【正文】 ential construction, less system has been used universally. This dissertation bines the sensor, radio transmission and control technology, developed a simple microcontroller based wireless burglar alarm system. The alarm device is constituted by six parts. They are human signal detection circuit， pile transmitter, pile receiver circuit, DTMF transceiver circuits, voice circuits, a and as the main core of the MCU control principle of its work is that the signal collected by infrared sensors is transported to the host family smart alarm .The signal can trigger interrupt handli ng procedures to achieve the various functions of alarm． The alarm device uses MCU technology, wireless work technology, wireless data transmission, and also use telephone works, but independent of telephone and it will not affect the normal use of t he telephone through voice prompts, and it is friendly human—puter interaction. Key words： antitheft wireless 。 infrared sensor 。在傳統(tǒng)的防盜措施中， 人們安裝防盜門、防盜窗，小區(qū)物業(yè)公司雇傭了大量的保安 人員，但非法進入社區(qū)作案的事件仍時有發(fā)生，這些案情的發(fā)生非常隱蔽，等到發(fā)現(xiàn)時已經(jīng)造成嚴(yán)重的財產(chǎn)損失。 本次的設(shè)計將會實現(xiàn)簡易的無線報警器的功能，即紅外線探測，無線傳輸，聲光報警及電話語音報警功能，能夠較好的滿足現(xiàn)階段的使用要求，具有一定的實際應(yīng)用價值。智能化防盜技術(shù)經(jīng)歷了 20 多年的發(fā)展，已從原來的初步階段 步入到快速發(fā)展階段，由模擬監(jiān)控系統(tǒng)快速的發(fā)展成為現(xiàn)在的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。防盜系統(tǒng)的主控制器就是利用單片機對各種 傳感器、探測器所采集的信號進行存儲與分析，以達(dá)到智能控制的目的 。智能化防盜技術(shù)的發(fā)展與進入二十一世紀(jì)信息技術(shù)的騰飛正邁入一個全新的領(lǐng)域，智能化安防技術(shù)與計算機之間的界限正逐步消失。 2 第一章 基于單片機的無線防盜 報警器 總體方案設(shè)計 無線智能防盜器 的設(shè)計思想 無線智能控制報警器 是指人們利用現(xiàn)代科技采用多種傳感器采集技術(shù)，將警情信息按照一定的模式進行分析并將判斷結(jié)果通過數(shù)據(jù)傳送出去的安保技術(shù)集成。它可以盡早的發(fā)現(xiàn)很多突發(fā)事件，并做出相應(yīng)的報警。 本報警器 是通過單片機將 紅外傳感器 信號進行采集整理 無線 傳送到家庭智能報警主機，由單片機組成的報警主機做出反應(yīng) ，以實現(xiàn)各種功能的報警，如紅色LED示警、外置警燈警笛報警、并且 可以 自動撥打 事先設(shè)定的報警電話 實現(xiàn)電話報警 功能 。 設(shè)定報警部分為本系統(tǒng)主體工作部分，即實時監(jiān)控所需防盜報警區(qū)域的 安全情況，在軟件上表現(xiàn)為主循環(huán)，當(dāng)有報警信號時才 去執(zhí)行相應(yīng)操作。 報警器工作原理： 采用 被動式紅外熱釋電傳感器 對入侵信號進行捕捉，當(dāng)有 3 入侵信號時，由單片機控制中心 （ AT89C51） 發(fā)出相應(yīng)信號控制電話接口電路。 無線 智能控制報警系統(tǒng)的總體框圖 基于單片機的 無線智能防盜器 由傳感器、 電話 智能報警器 ，及相關(guān)的 控制 軟件組成， 智能 無線 電話 報警器 硬件總體結(jié)構(gòu)如圖 11所示，主要包括單片機中央控制器、 傳感器探測與信號處理電路、聲光報警電路、 DTMF（ 雙音多頻 ） 撥號電路、語音電路 、 看門狗串行存儲電路 等 。