【正文】 分類可分為無(wú)源和有源兩種。除了以上區(qū)分以外，還有其他方式的劃分。報(bào)警探測(cè)器作為傳感探測(cè)裝置，用來(lái)探測(cè)入侵者的入侵行為及各種異常情況。因此，就需要各種各樣的報(bào)警探測(cè)器，以滿足不同的安全防范要求。國(guó)內(nèi)報(bào)警設(shè)備主要是在兩方面發(fā)展較快，一方面是探測(cè)器技術(shù)和探測(cè)器的發(fā)展，一方面是遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展。但前途的是復(fù)合式探技術(shù)，即在同一個(gè)封裝盒里安裝兩種以上不同的探測(cè)器，兩者組合后誤報(bào)率將會(huì)大大降低。它具有安裝方便、簡(jiǎn)單，一次性投資小的特點(diǎn)，但它存在覆蓋面積小、誤報(bào)率高等問(wèn)題，使用場(chǎng)合受到一定限制。在北美，從上世紀(jì)初報(bào)警呼救箱放置在街頭巷尾，在呼救時(shí)發(fā)出聲響提示，以尋求附近警察的幫助；同時(shí)，這種呼救箱直接連接到附近的警局，使得稍遠(yuǎn)一些的警察也能夠收到呼救信息。而此后自動(dòng)撥號(hào)系統(tǒng)的出現(xiàn)以及電話普及到千家萬(wàn)戶，更使得通過(guò)電話線報(bào)警的方式得到了前所未有的發(fā)展。比如世界排名第一，北美最大的安防跨國(guó)公司一美國(guó)棋諾亞公司，它在世紀(jì)年代開始搞簡(jiǎn)單的防盜報(bào)警，其當(dāng)時(shí)的業(yè)務(wù)范圍和技術(shù)水平跟中國(guó)現(xiàn)在很多安防企業(yè)是相當(dāng)?shù)摹囊陨线^(guò)程來(lái)看，報(bào)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(bào)警信息匯聚到相應(yīng)的權(quán)威部門，然后由權(quán)威部門負(fù)責(zé)分配有限的警力來(lái)幫助到所有的社會(huì)個(gè)體。 防盜報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展前景與趨勢(shì)傳統(tǒng)的機(jī)械式家居防衛(wèi)在實(shí)際使用中暴露出一些明顯的問(wèn)題，如：影響樓房美基于單片機(jī)的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)4觀，市容整潔；影響火災(zāi)救援通道；給犯罪分子提供了便利的翻越條件；時(shí)間久了會(huì)有高空墜物的危險(xiǎn)等。數(shù)字化、無(wú)線化、集成化是防盜報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展的要求，所以我們不難發(fā)現(xiàn)防盜報(bào)警的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：更穩(wěn)定可靠：如探測(cè)器可抗RFI/EMI（電磁干擾/射頻干擾）、防雷電等，以適應(yīng)惡劣氣候；更多樣的功能：如探測(cè)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(jì)：方便地設(shè)/撤防，人性化的操作界面；更強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)功能；更方便的擴(kuò)展性。 設(shè)計(jì)要求與研究?jī)?nèi)容 設(shè)計(jì)要求現(xiàn)時(shí)社會(huì)治安問(wèn)題嚴(yán)峻，各種入室搶竊、偷盜事件時(shí)有發(fā)生。當(dāng)探測(cè)器探測(cè)到非法入侵，報(bào)警器工作狀態(tài)變?yōu)閳?bào)警狀態(tài)，產(chǎn)生報(bào)警聲。本文所研制的報(bào)警系統(tǒng)的功能要求如下:主控芯片：AT89C51,工作在 12MHz 時(shí)鐘頻率；檢測(cè)信號(hào)：采用復(fù)合式防盜傳感器，熱釋電紅外傳感器和振動(dòng)位移傳感器并接使用，增加報(bào)警可靠性，下降沿觸發(fā)，低電平保持寬度 ≥ 1ms，監(jiān)測(cè)負(fù)載 ≥ 600Ω；輸入通道：16 路監(jiān)測(cè)信號(hào)，220V 交流電源輸入；報(bào)警方式：聲光報(bào)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(bào)警顯示；輸入方式：4*4 矩陣鍵盤和系統(tǒng)復(fù)位獨(dú)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(dāng)前時(shí)間，時(shí)間可調(diào)；實(shí)時(shí)對(duì) 16 路輸入信號(hào)異常產(chǎn)生聲光報(bào)警，并顯示當(dāng)前異常通道和產(chǎn)生異常時(shí)間并記錄相應(yīng)時(shí)間，報(bào)警時(shí)長(zhǎng)可調(diào)（0—198s ，199 不自動(dòng)停止） ，每通道能夠記錄 2 次異常時(shí)間（最早和最新時(shí)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(jī)的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)5系統(tǒng)對(duì)自身部分?jǐn)?shù)據(jù)處理錯(cuò)誤能產(chǎn)生提示。