⑴ 基於單片機防盜報警系統的設計的畢業論文
第1章 緒 論
隨著經濟的發展,人們對防盜、防劫、防火保安設備的需求量大大增加。針對偷盜、搶劫、火災、煤氣泄漏等事故進行檢測和報警的系統,其需求也越來越高。本設計運用單片機技術設計了一新穎紅外線防盜報警器。而本設計中的輸入部分主要是各種各樣的感測器。不同類型的探測器用不同的手段探測各種入侵行為;不同作用的感測器,也可檢測出不同類型的情況。
本章節主要介紹了本設計的選題背景、課題介紹、本文主要工作、方案論證。
1.1選題背景
單片機現在已越來越廣泛地應用於智能儀表、工業控制、日常生活等很多領域,可以說單片機的應用已滲透到人類的生活、工作的每一個角落,這說明它和我們每個人的工作、生活密切相關,也說明我們每個人都有可能和有機會利用單片機去改造你身邊的儀器、產品、工作與生活環境。
紅外技術已經成為先進科學技術的重要組成部分,他在各領域都得到廣泛的應用。由於他是不可見光,因此用他做防盜報警監控器,具有良好的隱蔽性,白天黑夜均可使用,而且抗干擾能力強。這種監控報警裝置廣泛應用與博物館、單位要害部門和家庭的防護[1]。
通常紅外線發射電路都是採用脈沖調制式。紅外接收電路首先將接收到的紅外光轉換為電信號,並進行放大和解調出用於無線發射電路的調制信號。當無人遮擋紅外光時,鎖相環輸出低電平,報警處於監控狀態;一旦有人闖入便遮擋了紅外光,則鎖相環失鎖,輸出高電平,驅動繼電器接通無線發射電路,監控室便可接收到無線報警信號,並可區分報警地點[2]。
當我們考慮的范圍廣一點:若是在小區每一住戶內安裝防盜報警裝置。當住戶家中無人時,可把家庭內的防盜報警系統設置為布防狀態,當竊賊闖入時,報警系統自動發出警報並向小區安保中心報警[3]。周界報警系統:在小區的圍牆上設置主動紅外對射式探測器,防止罪犯由圍牆翻入小區作案,保證小區內居民的生活安全[4]。
目 錄
第1章 緒 論 3
1.1選題背景 3
1.2課題介紹 4
1.3本文主要工作 5
1.4方案選擇論證 5
1.4.1單片機的選擇 5
1.4.2顯示器工作原理及其選擇 6
1.4.3液晶顯示和數碼顯示 6
1.4.4 防盜報警選擇感測器的選擇 7
2.1硬體系統總體設計 8
2.2 AT89C51晶元的介紹 9
2.2.1引腳功能 9
2.2.2 結構原理 11
2.2.3 AT89C51定時器/計數器相關的控制寄存器介紹 12
2.2.4 MAX708晶元介紹 13
2.3 單片機復位設置 14
2.4 8255A晶元介紹 14
2.4.1 8255A的引腳和結構 15
2.4.2 8255的工作方式 16
2.4.3 8255的控制字 18
2.5 AT89C51與8255的介面電路 19
2.6 顯示部分 20
2.6.1七段顯示解碼器 20
2.6.2 7448解碼驅動 21
2.6.3 單片機與7448解碼驅動器及LED的連接 23
2.6.4外部地址鎖存器 23
第3章 檢測信號放大電路設計 24
3.1 熱釋紅外線感測器典型電路 25
3.2 紅外光敏二極體警燈電路 26
3.2.1 光敏二極體控制電路 27
3.3紅外線探測信號放大電路設計 28
3.3.1光電耦合器驅動介面 30
3.3.2 集成電路運算放大器 31
3.3.3 精密多功能運算放大器INA105 31
3.3.4 低功耗、雙運算放大器LM358 34
第4章 電源設計 35
4.1 單片機系統電源 35
4.2檢測部分電源 35
5.1 主程序設計 37
5.2 核對子程序設計 38
5.3 中斷子程序設計 38
5.4 讀數子程序設計 39
5.5 程序設計說明 40
5.6 程序清單 41
第6章 調試 45
6.1安裝調試 45
6.2音響(和繼電器)驅動線路具體連接 45
6.3 程序修改 46
6.4 程序執行過程 47
結論 48
參考文獻 49
致謝 51
原理圖 52
基於單片機控制的紅外防盜報警器的設計
[摘要]:隨著社會的不斷進步和科學技術、經濟的不斷發展,人們生活水
平得到很大的提高,對私有財產的保護意識在不斷的增強,因而對防盜措施提
出了新的要求。 本設計就是為了滿足現代住宅防盜的需要而設計的家庭式電子
防盜系統。
目前市面上裝備主要有壓力觸發式防盜報警器、開關電子防盜報警器和壓力遮光觸發式防盜報警器等各種報警器,但這幾種比較常見的報警器都存在一些缺點。本系統採用了熱釋電紅外感測器,它的製作簡單、成本低,安裝比較方便,而且防盜性能比較穩定,抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽,不易被盜賊發現。同時它的信號經過單片機系統處理後方便和PC機通信,便於多用戶統一管理。
