【正文】 據(jù)端。 5 腳： RW 為讀寫信號線，高電平讀操作，低電平寫操作。 3 腳 ： V0 為液 晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度 ）。 1602 字符型液晶它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊 ，能夠同時 顯示 16x02（ 2 行，每行 16 個） 即 32 個字符 ，如 圖 2— 5 為 LCD1602 引腳排列圖： 1 腳： VSS 為電源地 。 但 在本設(shè)計中需要使用液晶顯示。 LCD 是低電壓驅(qū)動，極微小功耗，與 CMOS 功耗電路可直接匹配，此外其極薄的扁平結(jié)構(gòu)在極亮的環(huán)境光下使用，以及信息容量大，生產(chǎn)容易等，都充分顯示了它的優(yōu)越性能。 調(diào)整電流和時間參數(shù)，可實現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。利用人的視覺暫留功能可以看到整個顯示，但必須保證掃描速度足夠快，字符才不閃爍。當位數(shù)較多是，用靜態(tài)顯工作電壓 靜態(tài)電流 靈敏度 檢測方向 位移檢測依據(jù) 工作溫度 體積 3V—12V 3V時 500 毫安 全向 加速度 － 30℃～65℃ 12 2232mm 基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計 12 示所需 I/O 口太多，一般采用動態(tài)顯示方法。 這種顯示方式每一位都需要有一個 8 位輸出口控制，靜態(tài)顯示時，較小的電流 就 可以得到較高的亮度且字符不閃爍，所以可以采用 8255A 的輸出口直接驅(qū)動。 LED 數(shù)碼管 有靜態(tài)和動態(tài)兩種方法。 R是外接靈敏度設(shè)定電阻，取值在 51K～ 100K之間，阻值越大，靈敏度就越高，此電阻可以不接，這時傳 感器靈敏度最高。 由于器件內(nèi)部集成度很高 ,外圍電路相當簡單，圖中的 C是延時控制電容，取值越大，延時就越長，反之則越短，一般取值 ～ 10uF，這里取值為 。其 內(nèi)部采用先 進的固態(tài)加速度檢測器件，基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計 11 對外來振動十分敏感。 振動位移傳感器 的選定 本系統(tǒng)采用 ND—1型振動位移傳感器，它是一種集振動和位移于一體的全方位傳感器。 圖 2— 3 熱釋電紅外傳 感器 RE200B 的內(nèi)部電路框圖 熱釋電紅外傳感器 RE200B 的主要工作參數(shù)： 工作電壓：常用工作電壓范圍為 3~15V； 工作波長：通常為 ~14um； 源極電壓：通常為 ~， R 約為 47kΩ； 輸出信號電壓：通常大于 ； 檢測距離：檢測距離約為 6~10m； 水平角度：約為 120176。傳感器 RE200B 內(nèi)部電路圖如下： D 腳接工作電壓，其工作電壓低且范圍寬（ ）； S 腳為輸出源極電壓； GND 腳為接地。熱釋電紅外傳感器通 常采用 3 引腳金屬封裝，各引腳分別為電源供電端（內(nèi)部開關(guān)管 D極， DRAIN)、信號輸出端（內(nèi)部開關(guān)管 S極， SOURCE）、接地端（ GROUND)。由于加電極化的電壓是有極性的，因此極化后的探測元也是有正、負極性的。 熱釋電紅外傳感器由傳感探測元、干涉濾光片和場效應管匹配器三部分組成。其內(nèi)部的熱電元由高熱電系數(shù)的鐵鈦酸鉛汞陶瓷以及鉭酸鋰、硫酸三甘鐵等配合濾光鏡片窗口組成，其極化隨溫度的變化而變化。當檢測到人體移動信號時，電荷信號經(jīng)過 FET 放大后，經(jīng)過 C2， R1 的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢?，再?jīng)過 NPN 的轉(zhuǎn)化，輸出 OUT 為低電平。