該方案采用模塊化設(shè)計(jì)方法，以方便系統(tǒng)的調(diào)試和用戶的使用。主要內(nèi)容有單片機(jī)的選擇、主機(jī)電路的設(shè)計(jì)、傳感器的選擇、報(bào)警電路的設(shè)計(jì)。2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 方案選擇論證該系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)時(shí)，采用靜態(tài)顯示則需要更多芯片；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)直接利用單片機(jī)內(nèi)部 RAM 存儲(chǔ)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(jī)時(shí)，但多占用一位中斷口；16 路信號(hào)檢測(cè)方式采用掃描檢測(cè)，占用機(jī)器周期，存在掃描間隔時(shí)間，而且需多出掃描子程序；時(shí)間運(yùn)行方式采用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)中斷計(jì)時(shí)，存在加大誤差，而且完成日的處理程序復(fù)雜。通過(guò)比較，方案二能滿足我們實(shí)時(shí)快捷的要求，更加簡(jiǎn)單有效，故本設(shè)計(jì)選擇方案二。此處選擇外擴(kuò) AT24C02 可擦除存儲(chǔ)器，具有 256B 存儲(chǔ)空間，采用 I2C 總線方式，僅占用2 位 I/O 口。采用中斷方式基于單片機(jī)的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)6監(jiān)測(cè) 16 路信號(hào)，當(dāng)信號(hào)發(fā)生異常時(shí)，進(jìn)入中斷，掃描 16 路檢測(cè)信號(hào)輸入狀況，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，判斷異常通道號(hào)，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，然后出發(fā)報(bào)警中斷，進(jìn)行報(bào)警提示。本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)可劃分為：傳感器檢測(cè)、報(bào)警執(zhí)行電路、單片機(jī)控制電路、LCD 控制顯示電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求來(lái)分析該設(shè)計(jì)構(gòu)成框圖如圖 2—1 所示：信號(hào)檢測(cè)電路鍵盤時(shí)鐘電路外擴(kuò)存儲(chǔ)電路單片機(jī)AT89C51LED 發(fā)光報(bào)警蜂鳴器報(bào)警LCD 顯示圖 2—1 總體設(shè)計(jì)框圖整個(gè)系統(tǒng)由 AT89C5鍵盤、LCD 顯示屏、DS1302 時(shí)鐘芯片、AT24C02 存儲(chǔ)芯片、檢測(cè)信號(hào)輸入、聲光報(bào)警電路組成。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） 。單片機(jī)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(cè)信號(hào)的輸入都經(jīng)過(guò) P0 口，LCD 三位控制線分別連接 、 ；16 路監(jiān)測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò) 74LS373 鎖存輸入給單片機(jī)。單片機(jī)與通用微型計(jì)算機(jī)相比較，它在硬件結(jié)構(gòu)、指令設(shè)置上均有其獨(dú)到之處。AT89C51 是一種帶 4KB FLASH 存儲(chǔ)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(jī)。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 傳感器的選擇 常見的幾種紅外傳感器介紹? 