本設計包括硬體和軟體設計兩個部分。硬體部分包括單片機控制電路、紅外探頭電路、驅動執行報警電路、LED控制電路等部分組成。處理器採用51系列單片機AT89S51。整個系統是在系統軟體控制下工作的。系統程序可以劃分為以下幾個模塊: 數據採集、鍵盤控制、報警和顯示等子函數。
[關鍵詞]:單片機、紅外感測器、數據採集、報警電路。
Infrared burglar alarm design controls which based
on the monolithicintegrated circuit
Abstract :Along with society's unceasing progress and science and technology,economical unceasing development, the people living standard obtainsthe very big enhancement, to private property protection consciousnessin unceasing enhancement, thus set the new request to the securitymeasure. This design is for satisfy the family type electron securitysystem which the modern housing security needs to design.
At present in the market condition equips mainly has the pressure totouch the hair style burglar alarm, the switch electron burglar alarmand the pressure shields light the hair style burglar alarmand so on each kind of alarm apparatus, but these kind of quite commonalarm apparatuses all have some shortcomings. This system used hashotly released the electricity infrared sensor, its manufacturesimple, cost low, installm the antijamming ability strong, thesensitivity high, safe was reliable. This kind of security installmenthiding, was not easily discovered by the bandits and thieves.Simultaneously its signal after monolithic integrated circuit systemprocessing the convenience and P the C machine correspondence, isadvantageous for the multiuser unification management.
This design designs two parts including the hardware and software. Thehardware partially including the monolithic integrated circuit controlcircuit, infrared pokes head in the electric circuit, the actuationexecution alarm circuit, the LED control circuit and so on the partialcompositions. The processor uses 51 series monolithic integratedcircuits AT89S51, the overall system is works under the systemsoftware control. The system program may divide into following severalmoles: The data acquisition, the keyboard control, reports to thepolice with the demonstration small steelyard function.
