【正文】 綜合成績(jī)： 良 指導(dǎo)者評(píng)語(yǔ)：該生論文《基于單片機(jī)的安全防盜裝置設(shè)計(jì)》，完成了任務(wù)書(shū)所規(guī)定地研究（設(shè)計(jì)）任務(wù)。論文采用單片機(jī)技術(shù)通過(guò)AT89C52對(duì)防盜裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)，描述了防盜裝置的總體結(jié)構(gòu)、主要功能、設(shè)計(jì)流程、模塊劃分及總體和各模塊的源程序，并且給出了設(shè)計(jì)的仿真結(jié)果。建議給予良好。 指導(dǎo)者(簽字)： 2013年5月14日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)評(píng)閱者評(píng)語(yǔ)：該生選題密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，有一定現(xiàn)實(shí)的意義，工作量適中。方案有一定的創(chuàng)新性，該同學(xué)較好的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)規(guī)定的任務(wù)。表現(xiàn)出該生具備一定的分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，能夠獨(dú)立工作，達(dá)到培養(yǎng)目的與要求。 評(píng)閱者(簽字)： 2013年 5 月 14日答辯委員會(huì)（小組）評(píng)語(yǔ)：該生能較好地完成課題任務(wù)。說(shuō)明書(shū)（論文）寫(xiě)書(shū)較規(guī)范，答辯思路清晰，知識(shí)掌握較全面，邏輯思維能力較強(qiáng)，口頭表達(dá)能力較好，回答問(wèn)題正確率較高，經(jīng)答辯委員會(huì)評(píng)議，一致通過(guò)，該生成績(jī)?yōu)榱肌７辣I報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)便是為滿足現(xiàn)代住宅防盜的需要所設(shè)計(jì)的家庭式電子防盜系統(tǒng)。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，同時(shí)它的信號(hào)經(jīng)過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)處理后方便和PC機(jī)通信，便于多用戶統(tǒng)一管理。硬件部分包括單片機(jī)控制電路、紅外探頭電路、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路、和LCD12864顯示電路等部分組成。 關(guān)鍵詞 紅外傳感器 數(shù)據(jù)采集 報(bào)警電路 液晶顯示畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）外文摘要Title Based on SCM security device design AbstractAlong with the people the great improvement of living standard, people39?，F(xiàn)在很多小區(qū)都安裝了智能報(bào)警系統(tǒng), 因而大大提高了小區(qū)的安全程度 , 有效保證了居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。此外,在電子防盜、人體探測(cè)等領(lǐng)域中,被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器也以其價(jià)格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)而受到廣大用戶和專(zhuān)業(yè)人士的歡迎。但是與國(guó)外廠商相比還有很大差距。這主要是因?yàn)?，在產(chǎn)品供給市場(chǎng)上，絕大部分國(guó)外品牌來(lái)自美國(guó)和日韓，防盜報(bào)警產(chǎn)品在這些國(guó)家的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，產(chǎn)品功能穩(wěn)定、性能完善，再加上進(jìn)入我國(guó)是時(shí)間較早，所以在我國(guó)市場(chǎng)上占有相當(dāng)大的份額。每個(gè)住戶單元的防盜、防災(zāi)報(bào)警裝置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與小區(qū)管理中心的監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)不間斷監(jiān)控。2 方案設(shè)計(jì) 方案論證： 要設(shè)計(jì)防盜報(bào)警器可通過(guò)多種途徑,比如說(shuō)通過(guò)數(shù)電，模電,電路進(jìn)行搭建。但是最多的還是單片機(jī)作為主控制器件。故本設(shè)計(jì)舍棄此方案。在價(jià)格上，一個(gè)普通的可編程控制器的主機(jī)在一千元以上，其他的器件也比較昂貴，所以這樣設(shè)計(jì)的報(bào)警器幾乎沒(méi)有。本設(shè)計(jì)的要求只有通過(guò)單片機(jī)的控制才能達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，相比其他設(shè)計(jì)方案，本方案更是表現(xiàn)出了優(yōu)良的特性。 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求(1)該設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。(2)本紅外線防盜報(bào)警系統(tǒng)由熱釋電紅外傳感器、報(bào)警器、單片機(jī)控制電路、LCD12864顯示電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。終端由中央處理器、輸入模塊、輸出模塊、通信模塊、功能設(shè)定模塊等部分組成。當(dāng)人員外出時(shí)，可把報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置在外出布防狀態(tài)，探測(cè)器工作起來(lái),當(dāng)有人闖入時(shí)，熱釋電紅外傳感器將探測(cè)到盜賊，設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比較電路送至門(mén)限開(kāi)關(guān)，打開(kāi)門(mén)限閥門(mén)送出TTL 電平至AT89C52單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理運(yùn)算后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路使警號(hào)發(fā)聲。