单片机防盗报警器课程设计

XINYU UNIVERSITY

课程设计报告

题 目 防盗报警器设计 二级学院 机械工程学院 专 业 电子信息工程 班级学号 学生姓名 指导教师

220单片机的防盗报警器课程设计

引言

基于社会安全保障的需要，电子报警这门综合技术的正在不断的发展。与此同时，红外技术已成为先进科学技术的重要组成部分，由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜都可以使用，而且其抗干扰能力强。防盗报警系统利用单片机控制技术，自动探测发生在布防区内的侵入行为，产生报警信号，一旦发生突发事件，就会向人们发出报警提示，从而让人即使采取应对措施。

本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低、安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。

这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理

。本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89C51，整个系统是在系统软件控制下工作的。因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外，在电子防盗、人体探测等领域中，热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。

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目录

引言·································································· 1 一 设计任务与要求 ················································· 1 二 方案设计····························································· 2 2.1总体设计思路 ······················································· 2 三 具体电路模块设计 ····················································4 3.1 热释电红外传感器原理············································ 4 3.2 放大电路的设计····················································· 4 3.3时钟电路的设计···················································· 5 3.4复位电路的设计············································ 6 3.5发光二极管报警电路的设计········································· 6 3.6声音报警电路的设计··················································7 3.7系统硬件电路的选择及说明············································7四 软件的程序实现····················································· 8 4.1主程序工作流程图·····················································8 4.2中断服务程序工作流程图··············································9 五 软件仿真···························································· 10 六 总结································································ 11 七 参考资料·····························································12 八 附录····························································13 附录1电路图设计与仿真············································· 13附录2设计编程程序········································13

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一 设计任务与要求

(1)该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警等模块子函数。

(2)本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。

(3)系统可实现功能。当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL 电平至AT89C51单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声[1]。

(4)红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大地增加防护范围。当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。至于报警可采用声光信号。

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二 方案设计 2.1 总体设计思路

本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警等子模块。电路结构可划分为：热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。

就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。

从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如图1总体设计框图所示：

复位电路 AT89 驱动 LED发光显示 C51 信号检测电路 放大 驱动 报警执行电路 图1总体设计框图

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处理器采用51系列单片机AT89C51。整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在

监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL 电平至AT89C51单片机。在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大并推动声光报警设备完成相应动作。当报警延迟10s一段时间后自动解除，也可人工手动解除报警信号，当警情消除后复位电路使系统复位，或者是在声光报警10s钟后有定时器实现自动消除报警[4]。

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三 具体电路模块设计

3.1 热释电红外传感器原理

本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理及设计电路如图2所示, 在VCC电源端利用C1和R2来稳定工作电压，同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。当检测到人体移动信号时，电荷信号经过FET放大后，经过C2，R1的稳压后使输出变为高电位，再经过NPN的转化，输出OUT为低电平。

R2 C1 Q1OUT Y2RS C2 R1Y1 FETR3Q2NPN R4Vcc3vVCC12v 图2 热释电红外传感器原理图

3.2 放大电路的设计

如图3所示为最基本的放大电路，Vi是输入电压信号，Vo是输出放大的电压信号。

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图3 放大电路图

3.3 时钟电路的设计

XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。

因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us，故而一个机器周期为1us[5]。如图4所示为时钟电路。

图4 时钟电路图

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3.4 复位电路的设计

复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位，单片机在时钟电路工作以后, 在RESET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。例如使用晶振频率为12MHz时，则复位信号持续时间应不小于2us。本设计采用的是外部手动按键复位电路。如图5示为复位电路。

图5 复位电路图

3.5 发光二极管报警电路的设计

由2个发光二极管接上电阻后连上单片的RXD的引脚，外接VCC，当单片机的RXD引脚被置低电平后，发光二极管被点亮，起到报警作用。图6所示为发光二极管报警电路。

图6发光二极管报警电路图

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3.6 声音报警电路的设计

如下图所示，用一个Speaker和三极管、电阻接到单片机的TXD引脚上，构成声音报警电路，如图7示为声音报警电路。

图7 声音报警电路图

3.7系统硬件电路的选择及说明

硬件电路的设计见附图1所示，从以上的分析可知在本设计中要用到如下器件： AT89C51、热释电红外传感器、LED、按键、反相器74LS04、蜂鸣器等一些单片机外围应用电路，以及单片机的手工复位电路等。其中D1是正常工作指示灯，D2—D5是起报警指示作用，当RXD脚被置低电平时，D2—D5亮红灯开始报警，同样，TXD脚置高电平时声音报警电路开始工作。电路设有2个按键，S1键作为模拟盗窃信号输入键, S2键作为作为电路复位键。

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七 附录

附录1 电路图设计与仿真

附录2 设计编程程序

#include

#define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit red=P2^1; sbit green=P2^2; sbit ming=P1^5;

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sbit button=P2^0; void delay() {

uint i,j;

for (i=100;i>0;i--) for (j=110;j>0;j--); }

void main() {

red=0; green=1;

while(button==1); { green=0; ming=0; red=1; }

while(button==0); green=1; ming=1; red=0; delay(); }

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课程设计（论文）任务书

二级学院：机械工程学院 学 号 学生姓名 专业（班级） 电信本科 设计题目 基于单片机的防盗报警器课程设计 设 计 技 术 参 数 设 计 要 求 工 作 量 该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警等模块子函数。 采用PROTEL99设计电路做出实物或采用PROTEUS软件仿真。 1、画出整机电路方框图 2、单片机系统电路 3、译码显示电路 4、电路原理图 5、使用说明及工作分析 1、画出整机电路方框图 2、课程设计论文 包括：摘要，目录，课题简介，设计方案，硬件原理设计图，调试及结果，设计总结，参考文献，附录等。程序放在附录中，要求打印稿同时上交电子稿。 本课程设计时间（2014年12月9 日-2014年12月13日）具体安排如下： 工 作 计 划 1、周星期一，学习PROTEUS软件的使用，课程设计分组，弄清设计要求和设计方法。 2、周星期二-四，指导学生完成全部课程设计内容。 3、星期五，学生进行答辩,评定成绩,资料归类。 1、学校图书馆的中文电子期刊 参 考 资 料 2、电子爱好者网站 3、《电子技术应用》（期刊） 4、http://www.picavr.com/ 5、http:// www.51c51.com/bbs/ 6、www.p8s.com或www.icbase.com（查找器件） 7、http://www.mcustudy.com/ 8、其它一些相关网站 等等 指导教师签字

年 月 日

教研室主任签字 - 16 -

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课程设计评审意见表

指导教师评语： 成绩： 指导教师： 年 月 日 答辩小组评语： 成绩： 评阅人： 年 月 日 课程设计总成绩： 答辩小组成员签字： 年 月 日

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9kso.html