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基于單片機(jī)的汽車遙控防盜報警系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線瀏覽

2025-01-10 21:26本頁面
  

【正文】 .................................. 4 引言 .......................................................... 4 .................................... 4 .......................................... 5 報警系統(tǒng)原 理框圖 .............................................. 5 第 2章 單片機(jī)原理介紹 ................................................ 7 單片機(jī)發(fā)展概況 ................................................ 7 MCS51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) ........................................ 7 第 3章 傳感器檢測系統(tǒng)原理介紹 ....................................... 12 ................................................. 13 3. 2防盜報警探測器的種類 ........................................ 13 ................................................... 14 第 4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ................................................. 17 ............................................... 17 感器檢測與信號控制電路 ..................................... 18 ......................................... 19 ........................................... 20 第 5章 軟件設(shè)計(jì) ..................................................... 21 ....................................................... 21 ............................................. 22 結(jié) 論 ............................................................... 24 參考文獻(xiàn) ............................................................ 25 致 謝 ............................................................... 26 附 錄 1主電路 ....................................................... 27 附 錄 2發(fā)射電路 ..................................................... 28 附 錄 3 程序 ......................................................... 29 2 摘 要 汽車成為很多人不可缺少的交通工具,現(xiàn)在汽車被盜的現(xiàn)象很多,盜賊的手法也層出不窮。為對付不斷升級的盜車手段,人們研制出各種方式、各種結(jié)構(gòu)的防盜器,但汽車被盜還是非常嚴(yán)重。本文主要介紹 以單片 微 機(jī) 8051為核心 設(shè)計(jì) 的遙控 汽車 報警系統(tǒng)。 本系統(tǒng)通過無線控制監(jiān)控系統(tǒng)啟動、利用紅外線傳感器檢測,然后把信號輸入到單片機(jī),單片機(jī)根據(jù)檢測電路輸出的信號判斷是否啟動報警,同時采用溫度傳感器檢測發(fā)動機(jī)溫度,從而判讀汽車是否被啟動,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的報警功能。infrared detector。紅外入侵報警前期探測手段的不同可以分為被動式,主動式和多技術(shù)復(fù)合式入侵報警器。 被動式紅外入侵報警器又稱為熱釋電紅外入侵報警器,有光學(xué)系統(tǒng),紅外傳感器和信息處理等三個部分組成。其中反射式光學(xué)系統(tǒng)的靈敏度最高,其探測距離可達(dá)到 25~60米;透射式的靈敏度最低,探測距離為 2~10米;折射式居中,兼有反射式和透射式的優(yōu)缺點(diǎn)。而透射 式系統(tǒng)的體積小,密封容易,穩(wěn)定性好,其價格相對較低,因此目前國外多采用透射式系統(tǒng)。當(dāng)警戒區(qū)內(nèi)無盜賊出現(xiàn)時,紅外輻射場處于穩(wěn)定狀態(tài),紅外傳感器無信號輸出。 光電防盜報警 系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 傳感器技術(shù)是 21世界人們在高新技術(shù)發(fā)展方面爭奪的一個制高點(diǎn),各發(fā)達(dá)國家都將傳感器技術(shù)視為現(xiàn)代高新技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。