毕业论文 智能家用门窗报警器设计

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毕 业 论 文（设

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设计）题目： 智能家用门窗报警器设计

所属系别 专业班级 姓 名 学 号 指导教师

撰写日期 年 月

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摘 要

本文介绍了基于51系列单片机的无线报警器，发射端将信息发送出去后，信息经过编码解码,接收端将信息传送给单片机，并控制报警。设计有两个模块组成：无线发射模块、单片机监控下的无线接收报警模块。发射模块中四个按键控制数据信息的发送，编码芯片PT2262对信息进行编码，然后送给发射头，经过发射头将信息发送出去；接收模块接收到信息后送给解码芯片PT2272，PT2272进行解码，然后将解码信息传送给单片机AT89C51，最后引起警铃报警。除此报警功能之外，此系统还添加了设防功能和撤防功能，用以应对断电时无线报警失灵的的情况。

本文详细分析了上述实现原理，给出了主要程序部分，并通过了测试，有较强的实用价值。

关键词：51系列单片机，PT2262, PT2272,设防，撤防

I

Abstract

Wireless alarm based on the 51 series single chip is introduced in this paper, the transmitting terminal will send out information, which is through coding and decoding. The receiver gets the information, which will be transmitted to Single-chip microcomputer to control the alarm. The design has two modules: wireless transmitting module and wireless receiving alarm module monitored by the single-chip microcomputer .Four buttons in the transmitting module control data information send , the encoding chip PT2262 code information, and then sent to it to launch head first, finally launch head send out information; Receiving module receive information, which is sent to decoding chips PT2272 to be decoded, then which will transfer information to the single chip- microcomputer AT89C51 , finally causing alarm bell ringing. Besides, this system also add the fortification function and removal function that deal with wireless alarm failure of power cuts.

The operation principle is analyzed in the paper. The main part of the program is given, and pass the test. This device has a strong practical value.

Key Words：51 series MCU, PT2262, PT2272, fortification, disarm

II

目 录

1 绪论 ................................................................... 1

1.1 防盗报警器的设计背景 .............................................. 1 1.2 无线防盗报警器的国内外发展现状 .................................... 1 1.3 本文主要工作 ...................................................... 2 2 系统分析 ............................................................... 3

2.1 系统设计要求： .................................................... 3 2.2 无线防盗报警器的工作流程框图 ...................................... 3 3硬件设计 ................................................................ 4

3.1系统框图 .......................................................... 4 3.2功能模块详细设计 .................................................. 5

3.2.1无线转发防盗报警发送电路 ..................................... 5 3.2.2接收报警电路 ................................................. 6 3.2.3接收电路电源部分 ............................................. 6 3.2.4 无线接收部分 ................................................ 7 3.2.5单片机控制部分 ............................................... 8 3.3主要芯片选择 ...................................................... 8

3.3.1 单片机选择芯片选择 ......................................... 8 3.3.2实现方法简介 ................................................. 9 3.3.3编码解码芯片PT2262/PT2272芯片选择 .......................... 12 3.3.4集成芯片LM386 .............................................. 13 3.3.5门磁传感器 .................................................. 14 3.4安装与注意事项 ................................................... 14 4 软件设计 .............................................................. 15

4.1主程序流程图 ..................................................... 15 4.2程序模块说明 ..................................................... 15 5 仿真与调试 ............................................................ 19

5.1无线发射模块仿真 ................................................. 19 5.2无线接收模块仿真 ................................................. 20

5.3 无线装置的硬件调试 ............................................... 20 6 结论 .................................................................. 21 参考文献 ................................................................ 22 致 谢 ................................................................... 23 附录1：程序 ............................................................. 24

1 绪论

1.1 防盗报警器的设计背景

在电子技术日益发展的今天，报警系统从以前的单一的有线报警方式，逐步转变到有线和无线等多种控制结合的方式。无线报警系统是一种新型而实用的应用手段,在要求保密性与安全性场合，如私人住宅、银行等，若采用无线报警系统，可以很大程度的节省人力物力，也可以更有效率的服务于客户。