Key words: AT89S51 monolithic integrated circuit, infrared sensor,data acquisition, alarm circuit.
目 錄
1. 緒論 1 1.1 前言 1
1.2 設計任務與要求 1
2. 熱釋電紅外感測器概述 2
2.1 PIR感測器簡單介紹 2
2.2 PIR 的原理特性 2
2.3 PIR 結構特性 3
3. AT89S51單片機概述 6
3.1 AT89S51單片機的結構 6
3.1.1管腳說明 8
3.1.2 主要特性 11
3.1.3 振盪器特性 11
3.2 AT89S51單片機的工作周期 12
3.3 AT89S51單片機的工作過程和工作方式 13
3.4 AT89S51的指令系統 16
4. 方案設計 18
4.1 系統概述 18
4.2 總體設計 19
4.3 系統硬體選擇 19
4.4 硬體電路實現 20
4.5 軟體的程序實現 21
5. 結論概述 27
5.1 主要結論 27
5.2 結束語 27
致謝 28
參考文獻 29
⑵ 電子畢業設計課題:(防盜報警器的設計)
具有遙控功能的客車防盜報警器的設計與實現
吳祖國
(解放軍電子工程學院 安徽合肥 230037)
本文所介紹的多功能客車防盜報警器系為國內某高檔客車所設計,採用超聲波技術,利用PIC單片機作為核心控制器件。該防盜報警器在車門被非法打開、門窗玻璃被打碎、車體受外力撞擊時通過汽車喇叭發出報警聲。
http://www.chinaecnet.com/xsj04/xsj054342.asp
第一章 緒 論
1.1 前言
近年來,隨著改革開放的深入發展,人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產品和貴重物品為許多家庭所擁有,並且人們手中特別是城市居民的積蓄也十分可觀。因此,越來越多的居民家庭對財產安全問題十分關心。目前,許多家庭使用了較為安全的防盜門,如果再設計和生產一種價廉、性能靈敏可靠的防盜報警器用於居民家中,必將在防盜和保證財產安全方面發揮更加有效的作用。為此,提出「雙路防盜報警器」的設計任務。
該報警器適用於家庭防警、也適用於中小企事業單位。其特點是靈敏、可靠,一經觸發,可以立即報警;也可以延時1~35S(秒)再報警,以增加報警的突然性與隱蔽性。報警時可以發出類似公安警車的報警聲之外,兩只警燈還可同時交替閃亮,增加了對犯罪分子的威懾氣氛。
http://www.happycampus.com.cn/pages/2005/03/20/D163401.html
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⑶ 用51做一個防盜裝置
現如今在學校的寢室里,學生貴重物品被盜、由於學生過失而引起著火等事故時有發生,這些都是一直以來困擾著學生、學工以及學校保衛處的「大問題」。傳統的防範措施存在很大的弊端,比如當事故發生時,防護鐵門、鐵欄桿就會成為主人逃生的最大障礙。而採用智能防火防盜報警系統,便能很好地解決此類問題了。但是市場上防火防盜系統價格對大學生來講過高,本系統便是針對大學宿舍,從低成本的角度來設計製作的。
1 系統組成及工作原理
本系統通過一個監控室和兩個宿舍來模擬,通過RS 485匯流排來實現通信。考慮到現實中監控室要能監控整棟宿舍樓,因此採用功能強大的ARM7晶元LPC2103作為主機控制晶元,從機採用價格低廉的51系列單片機作為控制晶元。宿舍中採用熱釋電感測器對人體進行檢測,煙霧感測器實現煙火檢測,紅外感測器實現對宿舍進出人員數量的檢測,主機通過RS 485匯流排對從機實時監控,當有異常出現時,宿舍和監控室的報警裝置會同時響起,只有本宿舍成員在本宿舍通過輸入從機的密碼才可解除報警狀態。系統的詳細結構圖如圖1所示。
2 硬體電路設計及相關理論分析
防火防盜智能報警系統硬體主要由七大部分組成:主機部分處理器電路,從機部分處理器電路,感測器檢測電路部分,聲光報警電路,RS 485匯流排介面電路,鍵盤介面電路及顯示電路。
2.1 感測器檢測及聲光報警電路
感測器模塊由熱釋電感測器、煙霧感測器MQ211和紅外感測器組成。
煙霧感測器的內部電阻是隨著煙霧的濃度的變化而變化,因此要將其轉化為變化的電壓信號,在此通過電壓比較器LM339和幾個相應的分壓電阻構成,具體電路設計如圖2所示。在通電狀態下測得感測器的內阻是130 kΩ左右,在煙霧較濃時內阻為6 kΩ左右,在無煙時比較器的負端輸入為2.5 V左右,正端為1.2 V左右,有煙霧時負端為2.5 V,正端為3~5 V,此電路能很好地實現電平的轉換。熱釋電紅外感測器採用RE200B和信號處理元件BISS0001及少量外接元件組成,電路如圖3所示。