此類(lèi)裝置設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：其一是能有效判斷是否有人員進(jìn)入；其二是盡可能大地增加防護(hù)范圍。 總體設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。電路結(jié)構(gòu)可劃分為：熱釋電紅外傳感器、報(bào)警器、單片機(jī)控制電路、LCD12864顯示電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。就此設(shè)計(jì)的核心模塊來(lái)說(shuō)，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。硬件包括單片機(jī)、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱(chēng)。從設(shè)計(jì)的要求來(lái)分析該設(shè)計(jì)須包含如下結(jié)構(gòu)：熱釋電紅外傳感探頭電路、報(bào)警電路、單片機(jī)、復(fù)位電路及相關(guān)的控制管理軟件組成；它們之間的構(gòu)成框圖如圖1總體設(shè)計(jì)框圖所示。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。在單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)軟件查詢、識(shí)別判決等環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)發(fā)出入侵報(bào)警狀態(tài)控制信號(hào)。直到有人發(fā)現(xiàn)并復(fù)位之后系統(tǒng)停止顯示和報(bào)警。是一種能檢測(cè)人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號(hào)的傳感器，它能組成防入侵報(bào)警器或各種自動(dòng)化節(jié)能裝置。將這個(gè)電壓信號(hào)加以放大，便可驅(qū)動(dòng)各種控制電路。圖2 熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖 PIR的原理特性熱釋電紅外線傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)制成的探測(cè)元件，在每個(gè)探測(cè)器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測(cè)元件，并將兩個(gè)探測(cè)元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。人體輻射的紅外線中心波長(zhǎng)為910um。一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過(guò)部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同不能抵消，經(jīng)信號(hào)處理而輸出電壓信號(hào)。價(jià)格低廉。(3)被動(dòng)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。 (5)環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，探測(cè)和靈敏度明顯下降，有時(shí)造成短時(shí)失靈。(2)抗電磁干擾，一般手機(jī)電磁干擾不會(huì)引起誤報(bào)。 性能指標(biāo)(1)發(fā)射頻率：。(3)發(fā)射功率：200毫瓦。(5)探測(cè)距離：6～8米（探測(cè)器正前方，室溫25度）。垂直60176。而帶字庫(kù)的液晶，只能顯示GB2312字體。其液晶含有兩個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)器，每塊驅(qū)動(dòng)器都控制64*64個(gè)點(diǎn)，分為左右兩個(gè)屏幕顯示，總共為128*64個(gè)點(diǎn)（即有12864個(gè)點(diǎn)）。其引腳圖如圖3所示，它的液晶驅(qū)動(dòng)器為KS0108。但要注意的是LCD的電源共有2組，一組是用于驅(qū)動(dòng)LCD顯示，另一組用于背光顯示。另外有個(gè)輸入管腳V0需要接入LCD調(diào)整電壓來(lái)調(diào)節(jié)對(duì)比度。它可接至10K20K電位器的調(diào)整端，電位器兩端分別接至VO與Vout。其余的端口均連接至單片機(jī)。具體引腳說(shuō)明如下表1所示。其驅(qū)動(dòng)器為KS0108，圖4為KS0108控制驅(qū)動(dòng)器顯示RAM的地址結(jié)構(gòu)。（2）頁(yè)(page)設(shè)置指令:起始頁(yè)地址為0XB8，因?yàn)橐壕в?4行點(diǎn)，分為8頁(yè)，每頁(yè)就有8行點(diǎn)。（4）讀狀態(tài)指令:BUSY：為1內(nèi)部忙，不能對(duì)液晶進(jìn)行操作，為0工作正常。RESET: 為1復(fù)位狀態(tài)，為0顯示正常。8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。圖5 AT89SC2單片機(jī)引腳排列圖（PDIP封裝）主要引腳說(shuō)明：P0口P0口是一組8 位漏極開(kāi)路型雙向I/O 口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。P1 口P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL 邏輯門(mén)電路。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。對(duì)端口P2 寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。在訪問(wèn)8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX RI 指令）時(shí)，P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。