其各模塊的 功能如下： 信號 檢測 處理 電路 介紹與說明 (1) 紅外傳感器 紅外技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)為大家所熟知，這種技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代科技、國防和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。而對于 現(xiàn)代的人體探測系統(tǒng)中，常用的有被動式熱釋電紅外探測器，被動式熱釋電紅外探頭優(yōu)點是具有無輻射、器件功耗小，隱蔽性好、價格低等優(yōu)點； 缺點也很明顯，容易受各種熱源、光源干擾，被動紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收，環(huán)境溫度和人體溫度接近時 ，探測靈敏度明顯下降，有時甚至造成短時失靈。 (2) 信號處理電路 BISS0001 是一款具有較高性能的傳感信號處 理集成芯片 。 其 雙向鑒幅器，可有效抑制干擾。被動紅外熱釋電傳感器 具體原理是人體都有恒定的體溫，會發(fā)出特定波長 10um左右的紅外線，被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的 10um左 右的紅外線而進行工作的。紅 5 外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平 衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后就能產(chǎn)生報警信號。 接收與發(fā)射模塊 介紹與 功能 說明 (1) 基于幅度監(jiān)控 （ ASK） 的無線收發(fā)模塊 基于幅度鍵控 （ ASK） 無線發(fā)射 的模塊有 RF240 RF90 PT2262（ PT2272）等 。在本設(shè)計中選用 PT2262和PT2272來完成傳感器與主控器之間的通信。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時，接收機對應(yīng)的 D1～ D4 端輸出約 4V互鎖高電平控制信號，同時 VT 端 輸出解碼有效高電平信號。 通過無線傳輸?shù)?PT2272， 解碼器 (PT2272)解碼后得到報警傳感 器的地址和數(shù)據(jù)類型。由于本設(shè)計傳感器只用到紅外熱釋電傳感器，即單對單的編碼與解碼，只需將 PT226 PT2272的地址腳設(shè)定一致，就能到達(dá)報警效果，如果有多個報警點，可以通過設(shè)定數(shù)據(jù)管腳 ，來達(dá)到多點報警功能。 語音電路 介紹 ISD語音芯片采用多電平直接模擬量存儲技術(shù)，每個采樣值直接存儲在片內(nèi)單個 EEPROM單元內(nèi)，無需經(jīng)過 A/D或 D/A轉(zhuǎn)換，因此能非常真實的再現(xiàn)語音、音樂、和效果聲。 本設(shè)計中選用 ISDl420實現(xiàn)語音提示與報警功能。 市面上用的較多的 DTMF收發(fā)電路是 MT8880。接收部分用于完成 DTMF信號的接收、分離和譯碼，并以 4位并行二進制碼的方式輸出。 (2) 模塊功能說明 本設(shè)計中采用 MT8880來用于 DTMF的收發(fā)電路。 選用 MT8880雙音多頻 （ DTMF） 收發(fā)電路，與單片機及音頻放大電路組合，實現(xiàn)各種信號音的檢測及 DTMF信號的產(chǎn) 生，并將 DTMF信號送到電話線上向遠(yuǎn)處發(fā)送。 （ 具體整機電路見附錄 圖 1報 警主機電路圖 ） ，以下依次介紹各部分電路的芯片結(jié)構(gòu)和電路原理。通過它的引腳對語音電路和 DTMF收發(fā)電路實現(xiàn)控制，其中主要用到了 P3口的替代功能。 AT89C51 單片機的引腳功能介紹 如附錄圖 3所示為 AT89C51單片機 40引腳雙列直插形式，各引腳功能如下口： 40端子按功能分 4部分，即電源端子（ Ucc和 Uss）、時鐘端子（ XTAL1和 XTAL2）控制信號端子（ RST、 EA、 PSEN、和 ALE）及 I/O口端子（ P0P3）。 Vcc（ 40端子） ：運行和程序校驗時加 +5V。 (2) 時鐘端子 XTAL1（ 19）和 XTAL2(18) 用于提供單片機 的工作時鐘信號。 8 XTAL2： 反相放大器的輸出，輸入到內(nèi)部時鐘發(fā)生器。 (3) 控制信號端子 ① 輸入： RST復(fù)位輸入信號，高電平有效。 EA /Vpp片外程序存儲器訪問允許信號，低電平有效。 ② 輸入、輸出： ALE/ PROG 地址鎖存允許信號，輸出。 ALE以 l/6的振蕩頻率穩(wěn)定速率輸出，可用做對外輸出的時鐘或用于定時。輸入編程脈沖。 ③ 輸出： PSEN片外程序存儲器選通信號，低電平有效。 (4) I/O口端子 單片機 51系列共有四個 8位雙向并行 I/O通道口，分別是 PO、 P P P3，各具有特殊的電路結(jié)構(gòu)，每位均有自己的鎖存器、輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器。 ① PO口： P0口在訪問外部存儲器時， P0口既是一個真正的雙向數(shù)據(jù)總線口，又是從分時輸出 8位地址口。 ② P1口： P1口是 專門為用戶使用的 I/O口，是準(zhǔn)雙向口， P1口為 8位準(zhǔn)雙向口， 9 每一位均可單獨定義為輸入或輸出口。P1口可以驅(qū)動 4個 LSTTL負(fù)載。