它能組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置， 它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出，將這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路。而本設(shè)計采用由熱釋電紅外線傳感器和振動位移傳感器構(gòu)成的復合式傳感器，通過探測人體特有的紅外線和人體的運動來檢測盜情。在家中無人的情況下還具有探測有無物體移動的功 能，以發(fā)現(xiàn)家中是否有偷竊等異常情況。常用的傳感器有對射紅外探測器、磁控管（門磁）、震動開關(guān)、被動紅外探測器（ PIR）、雙鑒探測器、煙感、溫感探測頭等。高頻發(fā)射部分采用最新聲表面（ S）穩(wěn)頻技術(shù)，配合成 熟的外圍電路，使得產(chǎn)品具有紅外探測靈敏度好、誤報率低、高頻發(fā)射頻率穩(wěn)定、發(fā)射功率大的特點。它是根據(jù)人體紅外光譜而工作，當人體在其接收范圍內(nèi)活動時，探測器輸出報警信號，廣泛用于銀行、倉庫和家庭等場所的安全防范。 ? 無線紅外傳感器 無線紅外傳感器又名無線紅外探測 器，無線智能幕簾 /廣角紅外探測器采用美國軍用紅外傳感器進行信號采集探測與摩托羅拉芯片組合集成單片機智能技術(shù)控制，自動溫度補償、微電流省耗、無誤報、無漏報、探測距離遠、工作穩(wěn)定、性能可靠、外形精巧、美觀大方。在高性能和高品質(zhì)的紅外測溫產(chǎn)品市場，來自德國的 HEITRONICS 以其在尖端領(lǐng)域應用中良好的品質(zhì)紀錄，被廣泛公認為是世界一流的紅外測溫產(chǎn)品供應者而受到信任。當元件接收輻射，引起非電量的物理變化時，可以通 過適當?shù)淖儞Q后測量相應的電量變化。檢測其中某一性能的變化，便可探測出輻射。 傳感器的選擇 常見的幾種紅外傳感器介紹 ? 紅外探測器 紅外探測器按照探測的機理的不同，可以分為熱探測器和光子探測器兩大類。 AT89C51 單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 AT89C51 是一種帶 4KB FLASH 存儲器（ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機。單片機與通用微型計算機相比較，它在硬件結(jié)構(gòu)、指令設(shè)置上均有其獨到之處。單片機的 P0 口做數(shù)據(jù)輸入輸出口； LCD 的數(shù)據(jù)輸入、輸出和 16 路檢測信號的輸入都經(jīng)過 P0 口，LCD 三位控制線分別連接 、 、 ； 16 路監(jiān)測信號經(jīng)過 74LS373 鎖存輸入給 單片機。 本系統(tǒng)電源可采用 220V 交流電輸入，也可直接提供 5V電源， DS1302 可根據(jù)需要提供備用電源（ 紐扣電池或者大電容）。 從系統(tǒng)設(shè)計的要求來分析該設(shè)計 構(gòu)成框圖如 圖 2— 1 所示： 圖 2— 1 總體設(shè)計框圖 整個系統(tǒng)由 AT89C5鍵盤、 LCD 顯示屏、 DS1302 時鐘芯片、 AT24C02 存儲芯片、檢測信號輸入、聲光報警電路組成。系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)可劃分為：傳感器檢測 、報警執(zhí)行電路、單片機控制電路、 LCD 控制顯示電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。 本設(shè)計包括硬件和軟件設(shè)計兩個部分。采用中斷基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計 6 方式監(jiān)測 16 路信號，當信號發(fā)生異常時，進入中斷，掃描 16 路檢測信號輸入狀況，并對信號進行計算處理，判斷異常通道號，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，然后出發(fā)報警中斷，進行報警提示。