【正文】 .......................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附錄一： 電路圖、 PCB 圖 .............................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 結(jié)論 ................................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 30 2 1. 引言 隨著現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展，時(shí)代進(jìn)步，高新技術(shù)的快速融入，人們的生活發(fā)生了巨大的改變，人們置購了大量高新技術(shù)的產(chǎn)品，許多高科技產(chǎn)品的使用越來越成為家庭生活的主旋律，因此人們對(duì)自己所處環(huán)境的安全要求就越來越高，特別是家居安全，不得不時(shí)刻留意不速之客的光顧。在本文中，介紹一種利用熱釋電紅外傳感器進(jìn)行監(jiān)控，并進(jìn)行報(bào)警的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。熱釋電紅外傳感器是報(bào)警器設(shè)計(jì)中的核心器件，它可把人體的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)以供信號(hào)處理部分使用。 Launchpad 是德州儀器 公司推出的 一套 MSP430G 系列 16 位低功耗 單片 機(jī)開發(fā)板 ， 它具有簡易的封裝（ DIP） ， 完備的開發(fā)環(huán)境 ， 易于學(xué)生進(jìn)行小型開發(fā)和畢 業(yè)設(shè)計(jì)。 課題設(shè)計(jì)要求及任務(wù) 本方案設(shè)計(jì)要求： 1． 在指導(dǎo)下 盡快熟悉 launchpad 開發(fā)板電路結(jié)構(gòu) 和基本開發(fā)調(diào)試； 2． 選擇合適 的 多種入侵式， 完成調(diào)理電路的設(shè)計(jì) ； 3． 最終能 實(shí)現(xiàn) 一旦有 人員進(jìn)入探測區(qū)域 ，報(bào)警裝置可 發(fā)出 聲光 報(bào)警 。 2. 硬件的框圖及電路設(shè)計(jì)。 4. 設(shè)計(jì)電路的原理圖及印制板圖繪制。 3 2 總體設(shè)計(jì)方案 方案一 方案一：利用固定點(diǎn)電話聯(lián) 網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)家庭防盜報(bào)警，該系統(tǒng)由編程主機(jī)、探測器、門磁和遙控器組成，一旦發(fā)生警情，能把報(bào)警信息通過郵電通訊網(wǎng)絡(luò)瞬間遠(yuǎn)程傳輸?shù)接脩粼O(shè)定的固定電話上，同時(shí)向接警中心報(bào)告，中心聯(lián)網(wǎng)電腦可通過電子地圖、數(shù)據(jù)庫、電腦語音提示、監(jiān)聽現(xiàn)場情況，顯示發(fā)生警情的單位、地址、方位、發(fā)案時(shí)間、所轄派出所（巡邏大隊(duì)）經(jīng)歷分布 [2]，及時(shí)調(diào)動(dòng)警力做出快速處理。 編程主機(jī) 探測器 門磁遙控器 報(bào)警 初始化 傳感器 單片機(jī) 繼電器模塊 報(bào)警器報(bào)警 電源 4 3. 分電路設(shè)計(jì) 電源電路設(shè)計(jì) 利用 LM7805 設(shè)計(jì)供電電源電路 圖 3 電源電路 用 LM78三端穩(wěn)壓 IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有 過流，過熱的調(diào)整管保護(hù)電路，使用起來可靠，方便，而且價(jià)格便宜。因?yàn)槿斯潭ǚ€(wěn)壓電路使用方便，所以在電子制作中經(jīng)常使用[3]。直接使用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的電源可是電路更簡單也更方 便。 6 20世紀(jì) 80 年代以來，單片機(jī)的發(fā)展非常迅速，就單片機(jī)而言，世界上一些 著名的計(jì)算機(jī)廠家已投放市場的產(chǎn)品就有 50 多個(gè)系列，數(shù)百個(gè)品種。 MCS51 系列單片機(jī) MCS51系列單片機(jī)包括三個(gè)基本型 803 8051/8751。比較麻煩，不予采用。 ROM 內(nèi)的程序是公司制作芯片時(shí)，代為用戶燒制的，出廠的 8051 都是含有特殊用途的單片機(jī)。也不予采用。用戶可以將程序固定在 EPROM 中，可以反復(fù)修改程序。 8031 為外擴(kuò)一片 4KB EPROM 的就相當(dāng) 于 8751，它的最大優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格 7 低。