这些年来，随着无线技术研究的不断深入，再加上其具有节约空间、节省人力物力等优点，无线技术的应用变的越来越普及。国外在无线研究方面发展一有十年之久，国内的一些厂家也是近几年才做了相关产品的研究和生产。

市场上的同类产品一般仅仅使用编码解码芯片和几个发光管，这样就导致了用户有限且抗干扰性能低的现状，而本设计是基于51系列单片机的开发，由于51系列单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、高可靠性、高性能价格比、开发较为容易，在数据采集控制中起重要作用。利用51系列单片机控制数据信息,能够通过串口连续发送六组数据，这样可以提高抗干扰性。在接收以后还会对数据进行多次比较以后,确定为自己子机群中的数据时,才传送给被控器件，产生报警。

该设计带来的直接效益就是：保卫了个人与社会的安全，使不法分子有所忌惮。 本次设计的无线报警装置是利用单片机易于调节、控制的特性，并且发射端和接收端都模块化设计，大大提高了装置的性能，可应用于家庭和社区的门窗无线报警。通过在多个门窗位置安装无线发射模块，在主人能听到的地方安装无线接收模块。

综上所述，本设计是以单片机为主要控制器件，实现家庭防盗无线报警功能。

1.2 无线防盗报警器的国内外发展现状

目前，无线报警系统的需求主要是源于报警系统安装时环境的要求。通常无论是安装无线报警系统 还是有线报警系统，是由安装人员而不是最终使用用户决定的，而安装人员最关心的是利润，只有在人工很高的地区，他们才会考虑无线系统安装时带来的各种便利。目前在中国市场中，虽然人工成本要比国外低的多，但住宅主要是由砖、混凝土等建筑材料筑成。除非一开始就考虑管线的布置，否则安装有线报警系统的工作量会很大，并会对建筑外观都有一定程度的破坏，这也使人们对于无线报警系统有了新的市场需求，近年来，随着科学技术的迅猛发展，无线防盗系统的技术已经越来越成熟。

.1.

具体来说，在以下诸多个方面无线防盗技术有了长足的进步：a、安全性方面；b、抗干扰性方面；c、低误报率方面；d、低维护费用方面；e、智能化的系统升级。

无线报警系统的使用对象主要是居民用户，正是这一特点决定了无线报警系统发展的一个方向，那就是无线系统的亲和性和操作的简便性，各家厂商都在这方面下大工夫，有别于现有的有线报警系统，新一代无线安防系统大都具有以下特点：(1)外形设计美观，适于家庭安装使用。(2)系统操作简便，都配有外形美观的图案标志的遥控器，各项操作有石同的声音或语音提示。(3)集成有双向对讲和监听设备，可用于报警、医疗求救和家庭的远程通讯。(4)给用户提供多种布／撤防方式，适合家庭的多种需要。由于一套性能先进、质量可靠的无线安防系统的价格一般至少是有线设备的2倍以上，这为无线安防系统的大量推广设置了一定障碍，目前要在我国广泛推广，可以采用和联网报警中心紧密结合，以及与智能楼宇联系在一起的方式。

1.3 本文主要工作

本文主要进行了如下工作：本文主要介绍基于单片机的无线报警装置的实现,第二

章主要内容是讲解无线报警装置的主要设计要求和系统的工作流程图。第三章的主要内容是实现系统的功能要求的模块介绍,同时系统的总框图。第四章的主要内容是软件设计的主要流程图和程序功能说明.第五章主要是仿真与调试。

.2.

2 系统分析

2.1 系统设计要求：

无线的发射与接收； 转发的距离：l00m; 转发的频率：315MHz; 单片机型号：AT89S52;

传感器类型：门窗传感器（设计中用开关代替） 供电电源电压：9～12V;

安装条件：无线布控，不需布线。

2.2 无线防盗报警器的工作流程框图

该系统的工作流程框图如图2-1所示：

图2- 1系统工作流程图

本设计可以分为硬件电路设计和软件程序设计两大部分，首先介绍了该控制系统的硬件电路部分，包括无线转发防盗报警发送电路、无线防盗报警接收电路及一些主要芯片（如：AT89C2051、PT2262/PT2272、LM386等）。其次是软件程序设计部分，包括主程序分析和模块程序分析（如：停电程序、撤防程序、布防程序等）。

.3.