P3 口P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。對(duì)P3 口寫(xiě)入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。P3 口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能。RST復(fù)位輸入。ALE/PROG當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE 脈沖。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH 單元的D0 位置位，可禁止ALE操作。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE 禁止位無(wú)效。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。欲使CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。XTAL1振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。4 具體電路模塊設(shè)計(jì) 熱釋電紅外傳感器原理本設(shè)計(jì)所用的熱釋感器就采用這種雙探測(cè)元的結(jié)構(gòu)。當(dāng)檢測(cè)到人體移動(dòng)信號(hào)時(shí)，電荷信號(hào)經(jīng)過(guò)FET放大后，經(jīng)過(guò)C2，R1的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢?，再?jīng)過(guò)NPN的轉(zhuǎn)化，輸出OUT為低電平。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。如圖7所示為時(shí)鐘電路。例如使用晶振頻率為12MHz時(shí)，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)不小于2us。如圖8示為手動(dòng)按鍵復(fù)位電路。圖9 聲音報(bào)警電路 顯示電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)安全防盜裝置的顯示部分是由LCD12864完成的，顯示分為兩個(gè)模式，第一個(gè)顯示模式是無(wú)盜模式即在當(dāng)人員外出時(shí)，可把報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置在外出布防狀態(tài)，探測(cè)器工作起來(lái),具體顯示見(jiàn)圖10無(wú)盜模式。圖10 無(wú)盜模式第二個(gè)模式是有盜模式即當(dāng)有人闖入時(shí)，熱釋電紅外傳感器將探測(cè)到盜賊，液晶界面顯示有盜賊進(jìn)入，并顯示對(duì)應(yīng)報(bào)警點(diǎn)，這里仿真的時(shí)候設(shè)置了4個(gè)報(bào)警點(diǎn)，然后通過(guò)這些報(bào)警點(diǎn)可確定盜賊進(jìn)入的方向。與此同時(shí)蜂鳴器會(huì)發(fā)出響聲報(bào)警。它是具有正邏輯與門(mén)功能，供電電壓： ，輸出高電平電流： ，輸出低電平電流： 8mA。表2 雙4輸入與門(mén)74LS21功能表 在仿真中設(shè)置了4個(gè)報(bào)警點(diǎn)與單片機(jī)的外部中斷0口相連，當(dāng)其中有報(bào)警點(diǎn)響應(yīng)時(shí)，通過(guò)雙4輸入與門(mén)74LS21門(mén)，輸出對(duì)應(yīng)的是該點(diǎn)的響應(yīng)，如圖12所示。本設(shè)計(jì)中仿真的時(shí)候關(guān)閉報(bào)警按鈕與單片機(jī)的外部中斷1口相連，如圖13所示。那么在程序的編寫(xiě)上首先進(jìn)行中斷設(shè)置，一旦有中斷發(fā)生，就處理中斷，直到系統(tǒng)被復(fù)位。圖14 主程序工作流程圖其具體程序參考附錄B 報(bào)警點(diǎn)掃描子程序設(shè)計(jì)在程序中INT0有最高的優(yōu)先級(jí)，當(dāng)INT0口既1號(hào)觸點(diǎn)有警狀，單片機(jī)立即便響應(yīng)，如果其他觸點(diǎn)也有響應(yīng)，因?yàn)樵谟布?號(hào)到4號(hào)觸點(diǎn)通過(guò)一個(gè)4輸入的或門(mén)接到INT0口，所以在響應(yīng)上和1號(hào)觸點(diǎn)不同，但1號(hào)到4號(hào)觸點(diǎn)的中斷優(yōu)先權(quán)是一樣的，如果是其中多個(gè)同時(shí)出現(xiàn)情況，就安發(fā)生的先后和掃描的先后來(lái)響應(yīng)，具體的程序流程圖15如下：圖15 報(bào)警點(diǎn)掃描子程序6 系統(tǒng)集成調(diào)試與運(yùn)行評(píng)價(jià)系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。軟件調(diào)試是利用開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行在線仿真調(diào)試，除發(fā)現(xiàn)和解決程序錯(cuò)誤外，也可以發(fā)現(xiàn)硬件故障。由于在proteus軟件中沒(méi)有專(zhuān)門(mén)用作紅外線發(fā)射與接收的器件，所以在仿真電路圖中以開(kāi)關(guān)代替紅外器件，其原理和效果是一致的。（1）在正常工作情況下，液晶界面顯示無(wú)盜賊進(jìn)入，蜂鳴器不響。若報(bào)警點(diǎn)1觸發(fā)，則顯示報(bào)警點(diǎn)1。依此類(lèi)推，對(duì)應(yīng)的報(bào)警點(diǎn)觸發(fā)，液晶界面顯示對(duì)應(yīng)的報(bào)警點(diǎn)，如果報(bào)警點(diǎn)全部觸發(fā)，那液晶顯示界面顯示全部報(bào)警點(diǎn)，蜂鳴器此時(shí)也會(huì)發(fā)聲報(bào)警。結(jié)論本設(shè)計(jì)研究了一種基于單片機(jī)技術(shù)的無(wú)線智能防盜報(bào)警器。作為單片機(jī)的外部觸發(fā)信號(hào)處理，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部軟件編程處理后，單片機(jī)輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路