此處選擇外擴 AT24C02 可擦除存儲器，具有 256B 存儲空間，采用 I2C 總線方式，僅占用 2 位 I/O 口。 通過比較，方案二能滿足我們實時快捷的要求，更加簡單有效，故本設(shè)計選擇方案二。 2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 方案選擇論證 該 系統(tǒng)設(shè)計方案有以下兩種： 方案一：顯示方式采用數(shù)碼顯示，占用 I/O 較多，體積較大，采用掃描顯示占用機時，采用靜態(tài)顯示則需要更多芯片；數(shù)據(jù)存儲直接利用單片機內(nèi)部 RAM 存儲記錄數(shù)據(jù)；按鍵方式采用中斷矩陣鍵盤，相同按鍵占用 I/O 口較少，中斷方式不占用多余機時，但多占用一位中斷口； 16 路信號檢測方式采用掃描檢測，占用機器周期，存在掃描間隔時間，而且需多出掃描子程序；時間運行方式采用單片機內(nèi)部定時中斷計時，存在加大誤差，而且完成日的處理程序復雜。主要內(nèi)容有單片機的選擇、主機電路的設(shè)計、傳感器的選擇、報警電路的設(shè)計。該方案采用模塊化設(shè)計方法，以方便系統(tǒng)的調(diào)試和用戶的使用。本文所研制的報警系統(tǒng)的功能要求如下 : 主控芯片： AT89C51,工作在 12MHz 時鐘頻率； 檢測信號：采用復合式防盜傳感器，熱釋電紅外傳感器和振動位移傳感器并接使用，增加報警可靠性， 下降沿觸發(fā)，低電平保持寬度 ≥ 1ms，監(jiān)測負載 ≥ 600Ω ； 輸入通道： 16 路監(jiān)測信號， 220V 交流電源輸入； 報警方式 ：聲光報警，蜂鳴器和 LED； 顯示方式： 2*16 字符液晶顯示， LED 電源指示， LED 報警顯示； 輸入方式： 4*4 矩陣鍵盤和系統(tǒng)復位獨立按鍵； 系統(tǒng)電源：工作電源 220V 交流輸入， 備用電源； 相關(guān)功能：正常情況下顯示當前時間，時間可調(diào)；實時對 16 路輸入信號異常產(chǎn)生聲光報警，并顯示當前異常通道和產(chǎn)生異常時間并記錄相應時間，報警時長可調(diào)（ 0— 198s， 199 不自動停止），每通道能夠記錄 2 次異常時間（最早和最新時間）； 具有記錄查詢和刪除功能，能夠查詢每路歷史異常記錄，并能刪除記錄 基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計 5 系統(tǒng)對自身部分數(shù)據(jù)處理錯誤能產(chǎn)生提示 。當探測器探測到非法入侵，報警器工作狀態(tài)變?yōu)閳缶癄顟B(tài)，產(chǎn)生報警聲。 設(shè)計要求與研究內(nèi)容 設(shè)計要求 現(xiàn)時社會治安問題嚴峻，各種入室搶竊、 偷盜事件時有發(fā)生。 數(shù)字化、無線化、集成化是 防盜報警系統(tǒng)進一步發(fā)展的要求，所以我們不難發(fā)現(xiàn)防盜報警的技術(shù)發(fā)展趨勢：更穩(wěn)定可靠：如探測器可抗 RFI/EMI（電磁干擾 /射頻干擾）、防雷電等，以適應惡劣氣候；更多樣的功能：如探測器可調(diào)頻、防遮擋、防噴蓋、防破壞等；更精美、小巧的外觀：以符合品味日益提高的室內(nèi)裝潢需求；更智能化的設(shè)計：方便地設(shè) /撤防，人性化的操作界面；更強大的聯(lián)網(wǎng)功能；更方便的擴展性。 防盜報警系統(tǒng)的發(fā)展前景與趨勢 傳統(tǒng)的機械式家居防衛(wèi)在實際使用中暴露出一些明顯的問題，如：影響樓房美基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計 4 觀，市容整潔；影響火災救援通道；給犯罪分子提供了便利的翻越條件；時間久了會有高空墜物的危險等。 從以上過程來看，報警行業(yè)的發(fā)展是以工業(yè)技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)的，只有具備良好的通信手段，才能夠把各地的報警信息匯聚到相應的權(quán)威部門，然后由權(quán)威部門負責分配有限的警力來幫助到所有的社會個體。