3硬件设计

3.1系统框图

在无线转发防盗报警发送电路中，当关上门时，传感开关导通，D触发器CD4013 (11)脚通过传感开关接地，(1)脚输出低电平，电源控制切断高频发射及编码调制供电回路，此时静态电流仅为5uA，故可不设电源开关。若有人非法打开门窗时，传感开关将因失去门磁而断开，CD4013 (11)脚被高电平触发，(13)脚输出约5s单稳态低电平并进一步触发(6)脚，(l)脚输出控制周期约为1s的高电平脉冲。该脉冲控制着电源及编码发射的通和断，从而使编码调整管8050及超高频发射管F90间歇工作Ss后自动停止，完成对报警信号的发送任务。改变(10)脚的电阻值，可调整被触发后发射电路的工作时间，改变(6)脚的电阻值，可调节间歇发射周期。接收报警电路在有效转发范围内接收到信号时，T942高频接收组件输出已解调编码脉冲串至解码(14)脚，若编解码地址管脚地址设置一致。PT2272的(10)、(11)、(12)、(13)、(17)脚输出预置数据至单片机电路，由单片机去控制报警。

系统功能框图系统总框图如下图3-1所示：

开关触发信号 设防信号 撤防信号 AT89C51

PT2262 编码信号 信号发射 解码芯PT2272 信号接收 蜂鸣器 图3-1系统总框图

.4.

3.2功能模块详细设计

3.2.1无线转发防盗报警发送电路

发射框图如图3-2：

图3-2发射原理框图

当门磁传感器产生报警信号时，使D触发器CD4013 (1)脚输出控制周期约为1s的高电平脉冲。该脉冲控制着电源及编码发射的通和断，在编码输出脚(17)输出串行的编码信号，从而使编码调整管8050及超高频发射管F90间歇工作，5s后自动停止，完成对报警信号的发送任务。无线转发防盗报警发送电路如图3-3。

图3-3无线转发防盗报警发送电路

.5.

3.2.2接收报警电路

该电路主要由无线接收、数据解码、数据处理、报警电路、输出显示、断电报警和电源电路组成。整机接收频率315M，数据解码采用市面上用得较多的PT2272专用解码芯片，可靠性及稳定性较好；数据处理的任务由单片机完成，用于区分报警信号，同时接受各种操作指令，完成相应的操作。当接收到报警信号后一方面驱动报警电路，发出响亮的警车报警声，另一方面输出具体的地址信息，确定是哪一路发送了报警信号；断电报警功能则实时监控电源状况，当市电断电后，能发出嘟嘟的报警声，提醒使用者注意，外供电已被切断，若为不法分子破坏所致，可提早进行防范。

接收框图如下图3-4：

图3-4接收原理框图

3.2.3接收电路电源部分

家用交流电经过整流滤波后，再采用稳压芯片7805，产生5V的直流电源，为单片机电路供电。实际也可用3节电池组成的电池盒供电。图3-5为电源电路（实物直接采用电池供电）。

图3-5电源电路

.6.

3.2.4 无线接收部分

该电路采用的高频接收组件是T942，解码芯片采用台湾普城公司生产的PT2272。T942把发射电路发射过来的信号接收传输到解码器PT2272的(14)脚数据输入端。解码器PT2272的地址AO～A7与PT2262设置一致时，解码器将接收发送来的数据，并呈现在数据输出端DO～D3端锁存，同时在VT（有效传输引脚，高电平有效）端输出一个脉冲信号。PT2272输出预置数据至单片机控制电路。采用的单片机是AT89C51，解码芯片PT2272输出的数据进入单片机，经过计算，处理后，输出相应的信号去响应报警。 无线接收电路原理图如图3-6：

图3-6无线接收电路

.7.

3.2.5单片机控制部分

单片机控制部分电路图如图3-7：

图3-7 单片机控制部分

3.3主要芯片选择

3.3.1 单片机选择芯片选择

本设计的无线接收模块采用芯片AT89C51和PT2272。AT89C51是一种低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含有8KB的可反复檫写的只读程序存储器和256KB的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL 公司高密度、非易失性存储器技术制造兼容MCS-51 产品指令系统。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和Flash存储单元，使得AT89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。PT2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用解码电路，PT2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,常与编码芯片PT2262配套使用，多用于无线遥控发射电路。

AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，器件采用ATMEL公司的高密度、

.8.