而基于傳感器技術(shù)的光電防盜報警系統(tǒng)也得到了高 5 速的發(fā)展。此 LED的輸出聚焦成一束很窄的光束,并使其對準(zhǔn)遠(yuǎn)距離仿制的接收機(jī)中的一只匹配的 IR光敏探測器。此系統(tǒng)是以針尖視線的原理來工作的,它可以被任何一個進(jìn)入到發(fā)射機(jī)與接收機(jī)透鏡之間瞄準(zhǔn)直線上的大于針尖的物體所觸發(fā)。 但上述兩種類型的光電防盜報警器裝置都有很高的誤報率,而多技術(shù)復(fù)合入侵報警器誤報率則很低,除了雙探測技術(shù)報警器產(chǎn)品外,目前三探測技術(shù)和四探測技術(shù)的復(fù)合報警器均有產(chǎn)品上市。其本質(zhì)是熱釋電紅外 微波雙探測技術(shù)的發(fā)展和完善 [1]。由于它不是可見光,因此用來制作防盜報警系統(tǒng),具有良好的隱蔽性,白天和夜里都能用,而且抗干擾能力強(qiáng),這種報警裝置可以廣泛用于博物館,單位要害部門和家庭的防護(hù)。 通過查找資料,采用無線發(fā)射與接收來控制是否進(jìn)入報警模式,通過紅外線判讀信號,再將信號通過電路傳輸給 8051單片機(jī)處理,由單片機(jī)根據(jù)檢測模塊輸入的信號來決定是不是對報警電路進(jìn) 行觸發(fā)。 7 第 2章 單片機(jī)原理介紹 單片機(jī)發(fā)展概況 微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)是電子數(shù)字計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用到人們?nèi)粘9ぷ骱蜕铑I(lǐng)域中去的一個重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)。單片微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個重要分支,它以其獨(dú)特的機(jī)構(gòu)和性能,越來越普遍的應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個領(lǐng)域。因?yàn)閱纹瑱C(jī)主要用于控制系統(tǒng)中,所以又稱微控制器( Microcontroller Unit, MCU)或嵌入式控制器( Embedded Controller)。他把計(jì)算機(jī)的基本部件都微型化集成到一塊芯片上了,通常片內(nèi)部都含有中央處理部件( CPU),數(shù)據(jù)存儲器( RAM),程序存儲器( ROM, EPROM, Flsh ROM),定時器 /計(jì)數(shù)器和各種輸入 /輸出( I/O)接口他們之間的 相互連接結(jié)構(gòu)如圖 21所示。 中央處理器: 中央處理器 (CPU)是整個單片機(jī)的核心部件,是 8位數(shù)據(jù)寬度的處理器,能處理 8位二進(jìn)制數(shù)據(jù) 或代碼, CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作,完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。 數(shù)據(jù)存儲器 (RAM) 8051內(nèi)部有 128個 8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和 128個專用寄存器單元,它們是統(tǒng)一編址的,專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù),用戶只能訪問,而不能用于存放用戶數(shù)據(jù),所以,用戶能使用的 RAM 只有 128 個,可存放讀寫的數(shù)據(jù),運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。 程序存儲器 (ROM): 8051共有 4096個 8位掩膜 ROM,用于存放用戶程序,原始數(shù)據(jù)或表格 。 定時 /計(jì)數(shù)器 (ROM): 8051 有兩個 16 位的可編程定時 /計(jì)數(shù)器,以實(shí)現(xiàn)定時或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。 并行輸入輸出 (I/O)口: 8051共有 4組 8位 I/O口 (P0、 P P2或 P3),用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。 全雙工串行口: 8051 內(nèi)置一個全雙工串行通信口,用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送,該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器,也可以當(dāng)同步移位器使用。 中斷系統(tǒng): 8051具備較完善的中斷功能,有兩個外中斷、兩個定時 /計(jì)數(shù)器中斷和一個串行中斷,可滿足不同的控制要求,并具有 2級的優(yōu)先級別選 擇。 時鐘電路: 8051 內(nèi)置最高頻率達(dá) 12MHz 的時鐘電路,用于產(chǎn)生整個單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時序,但 8051單片機(jī)需外置振蕩電容。 INTEL的 MCS51系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式 。現(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明: MCS51的引腳說明: MCS51系列單片機(jī)中的 803 8051及 8751均采用 40Pin封裝的雙列直接 DIP結(jié)構(gòu),右圖是它們的引腳配置, 40 個引腳中,正電源和地線兩根,外置石英振蕩器的時鐘線兩根, 4組 8位共 32個 I/O口,中斷口線與 P3口線復(fù)用。