紅外探測(cè)器 紅外探測(cè)器按照探測(cè)的機(jī)理的不同，可以分為熱探測(cè)器和光子探測(cè)器兩大類。檢測(cè)其中某一性能的變化，便可探測(cè)出輻射。當(dāng)元件接收輻射，引起非電量的物理變化時(shí)，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)淖儞Q后測(cè)量相應(yīng)的電量變化。在高性能和高品質(zhì)的紅外測(cè)溫產(chǎn)品市場(chǎng)，來(lái)自德國(guó)的 HEITRONICS 以其在尖端領(lǐng)域應(yīng)用中良好的品質(zhì)紀(jì)錄，被廣泛公認(rèn)為是世界一流的紅外測(cè)溫產(chǎn)品供應(yīng)者而受到信任。? 無(wú)線紅外傳感器無(wú)線紅外傳感器又名無(wú)線紅外探測(cè)器，無(wú)線智能幕簾/廣角紅外探測(cè)器采用美國(guó)軍用紅外傳感器進(jìn)行信號(hào)采集探測(cè)與摩托羅拉芯片組合集成單片機(jī)智能技術(shù)控制，自動(dòng)溫度補(bǔ)償、微電流省耗、無(wú)誤報(bào)、無(wú)漏報(bào)、探測(cè)距離遠(yuǎn)、工作穩(wěn)定、性能可靠、外形精巧、美觀大方。它是根據(jù)人體紅外光譜而工作，當(dāng)人體在其接收范圍內(nèi)活動(dòng)時(shí)，探測(cè)器輸出報(bào)警信號(hào)，廣泛用于銀行、倉(cāng)庫(kù)和家庭等場(chǎng)所的安全防范。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(cè)靈敏度好、誤報(bào)率低、高頻發(fā)射頻率穩(wěn)定、發(fā)射功率大的特點(diǎn)。常用的傳感器有對(duì)射紅外探測(cè)器、磁控管（門磁） 、震動(dòng)開關(guān)、被動(dòng)紅外探測(cè)器（PIR） 、雙鑒探測(cè)器、煙感、溫感探測(cè)頭等。在家中無(wú)人的情況下還具有探測(cè)有無(wú)物體移動(dòng)的功能，以發(fā)現(xiàn)家中是否有偷竊等異常情況。而本設(shè)計(jì)采用由熱釋電紅外線傳感器和振動(dòng)位移傳感器構(gòu)成的復(fù)合式傳感器，通過(guò)探測(cè)人體特有的紅外線和人體的運(yùn)動(dòng)來(lái)檢測(cè)盜情。它能組成防入侵報(bào)警器或各種自動(dòng)化節(jié)能裝置，它能以非接觸形式檢測(cè)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(hào)輸出，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。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。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。熱釋電紅外傳感器由傳感探測(cè)元、干涉濾光片和場(chǎng)效應(yīng)管匹配器三部分組成。由于加電極化的電壓是有極性的，因此極化后的探測(cè)元也是有正、負(fù)極性的。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(hào)輸出端（內(nèi)部開關(guān)管 S 極，SOURCE）、接地端（GROUND)。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。 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(zhǎng)：通常為 ~14um；源極電壓：通常為 ~，R 約為 47kΩ；輸出信號(hào)電壓：通常大于 ；檢測(cè)距離：檢測(cè)距離約為 6~10m；水平角度：約為 120176。 振動(dòng)位移傳感器的選定本系統(tǒng)采用ND—1型振動(dòng)位移傳感器，它是一種集振動(dòng)和位移于一體的全方位傳感器。其內(nèi)部采用先進(jìn)的固態(tài)加速度檢測(cè)器件，基于單片機(jī)的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)11對(duì)外來(lái)振動(dòng)十分敏感。由于器件內(nèi)部集成度很高,外圍電路相當(dāng)簡(jiǎn)單，圖中的C是延時(shí)控制電容，取值越大，延時(shí)就越長(zhǎng)，反之則越短，～ 10uF。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(shí)傳感器靈敏度最高。LED 數(shù)碼管有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方法。這種顯示方式每一位都需要有一個(gè) 8 位輸出口控制，靜態(tài)顯示時(shí)，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(dòng)。