非易失性存储技术生产，片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，内置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高性价比的解决方案。

AT89C51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入／输出(1/0)端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。

本设计选择AT89C51单片机，是由于采用单片机的无线报警装置拥有更优良的调节控制性能，AT89C51单片机虽然是功能结构最简单的单片机，但由于价格便宜，器件的功能基本能满足设计要求，之前对51单片机已经有了一定程度的了解，因此就是使用AT89C51单片机承担无线接收模块主要的采集信号、控制功能。

其中，VCC电源端接三节电池的电池盒，提供4.5V电源，电源并要结合30pf的电容连接到RST端，提供上电复位信号；GND端接地；18，19端接12Mhz的晶振；P1.0口到P1.3口用于接收四个开关的信号，分别是设防开关、报警开关、撤防开关、警示开关 。 P2.1口用于接收外部电源关闭的中断信号INT1。P2.5口用于输出信号驱动蜂鸣器报警。

3.3.2实现方法简介

发射头将信息发送出以后，接收头接收后将信息送给解码芯片PT2272， PT2272接收到信号后，PT2272只有在连续两次检测到相同的地址码加数据码才会把数据码中的“1”驱动相应的数据输出端为高电平和驱动VT端同步为高电平。具体实现步骤见软件设计章节。

.9.

AT89C51引脚图如下图3-8所示：

图3-8 AT89C51引脚图

引脚功能说明： (1) VCC:电源电压。 (2) GND:地。

(3) PO口：PO口是一组8位漏极开路双向1/0口，也即地址／数据总线复用口。作输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“l”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，PO口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。

(4) P1口：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向1/0口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口。Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。

(5) P2口：P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向1/0口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。在访问外部程序存储器或16位地址的外

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部数据存储器时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器时，P2口线上的内容，在整个访问期间不改变。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

(6) P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向1/0口。作输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。对P3口写入“l”时，它们被内部的上拉电阻拉高并可作为输入端口。P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。P3口除了作为一般的1/0口线外，更重要的用途是它的第二功能，P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。

(7) RST:复位输入。当震荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。

(8) ALE/PROG:当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器，ALE还以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。

(9) EA/VPP:外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器(地址为OOOOH-FFFFH)，EA端必须保持低电平（接地）。需要注意的是：如果加密位LBI被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源vpp，当然这必须是该器件是使用12V编程电压VPP。

（10) XTALI:振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。 (11) XTAL2:振荡器反相放大器输出端。

(12)时钟振荡器：AT89C51中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相器，引脚XTALI和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器。

外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容CI、C2接在放大器的反馈回路中构成并联荡电路。对外接电容CI、C2虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、搌荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性，如果使用石英晶体，推荐电容使用30PF，而如使用陶瓷谐振器建议选择40PF。

(13) AT89C51单片机内部有4K字节的Flash存储阵列出厂时已处于擦除状态(即所有存储单元的内部均为FFH)，用户随时可以对其进行编程。编程接口可接收高电压(+12)

.11.

或低电压(vcc)的允许编程的允许编裎信号。低电压编程模式适合于用户在线编程系统，而高电压编程模式可与通用EPROM编程兼容。

(14) AT89C51的极限参数： 工作温度：-55℃ to +125℃； 储藏温度：-65℃ to +150℃； 任一引脚对地电压：-1.OV to +7.OV; 最高工作电压：6.6V; 直流输出电流：15.0mA

3.3.3编码解码芯片PT2262/PT2272芯片选择

此无线装置传送信号需要发射编码信号无线传送，因此需要选择编码解码芯片。目前市场上有大量应用在无线传送领域的编解码芯片，比如无线编解码芯片EV1527、无线编解码芯片(CMS2272)、无线编解码电路 SC2260 SC2260-R4等。但考虑到设计预算有限，设计也较为简单。因此采用编码解码芯片PT2262/PT2272。 只要很少的外围器件就可以实现短消息通信识别，而且整个系统的稳定性也较高，比较简单，适合作为简单遥控用使用。

