等組成。在 VDP 無(wú)光照時(shí)，調(diào)節(jié) RP 使 IC1 的 ⑥ 腳為 左右， D1b 的 ④ 腳輸出高電平。在這里， D1a 與 D1d 構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路， D1d 第 11 腳輸出高電平， D1C 的第 10 腳輸出抵電平，發(fā)光二極管 VL 不亮。 我們將本裝置安裝在走廊的一側(cè)，其對(duì)面安裝一只白熾燈（燈光中含有紅外光）， VL不亮。當(dāng)有不速之客闖入光源與光敏二極管之間的警戒域時(shí)， VDP接收的 光強(qiáng)瞬時(shí)減小，等效電阻值增大，在 M 點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，經(jīng) C1 耦合到 IC1 的輸入端， IC1 的第 6腳變?yōu)楦唠娖剑?D1b 的第 10 腳輸出高電平， VL 發(fā)亮，向主人報(bào)警。 光敏二極管控制電路 光敏二極管是常用的光敏元件之一 ,它與普通的半導(dǎo)體二極管相比，相似之處是管心都是一個(gè) PN 結(jié)，具有單向?qū)щ娦阅?；不同之處是從外形上看時(shí)，光敏二極管管殼上有一個(gè)能射入光線的 “ 窗口 ” 。當(dāng)光線透過(guò) “ 窗口 ” 照射到光敏二極管管心上時(shí)， PN結(jié)反向漏電流增大，此時(shí)的漏電流稱為光電流；而無(wú)光照時(shí)， PN 結(jié)反向漏電流很小，此時(shí)的漏電流 稱為暗電流。我們就是利用光敏二極管的這一特點(diǎn)，演變出許許多多的經(jīng)典光敏二極管控制電路 [12]。光敏二極管的典型應(yīng)用電路如圖 所示 。 從圖中可以看出，光敏二極管工作時(shí)必須加上反向電壓。在這里， RL 為光敏二極管的負(fù)載電阻， U0 為輸出電壓。 基于單片機(jī) 控制防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24 RLV D PU0E 圖 光敏二極管的典型應(yīng)用電路 從以上兩個(gè)例子及資料中我們可以比較設(shè)計(jì)出以下紅外線探測(cè)信號(hào)放大電路。 紅外線探測(cè)信號(hào)放大電路設(shè)計(jì) 紅外線探測(cè)信號(hào)放大電路設(shè)計(jì)中紅外線探測(cè)器能探測(cè)人體發(fā)出的紅外線，當(dāng)人進(jìn)入報(bào)警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)，即可發(fā)出報(bào)警聲，適用于家庭、辦公 室、倉(cāng)庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室等比較重要場(chǎng)合防盜報(bào)警。 該設(shè)計(jì)電路原理見(jiàn)圖 。由紅外線傳感器、 晶體三極管、運(yùn)算放大器 、電壓比較器、 V/I 轉(zhuǎn)換器等組成。 D1S2E3U2Q 74V T 19 01 4+C14 7u / 16 VR21MR3