比如世界 排名第一，北美最大的安防跨國公司一美國棋諾亞公司，它在世紀年代開始搞簡單的防盜報警，其當時的業(yè)務范圍和技術(shù)水平跟中國現(xiàn)在很多安防企業(yè)是相當?shù)?。而此后自動撥號系統(tǒng)的出現(xiàn)以及電話普及到千家萬戶，更使得通過電話線報警的方式得到了前所未有的發(fā)展。 在北美，從上世紀初報警呼救箱放置在街頭巷尾，在呼救時發(fā)出聲響提示，以尋求附近警察的幫助；同時，這種呼救箱直接連接到附近的警局，使得稍遠 一些的警察也能夠收到呼救信息。它具有安裝方便、簡單，一次性投資小的特點，但它存在覆蓋面積小、誤報率高等問題，使用場合受到一定限制。但前途的是復合式探技術(shù)，即在同一個封裝盒里安裝兩種以上不同的探測器，兩者組合后誤報率將會大大降低。 國內(nèi)報警設(shè)備主要是在兩方面發(fā)展較快，一方面是探測器技術(shù)和探測器的發(fā)展，一方面是遠程報警系統(tǒng)的發(fā)展。因此，就需要各種各樣的報警探測器，以滿足不同的安全防范要求。報警探測器作為傳感探測裝置，用來探測入侵者的入侵行為及各種異常情況。除了以上區(qū)分以外，還有其他方式的劃分。 防盜探測器是否采用電源分類可分為無源和有源兩種。 報 警探測器按工作方式可分為主動式報警探測器和被動式報警探測器。控制器實 現(xiàn)對熱釋電紅外探測器和振動位移傳感器的循環(huán)掃描，并控制報警信號處理電路作出相應狀態(tài)處理，如果有報警信號的話，延時 1～ 2秒對該端口進行一次掃描確保真的有險情時立即發(fā)出報警信號，控制報警電路報警，同時通過液晶顯示器顯示單元顯示具體的事發(fā)位置。防盜報警系統(tǒng)與出入口控制系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、訪客對講系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)等一起構(gòu)成了安全防范系統(tǒng)。防盜報警系統(tǒng)是預防搶劫、盜竊等意外事件的重要設(shè)施。不僅如此，它使用了單片機做信號處理器，這樣非常有利于與計算機相連接，利用計算機統(tǒng)一管理，使整個小區(qū)的住戶基本情況、資料等在計算機內(nèi)存儲起來，方便來訪人的查詢和保安 人員的統(tǒng)一管理。 為滿足現(xiàn)代住宅防盜的需要而設(shè)計的基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)，它在以前的防盜器基礎(chǔ)上進行了很大的改進，不但可以用于單一的住宅區(qū)，也可以規(guī)模用于比較大規(guī)模住宅區(qū)的防盜。紅外報警器大多數(shù)采用國外的先進技術(shù) ,其功能也非常先進。因此，利用單片機和一些簡單的外圍器件來開發(fā)種適合于家庭的低價位、運行可靠的智能型安全防盜報警系統(tǒng)，對室內(nèi)出現(xiàn)入室盜竊等自動發(fā)出報警信息并通知戶主進行及時處理已經(jīng)勢在必行。于是有關(guān)家庭、辦公室和倉庫等處的安全防范和自動報警系統(tǒng)的開發(fā)研制日益被科研單位和生產(chǎn)廠家所重視。這時，傳統(tǒng)的家庭住宅顯然己經(jīng)遠遠不能滿足人們的需求。signal receiving。 關(guān)鍵詞 單片機；紅外傳感器； 信號接收； 報警電路 基于單片機的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計 II THE DESIGN OF FAMILY ANTITHEFT ALARM SYSTEMS BASED ON SCM ABSTRACT The design of antitheft alarm system is for the family of electronic security systems de