PT2262/PT2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，之所以选择这款编码解码芯片，PT2262/PT2272最多可有12位(AO-A1I)三态地址端管脚（悬空，接高电平，接低电平），任意组合可提供531441地址码，PT2262最多有6位(DO-D5)数据端管脚，设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。

编码芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低电平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号。表3-3为PT2262管脚说明。

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表3-3管脚 名称 管脚 说明 A0—A11 1-8 9-13 地址管脚 可用于编码 设置为0、1、f D0-D5 1-6 数据输入端 当为1时 编码发出 VCC 18 电源正端 VSS 9 电源负端 TE 14 编码启动端 OSC1 OSC2 16 15 振荡电阻输入输出端 DOUT 17 编码输出端

3.3.4集成芯片LM386

在现实中设计的无线报警装置，所需警铃功率较大，因此需使用集成功放电路。一般选用型号为LM386的集成功放器件。LM386是美国国家半导体公司生产的低电压小功率音频功率集成电路。它具有以下特点：

(1)工作电压范围宽．为4～12V; (2)静态耗电电流小，为4mA（典型值）； (3)失真小，为0.2%（典型值）；

(4)电压增益可变，为20~200倍(26～46)： (5)外接元件少，电路内部工作状态自动调节： (6)输出功率为660mW（最大）; (7)频带范围为300Hz～300kHz。

晶体管VTI～VT6构成了输入级，VT7为电压放大级，其集电极负载为一恒电流。VT8～VTl0组成互补对称OTL输出电路。电阻R5～R7组成负反馈环路，其固定增益为20倍。LM386的外形采用8脚双列直插式封装，下图为其外形及管脚排列图。左侧槽形缺口是定位标记，它的左下角引线是①脚（有的上方还有一个圆点标记），②③脚是输出端，④脚接“地”，⑤脚是输出端，⑥脚接电源正极，①⑦⑨脚用以改善集成功放的性能。如要调节一下LM386的放大倍数，可在它的①⑧脚间接上一个电位器和一只l0uf左右的电容组成串联网络。当电位器的阻值为零时，LM386的电压放大倍数最大（约20倍）。如要使扬声器发出的声响柔和一些，可在⑤脚与地之间串接一只电容和电阻。在⑦脚与地之间接上一只几十微法的电容器，便可防止LM386出现自激。

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3.3.5门磁传感器

在实际中触发装置可采用无线门磁传感器、红外传感器、超声波传感器等类型的传

感器。无线门磁传感器由于专门为门窗安防设计而成，具有安全可靠的特点，因此选用它作为触发装置。设计应用一般总是安装在门内侧的上方。它由两部分组成：较小的部件为永磁体，内部有一个永磁铁，用来产生恒定磁场；较大的部件是无线门磁主体，内部有一个常闭型干簧管。当永磁体和干簧管靠得很近时(小于5mm)，无线门磁传感器处于工作等待状态；当永磁体离干簧管有一定距离后，无线门磁传感器立即发射包含地址编码和自身识别码（也就是数据码）的315MHz的高频无线电信号。主机通过识别这个无线电信号的地址码，判断是否为同一个报警系统，然后根据自身识别码（即数据码），确定是哪一个无线门磁报警。

3.4安装与注意事项

将带引线磁控组件贴于非活动门窗边，无引线磁控组件贴在活动门窗边沿与之对应，两者的间隙保持在3～7mm范围内。若每次开门时，转发指示灯均应可靠闪亮数次而自停，而后接通接收端电源，并逐步拉开距离至其它房间，如办公室、值班室等处作报警实验，确认可靠无误即可投入使用。