初始化后,程序計(jì)數(shù)器 PC指向 0000H, P0P3輸出口全部為高電平,堆棧指 針 寫入 07H,其它專用寄存器被清 “0” 。然 而,初始復(fù)位不改變 RAM(包括工作寄存器 R0R7)的狀態(tài), 8051的初始態(tài) 。此外,RESET/Vpd還是一復(fù)用腳, Vcc掉電其間,此腳可接上備用電源,以保證單片機(jī)內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。Pin30:ALE/ 當(dāng)訪問外部程序器時, ALE(地址鎖存 )的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。更有一個特點(diǎn),當(dāng)訪問外部程序存儲器, ALE會跳過一個脈沖。 如 EA為低電平,則不管地址大小,一律讀取外部程序存儲器指令。 在編程時, EA/Vpp腳還需加上 21V的編程電壓。傳感器最初是作為一種控制元件被引入自動化技術(shù)和電子系統(tǒng)中的, 隨著工業(yè)自動化和社會信息話的發(fā)展,人們對傳感器的認(rèn)識已從過去單純作為一種控制元件而提高到人類開發(fā)自然、利用自然的關(guān)鍵手段的高度。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類光靠自身的感覺器官來攝取外界信息已不能滿足要求,必須借助于能夠延伸人的感官的新技術(shù)手段來完成這一任務(wù)。 這些傳感器不僅能在人不能到達(dá)的后對人有危險的場所起到人的 “ 耳目 ” 作用,而且還能突破人的生理界限,感受到人的感官所不能感受的外界信息,有效地 延伸了人的感官,豐富了人們對外部世界的認(rèn)識。電子計(jì)算機(jī)由于能夠部分地代替人的大腦勞動,因而被譽(yù)為人的第二大腦。因此,采集信息的傳感器就成為 “ 電腦 ” 所必不可少的 “ 五官 ” 。 傳感技術(shù)在軍事、工業(yè)、科研等領(lǐng)域早已有著廣泛的應(yīng)用,在公安 業(yè)務(wù)中也有廣泛的應(yīng)用前景。比如在防衛(wèi)工作中常常需要設(shè)計(jì)各種各樣的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特前端裝置(包括各種探測器、監(jiān)聽器、攝像機(jī)等)和終端設(shè)備(各種報警顯示板、監(jiān)聽器、監(jiān)視器、指揮圖板等顯示記錄設(shè)備)實(shí)際上都屬于傳感器的范疇。再如,圖像及安全檢查技術(shù),需要各種各樣的光敏傳感器 (包括 X 光、紫外線、可見光和紅外線)才能完成圖像的傳遞、增強(qiáng)、儲存、處理和顯示。在刑事偵察中,對各種發(fā)案現(xiàn)場的如實(shí)記錄、手紋、足紋眼紋的提取、識別與顯示,都需要敏感器件的幫助。其中,由傳感器所構(gòu)成的探測器相當(dāng)于人的眼睛,負(fù)責(zé)監(jiān)視保護(hù)區(qū)現(xiàn)場的任何入侵活動。接觸式的探測器有干簧管、微動開關(guān)等,非接觸式的有利用紅外線、超聲波和微波做成的探測器。 機(jī)械式開關(guān)在安保系統(tǒng)中已很少用,以磁簧開關(guān)為主,其觸點(diǎn)有常開與常閉之分,一個安裝在門窗上作為第一個層次的防護(hù)。 這種探測器利用壓電拾音器探測玻璃門窗破碎時的高頻聲音,通常安裝于玻璃面的正對面。為進(jìn)一步降低誤保率,可選用內(nèi)裝兩只探測元件的差動式探測器,它要求被探測對象移動速度不低于 ,人體探測器是安保系統(tǒng)中應(yīng)用較為普遍而有效的探測器。利用激光作光源時 ,還可利用光學(xué)系統(tǒng)多次反射形成一個防護(hù)網(wǎng)以提高安全性。這種探測器常用于重要物品和特殊點(diǎn)的入侵探測。探測器發(fā)射微波 /超聲波,當(dāng)入侵者在探測區(qū)內(nèi)移動時,會使接受到的反射波有頻率差即多譜勒頻率,進(jìn)而被探測,此類探測器安裝位置應(yīng)避免震動和其它波源的干擾;偵光式探測器則利用一對差動 式光電晶體探測器因人體移動所致的環(huán)境光線的變化,但它應(yīng)安裝在背景光源穩(wěn)定之外,否則易產(chǎn)生誤報;影像偵測器利用電荷耦合式 CCD 攝像機(jī)將入侵者圖像經(jīng)過類比對數(shù)位轉(zhuǎn)換器數(shù)字化,然后再比較先后兩幅圖的差異而進(jìn)行探測,它靈敏度高、穩(wěn)定、防磁、防震,但入侵者移動極慢時會漏報。 DS18B20的性能特 點(diǎn)如下: ●獨(dú)特的單線接口僅需要一個端口引腳進(jìn)行通信; ●多個 DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能; ●無須外部器件; ●可通過數(shù)據(jù)線供電,電壓范圍為 ~; ●零待機(jī)功耗; ●溫度以9或12位數(shù)字; ●用戶可定義報警設(shè)置; ●報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度(溫度報警條件)的器件; ●負(fù)電壓特性,電源極性接反時,溫度計(jì)不會因發(fā)熱而燒毀,但不能正常工作; DS18B20采用3腳 PR- 35封裝或8腳 SOIC封裝,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 2所示。溫度報警觸發(fā)器TH和TL,可通過軟件寫入戶報警上下限。高速暫存 RAM的結(jié)構(gòu)為8字節(jié)的存儲器,結(jié)構(gòu)如圖 3所示。第5個字節(jié),為配置寄存器,它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。該字節(jié)各位的定義如圖所示。 17 第 4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)總體框圖如下所示: 1 2 3 4 5 6 7 8ABC
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