當(dāng)位數(shù)較多是，用靜態(tài)顯示所工作電壓 靜態(tài)電流 靈敏度檢測(cè)方向位移檢測(cè)依據(jù)工作溫度 體積3V—12V 3V 時(shí) 500 毫安 全向 加速度 －30℃～65℃122232mm基于單片機(jī)的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)12需 I/O 口太多，一般采用動(dòng)態(tài)顯示方法。利用人的視覺暫留功能可以看到整個(gè)顯示，但必須保證掃描速度足夠快，字符才不閃爍。調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。LCD 是低電壓驅(qū)動(dòng)，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。但在本設(shè)計(jì)中需要使用液晶顯示。1602 字符型液晶它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊，能夠同時(shí)顯示 16x02（2 行，每行 16 個(gè)）即 32 個(gè)字符，如圖 2—5 為 LCD1602 引腳排列圖：1 腳：VSS 為電源地。3 腳：V0 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì) 產(chǎn)生“鬼影” ，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度） 。5 腳：RW 為讀寫信號(hào)線，高電平讀操作，低電平寫操作。7～14 腳：DB0～DB7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。15 腳背光正極，16 腳背光負(fù)極。采用三線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM 數(shù)據(jù)。DS1302 引腳排列如圖 2—6 所示：8 腳：VCC2 為主電源 VCC1 為后備電源。當(dāng) VCC2 小于 VCC1 時(shí)，DS1302 由VCC1 供電。5 腳：RST 是復(fù)位 /片選線，通過(guò)把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。上電運(yùn)行時(shí)，VCC 之前，RST 必須保持低電平。6 腳：I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)。圖 2—6 DS1302 外擴(kuò)存儲(chǔ)器 AT24C02 的介紹AT24C02 為 2K 位串行 CMOS EEPROM，內(nèi)部含有 256 個(gè) 8 位字節(jié)，有一個(gè) 16字節(jié)頁(yè)寫緩沖器。如圖 2—7 為 AT24C02 引腳排列圖：3 腳：器件地址輸入端。當(dāng)使用 AT24C02 時(shí)最大可級(jí)聯(lián) 8 個(gè)器件。雙向串行數(shù)據(jù)/地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收，SDA 是一個(gè)開漏輸出管腳，可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進(jìn)行線或（WIREOR） 。串行時(shí)鐘腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時(shí)鐘。WP 管腳連接到 VCC，內(nèi)容都被寫保護(hù)為只讀。AT24C02 的極限參數(shù)：工作溫度工業(yè)級(jí)55℃~+125℃；商業(yè)級(jí) 0 ℃~+75 ℃；貯存溫度65 ℃~+150℃；~+ ；VCC ~+；封裝功率損耗（Ta=25 ℃） ；焊接溫度(10 秒) 300℃；輸出短路電流100mA。基于單片機(jī)的家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)15圖 2—7 AT24C023 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 用戶端探測(cè)器設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用復(fù)合式傳感器對(duì)每路的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。這樣的設(shè)計(jì)增加了安全性，減少了漏報(bào)的可能性。而 16 路檢測(cè)信號(hào)用到了 2 片 4 輸入雙與非門 74LS20 和 4 輸入或非門 74LS25，每 4 路信號(hào)相與取非后對(duì) 4 路與非門輸出取或非。外部中斷 0 中斷程序掃描 、 ，分別置低電平，74LS373 為 OC 低電平時(shí)，Qn 端輸出鎖存的信號(hào)。