安装和使用报警器时，应注意以下几点：

(1)接收报警器外部软天线应拉直勿折，以保证接收效果。

(2)磁控组件在安装时，注意使上标箭头正对，并使相对平行距离越近越好，最远安装间隙不应超过l00mm。

(3)在楼层上下方向使用时，传送距离最好不超过四层。

(4)需长时期监控各转发现场状态时，接收报警器最好使用9～12V直流外接电源供电。

(5)当发射距离不足时，应即时更换内部9V叠层电池。

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4 软件设计

4.1主程序流程图

软件设计采用51单片机的C语言编程，并在 keil软件上编译，生成hex文件。

如图4-1所示：

图4-1主程序流程图

4.2程序模块说明

该系统软件采用C语言开发，主要由查询和中断两部分组成。报警信号检测为循环检测，远程控制为中断部分。子程序包括有停电程序、撤防程序、布防程序、报警程序。

4.2.1停电报警程序

断电报警功能实时监控电源状况，当电源断电后，会发出嘟嘟的报警声，提醒使用

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者外供电已被切断，若为不法分子破坏所致，可进行防范。图4-2为断电报警流程图。

图4-2停电流程图

停电报警程序：

if(key2==1)//紧急报警 { delay(10); TR0=1; for(i=0;i<10;i++) { for(frq=30;frq<250;frq++)

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}

{ P1=0x00; delayms(10); } for(frq=250;frq>30;frq--) { P1=0xff; delayms(10); } }

TR0=0; beep=1;

4.2.2撤防程序

当不需要进行防盗时，可利用遥控产生撤防信号来使防盗报警器撤消防盗功能。

撤防流程图（如图4-3所示）：

图4-3撤防流程图

撤防部分程序：

If (key3==1)//撤防

{

di(); di();

flag=0; while(key3==1);

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}

4.2.3布防程序

与撤防程序相反，布防程序会使防盗报警器重新出现防盗功能。

布防流程图（如图4-4所示）：

布防部分程序：

if(key1==1)//布防

{ di(); flag=1; while(key1==1);

}

图4-4 布防流程图

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5 仿真与调试

5.1无线发射模块仿真

如图5-1为无线发射部分电路图：

图5-1 无线发射模块电路图

设计效果：当按开关1到开关4，会有相应的LED灯闪亮，并且会发射出不同的编码信息。可由示波器检测出不同的波形。

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5.2无线接收模块仿真

如图5-2是无线接收部分电路图：

图5-2 无线接收模电路图

设计效果：给予P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 不同的编码信息，单片机会呈现不同的功能。当S5关闭时，即并未断电，则可进行布防，当S5断开时，蜂鸣器会响；而当按下撤防开关时，会在开关断开后，蜂鸣器不会响；当按下触发开关后即松开，蜂鸣器会在程序指定的时间里不停鸣响；而当按下另一个触发开关，并且不松开，蜂鸣器会不停鸣响，起到警示作用。

5.3 无线装置的硬件调试

当编写完成程序（参附录），基本实现预定的功能，在编译无误之后，使用编程器拷入80C51单片机，将单片机插入焊接完成的硬件电路后，接通电源，进行调试。

当按下无线发射模块下数第一个键时，无线接收模块的蜂鸣器会响一下，这表示设防成功，而当接收模块断电开关被触发以后，蜂鸣器会不断发出报警；当按下无线发射模块下数第三个键时，无线接收模块的蜂鸣器会响两下，这表示撤防成功，而当接收模块断电开关被触发以后，蜂鸣器不会发出报警；当按下无线发射模块下数第二个键时，无线接收模块的蜂鸣器会发出报警（在预设时间之内响）；当按下无线发射模块下数第四个键，并且不松开，无线接收模块的蜂鸣器会不断发出报警。当按下无线发射模块下数第二个键时，无线接收模块的蜂鸣器会发出报警。

.20.

6 结论

本设计是用51单片机控制的无线防盗报警系统，该系统实用性强，适合用于家庭防

盗。它具有如下功能：(1)断电指示功能(2)撤防功能(3)布防功能(4)报警功能。 发送电路和接收电路的频率均为315MHz，编码芯片、解码芯片分别采用PT2262、PT2272，保证避免其他无线信号的干扰以及接收报警信号的准确性，性能十分可靠。本次设计的硬件与调试工作是同步进行的，即软件编程和硬件实现同步，以免最后出现错误无从下手，每设计出一个模块的程序便到相应的硬件电路上进行调试，使用的电路板是自己用面包板制作的。