這時，讀兩個特殊引腳的輸出鎖存器前，應(yīng)由程序置 1。如果沒有系統(tǒng)擴展時，也可以作為用戶的 I/O口使用。外部的程序存儲器由 PSEN信號選通，數(shù)據(jù)存儲器則由 WR和 RD讀寫信號選通，因此 AT89C51最大可外接 64kB的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。由于第二功能信號有輸入輸出兩種情況，分別加以說明。 P3口的第二功能各管腳定義如下： (1) 串行輸入口 （ RXD） (2) 串行輸出口 （ TXD） (3) 外中斷 0（ 0INT ） (4) 外中斷 l（ 1INT ） (5) 定時 /計數(shù)器 0的外部輸入口 （ TO） (6) 定時 /計數(shù)器 1的外部輸入口 （ T1） 10 (7) 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 （ WR ） (8) 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 (RD ) 現(xiàn)在我們已經(jīng)對四個 8位雙向并行 I/O口有了初步的了解。 時鐘和時鐘電路 (1) 時鐘電路： AT89C51 單片機的時鐘信號通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部震蕩方式和外部震蕩方式。由于單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生 震蕩 時鐘脈沖。 外部振蕩方式是把外部已有的時鐘信號引入單片機內(nèi)。 圖 21 中，電容器 C1， C2 起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其電容值一般在 530pF。內(nèi)部振蕩方式所得的時鐘 信 號比較穩(wěn)定，實用電路中使用較多，本設(shè)計用到時鐘的內(nèi)部震蕩方式。振蕩頻率二分頻后形成狀態(tài)周期 ，所以 1 個狀態(tài)周期包含有 2 個振蕩周期。 1 個到 4 個機器周期確定一條指令的執(zhí)行時間，這個時間就是指令周期。 4 種時序單位中，振蕩周期和機器周期是單片機 內(nèi)計算其它時間值 （ 例如，波特率、定時器的定時時間等 ） 的基本時序單位。 當(dāng) 向器 件 加電 時 激活 了 上電 復(fù) 位電 路 ， 它保 持RESET/RESET 有效一段時間。看門狗定時器對微控制器提供了一個獨立的保護機制。一旦選定，即使在斷電后重啟電源時也不會改變。復(fù)位一直持續(xù)到 VCC 回到正常工作電平并且穩(wěn)定為止。 其引腳圖如 附錄 圖 4 所示。 CS 為低電平時，使能 X5045，將其置于激活方式。 (2) SO：串行數(shù)據(jù)輸出端，當(dāng)讀周期時，數(shù)據(jù)從該引腳移出，數(shù)據(jù)由串行時鐘的下降沿同步輸出。當(dāng) WP 為低電平時，向 X5045的非易失性寫被禁止，但器件其功能正常，當(dāng) WP 保持高電平時，所有功能包括非易失性寫保護都正常。 (4) VSS：地。 (6) RST ：復(fù)位輸出， RST 是低 /高有效的漏極開路輸出端，只要 VCC下降至低于最小 VCC檢測電平時該輸出端變?yōu)橛行?，它將保持有效直?VCC上升到最小VCC檢測電平 200ms為止。 13 (7) SCK：串行時鐘端，串行時鐘控制串行總線數(shù)據(jù)輸入和輸出的時序。 (8) SI：串行數(shù)據(jù)輸入端，所有要寫入存儲器的操作碼、字節(jié)地址和數(shù)據(jù)都從該引腳輸入，輸入信號由串行時鐘上升沿鎖存。 當(dāng) VCC 超過器件 VTRIP 門限值，經(jīng) 200ms 電路釋放 RST ，允許系統(tǒng)開始工作。 RST 信號保持有效直至電壓跌至低于 1V，它也保持在有效到 VCC 返回并超過 VTRIP 經(jīng)200ms； (3) 看門狗定時器 看門狗定時器電路通過監(jiān)測 WDI 輸入來監(jiān)測微處理器是否激活。微處理器可以改變這些看門狗控制位，沒有微處理器的作用，看門狗定時器的控制位保持不變，即使是當(dāng)全部電源故障時。靜態(tài)電流極小，配以熱釋電紅外傳感器和少量外圍元器件即可構(gòu)成被動式的熱釋電紅外傳感器，其管腳圖如 附錄 圖 5。當(dāng) A 為 “1”時，允許重復(fù)觸發(fā)；反之，不可重復(fù)觸發(fā)； (2) V0：控制信號輸出端。在輸出延遲時間 Tx 之外和無 VS 的上跳變時， Vo 保持低電平狀態(tài)； (3) RR RC1：輸出延遲時間 Tx 的調(diào)節(jié)端； (4) RC RR2：觸發(fā)封鎖時間 Ti 的調(diào)節(jié)端； (5) VSS：工作電源負(fù)端； 15 (6) VRF/ RESET ：參考電壓及復(fù)位輸入端。當(dāng) VCVR 時允許觸發(fā) （ VR≈） 。 信號檢測電路主要由熱釋電紅外檢測探頭 SD02和 BISS0001信號處理電路組成。后送到由比較器 N N5組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號 Us。1V的噪聲干擾。而當(dāng) Uc