不予采用。 首先， MSP430 系列單片機(jī)的電源電壓采用的是 電壓。 其次，獨(dú)特的時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)。可以只使用一個(gè)晶體振蕩器（ 32768Hz），也可以使用兩個(gè)晶體振蕩器。并且這些時(shí)鐘可以在指令的控制下，打開和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)總體功耗的控制。在系統(tǒng)中共有一種活動(dòng)模式（ AM）和五種低功耗模式（ LPM0~LPM4）。 7 MSP430 系列單片機(jī)的各系列都集成了較豐富的片內(nèi)外設(shè)。其中，看門狗可以使程序失控時(shí)迅速復(fù)位；模擬比較器進(jìn)行模擬電壓的比較，配合定時(shí)器，可設(shè) 計(jì)出 A/D 轉(zhuǎn)換器；16 位定時(shí)器（ Timer_ A 和 Timer_ B）具有捕獲 /比較功能，大量的捕獲 /比較寄存器，可用于事件計(jì)數(shù)、時(shí)序發(fā)生、 PWM 等；有的器件更具有可實(shí)現(xiàn)異步、同步及多址訪問串行通信接口可方便的實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信等應(yīng)用；具有較多的 I/O 端口， P0、 P P2 端口能夠接收外部上升沿或下降沿的中斷輸入； 10/12 8 位硬件 A/D 轉(zhuǎn)換器有較高的轉(zhuǎn)換速率，最高可達(dá) 200kbps,能夠滿足大多數(shù)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用；能直接驅(qū)動(dòng)液晶多達(dá) 160 段；實(shí)現(xiàn)兩路的 12位 D/A轉(zhuǎn)換；硬件 I2C 串行總線接口 實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器串行擴(kuò)展；以及為了增加數(shù)據(jù)傳輸速度，而采用的 DMA模塊。 另外， MSP430 系列單片機(jī)的中斷源較多，并且可以任意嵌套，使用時(shí)靈活方便。 今天我們選用 MSP430G2553 它具有以后優(yōu)點(diǎn)： (1)低電源電壓范圍： 至 。用于模擬信號(hào)比較功能或者斜率模數(shù) (A/D)轉(zhuǎn)換的片載比較器 16 位精簡指令集 (RISC)架構(gòu)， 指令周期時(shí)間 基本時(shí)鐘模塊配置 – 具有四種校準(zhǔn)頻率并高達(dá) 16MHz 的內(nèi)部頻率 具有兩線制 (SpyBiWire) 接口的片上仿真邏輯電路 多達(dá) 24 個(gè)支持觸摸感測的 I/O 引腳 下圖為 MSP430G2553單片機(jī)的原理圖： 9 圖 6 MSP430G2553原理圖 傳感器有很多種包括： 電阻應(yīng)變式傳感器，電感式傳感器，電容式傳感器，壓電式傳感器，磁電式傳感器，熱電式傳感器，光電式傳感器，光纖傳感器， 紅外傳感器等等。 傳感器信號(hào)處理器 BISS0001 特點(diǎn) (1) CMOS 數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐贰? (3) 雙向鑒幅器，可有效抑制干擾。 (5) 內(nèi)置參考電壓。 (7) 采用 16 腳 DIP 封裝?？蓮V泛應(yīng)用于多種傳感器和延時(shí)控制器。范圍為 3~5V。一般接 0V。經(jīng) RB 接 VSS 端， RB 取值為 1M? 左右。 11N+— 第一級(jí)運(yùn)放放大器的同相輸入端。 2IN— 第二級(jí)運(yùn)算放大器的反相輸出端。 VC— 觸發(fā)禁止端。 VR≈。一般接 VDD。 A— 可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)控制端。 Vo— 控制信號(hào)輸出端。 圖 7 BISS 0001 原理圖 11 傳感器 RE200B 圖 8 RE200B RE200B 是傳感器的一種， RE200B 采用熱釋電材料極化隨溫度變化的特性探測紅外輻射，并配合雙靈敏元互補(bǔ)方法抑制溫度變化產(chǎn)生的干擾，提高了傳感器的工作穩(wěn)定性。 K 黑體 1HZ 調(diào)制頻率 帶寬 增益） 靈敏度 3300V/W 探測率 *10cmHZ 噪聲 200mV(mvpp)(25176。 C) 源極電流 (v d=10v,rs=47k,25176。 C+70176。 C+80176。 *125176。 感應(yīng)透鏡尺寸 直徑 23mm(默認(rèn)） 繼電器模塊（ 5V,未采用光耦 } 圖 10 JZC23F繼電器模塊 此款繼電器模塊是由繼電器是采用繼電器 JZC23F,電阻，發(fā)光二極管，以及三極管構(gòu)成。 固體繼電器是純電子 電路控制的強(qiáng)弱電隔離開關(guān)，內(nèi)部無機(jī)械觸電，響 應(yīng)速度快。 15 圖 13 光耦繼電器原理圖 本繼電器模塊特點(diǎn)：