为了方便调试，工作电源采用了5伏电池，调试时出现了以下几个主要的问题。 首先在调试发射模块和接收模块是遇到一些问题，后来发现原因是焊接技术不太令人满意，容易断路或者短路；

其次在发射接收程序的编写，程序写入芯片以后有时没有按照自己设想的状态实现，就更次改写入，在几次下来问题解决的同时，自己的思路和视野也开阔！

由于时间问题，该系统需要进一步完善，即接收机与用户的通讯或者反馈，功能是让用户清楚你已经接收到他发送的的信息，可以耐心等待你的处理。

该设计已经通过调试，基本实现了设计所要求的任务。

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参考文献

[1] 马洪连，丁男，黄伟.单片机原理及应用.北京：人民邮电出版社，2004 [2] 李全利.单片机原理及应用技术.北京：高等教育出版社，2001 [3] 童诗白，华成英.模拟电子技术基础.北京：高等教育出版社，2003 [4] 阎石.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社，2004

[5] 何希才，邹炳强.通用电子电路应用400例.北京：电子工业出版社，2004 [6] 凌玉华.单片机原理及应用系统设计.长沙：中南大学出版社,2006 [7] 汪德彪. MCS-51单片机原理及接口技术.北京：电子工业出版社，2001

[8] 彭为,黄科,雷道仲.单片机典型系统设计实例精讲.北京：电子工业出版社，2002.1.14 [9] 姚四改. Protel 99 SE电子线路设计教程.上海,上海交通大学出版社，2000 [10] 张伟.单片机原理及应用.北京：机械工业出版社，2002

[11] 房小翠，王金凤.单片机实用系统设计技术.长沙：国防工业出版社.1999

[12] 楼然苗，李光飞. 51系列单片机设计实例.北京：北京航空航天大学出版社 2006.2.6 [13] 王守刚.电路原理图与电路板设计教程.北京：北京希望电子出版社，2000

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致 谢

两个月的时间很快过去了，本篇论文也已初步完成。在这里首先要感谢院、系领导给予的大力支持，感谢实验室为我们提供毕业设计的场所和器件，特别要感谢指导老师给予的帮助！

在刚开始做毕业设计时，我对自己将要做的题目感到很迷茫，老师为了使我对设计有一个感性而清晰的认识，不厌其烦的讲解有关无线呼叫系统方面的知识及信息，使我从别人的设计中得到启发，而且要求我应该有自己独特的设计方向和思路。 这次设计能够顺利完成，除了自身努力外，在这里我衷心感谢老师的精心指导。毕业论文的完成离不开老师的帮助与提醒，他总是鼓励我们，引导我们去思考去设计，并热心为我们提供帮助，老师学识深厚，对工作认真负责。老师从一开始的收集资料到整体设计思想，再到具体硬件设计和软件设计都给予了我们无私的帮助他提供的意见和建议使我我获益良多。同时，我要感谢同学提供的帮助。他们不仅慷慨的将他们多余的器件供我使用，而且我们是在完成计的过程中，相互解答对方的疑惑，可以说设计的完成有他们的一份功劳。在此，我真心的感谢你们。

.23.

附录1：程序

#include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit key1=P1^3;//布防 sbit key2=P1^2;//紧急 sbit key3=P1^1;//撤防 sbit key4=P1^0;//停止报警 sbit beep=P2^6;//报警 sbit h_y=P2^1;//电压输入端口 uchar frq; bit flag=0; void delay(uint ms) { uchar i;

for(ms;ms>0;ms--)

for(i=113;i>0;i--);

}

void delayms(uchar ms)// 延时子程序{

uchar i; while(ms--) for(i=0;i<10;i++);

} void di() { beep=0;delay(300); beep=1;delay(300);

}

.24.

void an_jian() { uchar i;

if(key1==1)//布防 { di(); flag=1; while(key1==1);

}

if(key2==1)//紧急报警 { delay(10); TR0=1; for(i=0;i<10;i++) { for(frq=30;frq<250;frq++) { P1=0x00; delayms(10);

}

for(frq=250;frq>30;frq--) { P1=0xff; delayms(10); }

} TR0=0; beep=1;

}

if(key4==1)//紧急报警

.25.

