【正文】 ..................... 10 電磁繼電器的選擇 ................................................. 16 ......................................................... 19 復位電路的設計 ................................................... 19 發(fā)光二極管報警電路的設計 ......................................... 20 時鐘電路的設計 ................................................... 20 繼電器電路 ...................................................... 21 傳感器的連接電路 ................................................. 22 電路仿真 ......................................................... 23 4 軟件部分 ............................................................... 24 軟件流程圖 ....................................................... 24 5．實物調試 .............................................................. 25 總結 ..................................................................... 27 致謝 ..................................................................... 29 參考資料 ................................................................. 30 附錄一： ................................................................. 31 附錄二： ................................................................. 32 安徽理工大學 畢業(yè)設計 5 1 緒 論 發(fā)展概況與設計背景 隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，相應的伴隨著出現(xiàn)的是人們生活和消費水平的不斷提高。在人們生活水平提高的同時，他們對家庭生活器具的要求和 對私有財產(chǎn)的保護意識在不斷的增強 。本設計就是為 基于單片機的 現(xiàn)代住宅防盜的需要而設計的家庭式電子防盜系統(tǒng)。而壓力觸發(fā)式的又容易誤報。 就 本設計 而言， 所使用的紅外線 是 不可見光，有很強的隱蔽性和保密性 。再有的就是，本系統(tǒng)加設了錄像設備，確保了以后公安不能調查取證和家庭實時監(jiān)控的方便。 設計任務及要求 （ 1）基于本系統(tǒng)是面向市場和面向大眾，方便人們日常生活的原則，所以在設計的時候，是全面考慮家庭的防盜安全因素，故設計要求中是單片機控制三門四窗的安全因素。 （ 2）課題要求需要紅外探測，檢測防盜安全，故在設計中我采用的熱釋紅外傳感器。所以，在具體的設計中，增加了語音報警。 （ 5）在具體設計中需要考慮的因素還有誤報的問題，這個問題的處理解決辦法在設計中包括 兩個部分：第一 在硬件方面采用的紅外傳感器為溫度感應開關，如果他的采集感應溫度在人體溫度的范圍之中的話，就可以盡量避免非人因素所造成的干擾；第二 在軟件方面，設定的程序要求在瞬間觸發(fā)則發(fā)出的警報只持續(xù)一分鐘，若是持續(xù)觸發(fā)，則會一直發(fā)出警報，直至疑似偷盜行為結束。在本系統(tǒng)中，它是由檢測傳感器和單片機 ，以及聲光報警器 和錄像設備組成的。 方案二： 可采用熱釋式傳感器，檢測人體溫度觸發(fā)警報。 對于報警部分： 方案一：將該系統(tǒng)與電話線連通，并在單片機上設置自動撥號單元，一旦傳感器觸發(fā)，則該系統(tǒng)自動撥打設置電話報警。 綜上所述，考慮到傳感器部分的準確性和方便性，以及考慮到報警電路的經(jīng)濟性和制作簡單可行性，故本系統(tǒng)的設計方案為 采用熱釋傳感 器檢測，用單片機進行控制，采用聲光電路進行警告，并啟動錄像頭。 當主人離開房屋時，主人可手動啟動本裝置。一旦紅外傳感器檢測到有人在主人外出狀態(tài)下打開門窗，則啟動光報警（系統(tǒng)中采用閃光式的報警方式），并啟動被入侵位 置錄像，監(jiān)控被入侵位置的一切。 但若真是盜賊鍵入家中，則系統(tǒng)會一直工作。在日常生活中，即使可能性很小，但本系統(tǒng)仍然考慮了當三門四窗中同時被多個盜賊入侵的情況。 單片機選擇 在本設計系統(tǒng)中，選擇的單片機型號為 AT89C51。 它是一款低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，內含 4K bytes 的可反復擦寫的只讀程序存儲器即 EPROM 和 128K bytes 的數(shù)據(jù)存儲器即 RAM 的單片機。 圖 AT89C51 單片機實物圖 安徽理工大學 畢業(yè)設計 8 圖 在 proteus 仿真軟件中的 AT89C51 的引腳圖 圖 單片機的硬件框圖 振蕩器及基準電路 4KB 程序存儲器 128KB 數(shù)據(jù)儲存器 8B 數(shù)據(jù)存儲器 2 個 16 位定時器 事件計數(shù)器 8051 CPU 64KB 總線擴展控制 可編程Ｉｏ口 可編程串行口 計數(shù)器 頻率基準源 中斷 中端 控制 并 行 ＩＯ 口 串行輸入 串行輸出 安徽理工大學 畢業(yè)設計 9 AT89C51 單片機的 40 條引腳功能說明如下： （ 1） 主電源引腳 Vss 和 Vcc Vss 為 電源地。 （ 2）時鐘電路引腳 XTAL1 和 XTAL2 XTAL1 片內震蕩電路輸入端，是外接晶體的一個引腳。 XTAL2 片內震蕩電路 的輸出端，是外接晶體的另一端。 （ 3）控制信號引腳 RST／ Vpd ， ALE／ PROG， PSEN／ EA／ Vpp RST／ Vpd 復位控制輸入／斷電時，提供備用電源 當振蕩器運行時，此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平，使單片機復位。 ALE ／ PROG 允許地址鎖存輸出／編程脈沖輸入 正常工作時為ＡＬＥ功能，提供把低字節(jié)地址鎖存到外部鎖存器的信號。 ＰＳＥＮ 片外程序儲蓄器選通信號輸出 從外部程序存儲器中選取指令期間， PSEN 在每個機器周期兩次有效。 ＥＡ／ Vpp 片內，片外程序存儲器選擇輸出／編 程電壓輸入 當 EA 為高電平時，訪問片內程序存儲器；當 EA 為 低電平時，則訪問外部程序存儲器。當P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。在 FLASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FLASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。 P2口 在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。當它作第一功能口使用時，工作原理與 P1 口和 P2 口類似，但作為第二輸出功能線保持為高電平時，使用非門 N3 對鎖存器輸出暢通。對 P3 口不管是作通用輸入口還是第二功能輸入口，相應位的鎖存器和第二輸出功能端必須為 1。他的波長范圍大致在 。 它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質 。 而 物體向外輻射的能量大部分是通過紅 外線輻射這種形式來實現(xiàn)。 同時，物體與物體之間的熱傳播和熱互換也是通過紅外輻射這一途徑實現(xiàn)的： 紅外線 在輻射之后 被物體吸收后刻轉安徽理工大學 畢業(yè)設計 11 化為 其物體自身的 熱能 ，被儲存起來，或是等待再被輻射 出去。光學系統(tǒng)按結構不同可分為透射式和反射式兩類。熱敏元件應用最多的是熱敏電阻。光電檢測元件常用的是光敏元件，通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成。紅外探測器是利用紅外輻射與物質轉化作用所呈現(xiàn)的的物理效應來探測紅外輻射的。 熱探測器的工作機理是：利用紅外輻射的熱效應，探測器的敏感元件系收購輻射能后引起溫度升高，進而是某些有關物理參數(shù)發(fā)生相應變化，通過測量物理參數(shù)的變化來確定探測器所吸收的紅外輻射。 紅外線傳感器是利用紅外線的物理性質來進行測量的傳感器。目前紅外線傳感器已經(jīng)被廣泛應用于農(nóng)業(yè)工業(yè)軍事等生 活的方方面面。 圖 RE200B 傳感器實物圖 熱釋電紅外線 傳感器 是從 80 年代發(fā)展起來 ，是 一種新型 的 能檢測 出 人體發(fā)射 出來 的紅外線 并 輸出電信號的傳感器 。 熱釋安徽理工大學 畢業(yè)設計 12 電紅外傳感器 (PIR)，它能 檢測出并 將波長為 8 一 12um 之間的紅外信號 的 變化轉變?yōu)殡娦盘?的變化 ， 更具有可操作性的是它 能對自然界中的白光信號具有抑制作用， 所以在日常生活需要檢測的 警戒區(qū)內， 安裝熱釋紅外線傳感器之后，當沒有人體 溫度這個范圍內 紅外信號輸入傳感器 時，傳感器檢測到得只是檢測區(qū)域的無人時的環(huán)境溫度。所以 紅外探測器的紅外探測的 就是感應 有人（或者是在測量體溫范圍內的動物）環(huán)境與無人環(huán)境 的 溫度的 差異 。 但 由于熱電元 吸收紅外線之后 輸出的是電荷信號，不能用作日常生活的使用。故引入 的 N 溝道結型場效應管應接成共漏形式來完成阻抗變換。 在 設計時 應將高熱電材料制成一定厚度的薄片，并在它的兩面鍍上金屬電極， 同時應該對金屬電極 加電 進行極化 :利用電極極化之后其電壓也具有極性再而其極化后的探測元也因而有了極性。這樣就制成了 穩(wěn)定的，具有補償性的探測元。其具體參數(shù)如下： 敏元面積 為： 基片材料 為： 硅 基片厚度 為： 工作波長 為： 714μm 平均透過率 為： ＞ 75% 輸出信號 為： ＞ (420176。126176。 但熱釋紅外傳感器除了敏感度高和制造簡單價格低廉之外還存在著一些缺點： （ 1）由于自然界中的光都是具有能量的，各種光線之間又很難區(qū)分。 （ 2）在紅外線傳播的過程中，容易被打斷。所以種種原因導致 人體 輻射的 紅外 線 容易被遮擋， 探頭不易被檢測到 。 另外一個器件就是菲涅爾透鏡 。菲涅爾透鏡 多是 由有機 材料 采用電動模具工藝 注壓而成的薄片 也有玻璃制作而成的 。 從剖面看似鋸齒。 它的紋理是根據(jù)光的干涉及擾射以及相對靈敏度和接收角度要求來設計的。同一行的數(shù)個同心環(huán)組成一個垂直感應區(qū)，同心環(huán)之間組成一個水平感 應段。區(qū)段數(shù)量多被感應人體移動幅度就小，區(qū)段數(shù)量少被感應人體移動幅度就要大。區(qū)與區(qū)之間，段與段之間，區(qū)段之間形成盲區(qū)。鏡片從外觀分類為：長形、方形、圓形，從功能分類為：單區(qū)多段、雙區(qū)多段、多區(qū)多段。在實際應用上，實際用途 決