【正文】 單元顯示具體的事發(fā)位置。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。防盜探測器是否采用電源分類可分為無源和有源兩種。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。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。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(yuǎn)程報警系統(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。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。在北美，從上世紀(jì)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(yuǎn)一些的警察也能夠收到呼救信息。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。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(jì)年代開始搞簡單的防盜報警，其當(dāng)時的業(yè)務(wù)范圍和技術(shù)水平跟中國現(xiàn)在很多安防企業(yè)是相當(dāng)?shù)摹囊陨线^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(yīng)的權(quán)威部門，然后由權(quán)威部門負(fù)責(zé)分配有限的警力來幫助到所有的社會個體。 防盜報警系統(tǒng)的發(fā)展前景與趨勢傳統(tǒng)的機(jī)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(jī)的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計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；時間久了會有高空墜物的危險等。數(shù)字化、無線化、集成化是防盜報警系統(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(yīng)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(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)功能；更方便的擴(kuò)展性。 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(yán)峻，各種入室搶竊、偷盜事件時有發(fā)生。當(dāng)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。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(fù)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(fù)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(fù)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(dāng)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(dāng)前異常通道和產(chǎn)生異常時間并記錄相應(yīng)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(jī)的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計5系統(tǒng)對自身部分?jǐn)?shù)據(jù)處理錯誤能產(chǎn)生提示。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。主要內(nèi)容有單片機(jī)的選擇、主機(jī)電路的設(shè)計、傳感器的選擇、報警電路的設(shè)計。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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)器周期，存在掃描間隔時間，而且需多出掃描子程序；時間運(yùn)行方式采用單片機(jī)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(fù)雜。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。此處選擇外擴(kuò) 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。采用中斷方式基于單片機(jī)的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計6監(jiān)測 16 路信號，當(dāng)信號發(fā)生異常時，進(jìn)入中斷，掃描 16 路檢測信號輸入狀況，并對信號進(jìn)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(jìn)行報警提示。本設(shè)計包括硬件和軟件設(shè)計兩個部分。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(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)計的要求來分析該設(shè)計構(gòu)成框圖如圖 2—1 所示：信號檢測電路鍵盤時鐘電路外擴(kuò)存儲電路單片機(jī)AT89C51LED 發(fā)光報警蜂鳴器報警LCD 顯示圖 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。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(jī)。單片機(jī)與通用微型計算機(jī)相比較，它在硬件結(jié)構(gòu)、指令設(shè)置上均有其獨到之處。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(jī)。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(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? 紅外探測器 紅外探測器按照探測的機(jī)理的不同，可以分為熱探測器和光子探測器兩大類。檢測其中某一性能的變化，便可探測出輻射。當(dāng)元件接收輻射，引起非電量的物理變化時，可以通過適當(dāng)?shù)淖儞Q后測量相應(yīng)的電量變化。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(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溫產(chǎn)品供應(yīng)者而受到信任。? 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(jìn)行信號采集探測與摩托羅拉芯片組合集成單片機(jī)智能技術(shù)控制，自動溫度補(bǔ)償、微電流省耗、無誤報、無漏報、探測距離遠(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。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。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。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。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(fù)合式傳感器，通過探測人體特有的紅外線和人體的運(yùn)動來檢測盜情。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。當(dāng)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。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元、干涉濾光片和場效應(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：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。 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。其內(nèi)部采用先進(jìn)的固態(tài)加速度檢測器件，基于單片機(jī)的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計11對外來振動十分敏感。由于器件內(nèi)部集成度很高,外圍電路相當(dāng)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，～ 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，這時傳感器靈敏度最高。LED 數(shù)碼管有靜態(tài)和動態(tài)兩種方法。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。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℃122232mm基于單片機(jī)的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計12需 I/O 口太多，一般采用動態(tài)顯示方法。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。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。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。但在本設(shè)計中需要使用液晶顯示。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。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） 。5 腳：RW 為讀寫信號線，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)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或 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，DS1302 由VCC1 供電。5 腳：RST 是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。當(dāng) RST 為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對 DS1302 進(jìn)行操作。上電運(yùn)行時，VCC 之前，RST 必須保持低電平。基于單片機(jī)的家庭防盜報警系統(tǒng)設(shè)計146 腳：I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)。圖 2—6 DS1302 外擴(kuò)存儲器 AT24C02的介紹AT24C02 為 2K 位串行 CMOS EEPROM，內(nèi)部含有 256 個 8 位字節(jié)，有一個 16字節(jié)頁寫緩沖器。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 時最大可級聯(lián) 8 個器件。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） 。串行時鐘腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時鐘。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55℃~+125℃；商業(yè)級 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。圖 2—7 AT24C023 系統(tǒng)硬件設(shè)計 用戶端探測器設(shè)計本系統(tǒng)采用復(fù)合式傳感器對每路的信號進(jìn)行檢測。這樣的設(shè)計增加了安全性，減少了漏報的可能性。而 16 路檢測信號用到了 2 片 4 輸入雙與非門 74LS20 和 4 輸入或非門 74LS25，每 4 路信號相與取非后對 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，Qn 端輸出鎖存的信號。