{ }

while(flag==1) {

if(h_y==0) {

TR0=1; for(i=0;i<10;i++) {

for(frq=30;frq<250;frq++) { }

for(frq=250;frq>30;frq--) {

P1=0xff;

.26.

TR0=1;

for(frq=30;frq<200;frq++) { }

for(frq=200;frq>30;frq--) { } TR0=0; beep=1;

P1=0xff; delayms(50); P1=0x00; delayms(50);

P1=0x00; delayms(10);

}

}

}

delayms(10);

TR0=0; beep=1;

if(key3==1)//撤防 { }

if(key2==1)//紧急报警 {

delay(10); TR0=1; for(i=0;i<10;i++) { }

.27.

di();di(); flag=0; while(key3==1);

for(frq=30;frq<250;frq++) { }

for(frq=250;frq>30;frq--) { }

P1=0xff; delayms(10); P1=0x00; delayms(10);

TR0=0; beep=1;

}

if(key4==1)//紧急报警 { TR0=1;

for(frq=30;frq<250;frq++) { P1=0x00; delayms(10);

}

for(frq=250;frq>30;frq--) { P1=0xff; delayms(10); } TR0=0; beep=1; }

}

}

void main() { TMOD=0x01; TH0=0x00; TL0=0xff; EA=1; ET0=1;

TR0=0;

.28.

beep=0; delay(300);

beep=1; //关闭蜂鸣器 flag=0;; while(1) { an_jian();

}

}

void T0_int() interrupt 1 { TH0=0xfe; TL0=frq; beep=~beep;

}

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指导教师评语（主要评价论文的工作量、试验数据的可靠性、论文的主要内容与特点、写作水平等）： 论文的工作量： 试验数据的可靠性： 论文的主要内容与特点、写作水平： 签 名： 年 月 日 答辩委员会评语及论文成绩（主要评价论文的性质、难度、质量、综合训练、答辩情况、不足等。评定论文成绩）： 论文的性质、难度、质量： 学生的综合训练、答辩情况、不足等： 论文成绩： 主任委员签名： 年 月 日 .30.

郑州交通职业学院

毕业论文（设计）任务书

论文（设计）题目 智能家用门窗报警器设计

学 院 郑州交通职业学院 专 业 电子信息工程技术 班 级 10大专电子信息工程技术1班 学 号 201008060830115 姓 名 李 东

2012年 11 月 23 日

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论文（设计）选题的来源、目的与意义： 随着科学技术的不断进步，随之而来的也有一些不稳定的社会因素，这样就促成了人们对家庭安防意识的根本改变。鉴于有线防盗报警器在安装后会带来某些不便，无线传输方式的防盗报警器得到越来越广的应用。从而，各种各样的智能控制系统越来越多，单片机在其中扮演着重要的作用。 论文（设计）的主要内容： 本设计主要是采用单片机做的无线防盗报警器；若有人非法打开门窗时，门窗传感器产生防盗信号，经过处理后触发编码芯片，使编码信号通过天线发射出去。在接收端，天线接收信号，解码芯片产生相应的信号，送入单片机进行判断和运算，以达到控制的目的，实现报警功能。 进度计划（进度时间、主要工作内容）： 2012.11.23---2012.11.28：搜查资料拟定论文方案。 2012.11.29---2013.1.31：购买电子元器件，测试元器件，焊接基本单元电路。 2013.2.1---2013.4.31：完成实物并进行相关调试仿真。 2013.5.1---2013.5.8：准备答辩。 主要参考文献： [1] 马洪连，丁男，黄伟.单片机原理及应用.北京：人民邮电出版社，2004 [2] 李全利.单片机原理及应用技术.北京：高等教育出版社，2001 [3] 童诗白，华成英.模拟电子技术基础.北京：高等教育出版社，2003 [4] 阎石.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社，2004 [5] 何希才，邹炳强.通用电子电路应用400例.北京：电子工业出版社，2004 论文（设计）工作起讫日期： 2012年 11 月 23 日 至 2013 年 5月 6 日 指导教师（签名） 主任（签名） .32.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jba7.html