紅外感測器電路由紅外發射二極體及1838B組成,用單片機來檢測兩個感測器低電平的先後順序來判斷人的進出情況。其原理如圖4所示。聲光報警模塊由蜂鳴器、(紅,綠)發光二極體和NPN型三極體驅動電路組成,具體電路圖如圖5所示。
2.2 RS 485通信電路
本模塊採用用於RS 485與RS 422通信的低功耗、限擺率收發器MAX485。MAX485的驅動器擺率不受限制,可以實現最高2.5 Mb/s的傳輸速率。
現如今在學校的寢室里,學生貴重物品被盜、由於學生過失而引起著火等事故時有發生,這些都是一直以來困擾著學生、學工以及學校保衛處的「大問題」。傳統的防範措施存在很大的弊端,比如當事故發生時,防護鐵門、鐵欄桿就會成為主人逃生的最大障礙。而採用智能防火防盜報警系統,便能很好地解決此類問題了。但是市場上防火防盜系統價格對大學生來講過高,本系統便是針對大學宿舍,從低成本的角度來設計製作的。
1 系統組成及工作原理
本系統通過一個監控室和兩個宿舍來模擬,通過RS 485匯流排來實現通信。考慮到現實中監控室要能監控整棟宿舍樓,因此採用功能強大的ARM7晶元LPC2103作為主機控制晶元,從機採用價格低廉的51系列單片機作為控制晶元。宿舍中採用熱釋電感測器對人體進行檢測,煙霧感測器實現煙火檢測,紅外感測器實現對宿舍進出人員數量的檢測,主機通過RS 485匯流排對從機實時監控,當有異常出現時,宿舍和監控室的報警裝置會同時響起,只有本宿舍成員在本宿舍通過輸入從機的密碼才可解除報警狀態。系統的詳細結構圖如圖1所示。
2 硬體電路設計及相關理論分析
防火防盜智能報警系統硬體主要由七大部分組成:主機部分處理器電路,從機部分處理器電路,感測器檢測電路部分,聲光報警電路,RS 485匯流排介面電路,鍵盤介面電路及顯示電路。
2.1 感測器檢測及聲光報警電路
感測器模塊由熱釋電感測器、煙霧感測器MQ211和紅外感測器組成。
煙霧感測器的內部電阻是隨著煙霧的濃度的變化而變化,因此要將其轉化為變化的電壓信號,在此通過電壓比較器LM339和幾個相應的分壓電阻構成,具體電路設計如圖2所示。在通電狀態下測得感測器的內阻是130 kΩ左右,在煙霧較濃時內阻為6 kΩ左右,在無煙時比較器的負端輸入為2.5 V左右,正端為1.2 V左右,有煙霧時負端為2.5 V,正端為3~5 V,此電路能很好地實現電平的轉換。熱釋電紅外感測器採用RE200B和信號處理元件BISS0001及少量外接元件組成,電路如圖3所示。
紅外感測器電路由紅外發射二極體及1838B組成,用單片機來檢測兩個感測器低電平的先後順序來判斷人的進出情況。其原理如圖4所示。聲光報警模塊由蜂鳴器、(紅,綠)發光二極體和NPN型三極體驅動電路組成,具體電路圖如圖5所示。
2.2 RS 485通信電路
本模塊採用用於RS 485與RS 422通信的低功耗、限擺率收發器MAX485。MAX485的驅動器擺率不受限制,可以實現最高2.5 Mb/s的傳輸速率。
⑷ 誰能幫忙做個「防盜報警系統的設計」
家庭防盜報警系統設計報告
專業:航空電子設備維修
班級:20835
小組成員: 趙緒龍 陳俊霖 程瑤 王吉鵬
庭防盜報警設計報告
摘要:此設計是基於家庭防盜為主要功能的報警系統,總體分為四個模塊,分別為:門、窗、煤氣和失火。我們的設計主題是以門窗防盜。我們以AT89C51單片機為實現家居智能化,家庭內部照明或者他家電的開關,需要集中或者分核心設計為核心設計的模塊式防盜報警系統。
關鍵詞:紅外、AT89C51、報警
一、系統設計方案論證與比較
方案一:無線遙控
無線遙控由遙控發射機和遙控接受機兩大部分組成。發射機較多使用LC振盪器,頻率漂移較為嚴重。聲表器件的出現解決了這一問題,其頻率穩定性與晶振大體相同,而其基頻可達幾百兆甚至上千兆赫茲。無須倍頻,與晶振相比電路極其簡單。接受機可使用超再生電路或超外差電路,超再生電路成本低,功耗小,電流只需100uA左右,超載生電路的零敏度可調。但是,超載生電路的工作穩定性比較差,選擇性差,從而降低了抗干擾能力。超外差電路的靈敏度和選擇性都可以做得很好。
方案二:採用PT2262/PT2272實現的紅外遙控
1、 晶元介紹
PT2262/2272是台灣普城公司生產的一種CMOS工藝製造的低功耗低價位通用編解碼電路PT2262/2272最多可有12位(A0~A11)三太地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,PT2262最多可有6位(D0~D5)數據端管腳,設定的地址碼和數據碼從17腳串列輸出,可用於無線遙控發射電路,紅外遙控發射電路。
(1)編碼晶元PT2262
編碼晶元PT2262發出的編碼信號由:地址碼,數據碼,同步碼組成一個完整的碼字,解碼晶元PT2262接收到信號後,其地址碼經過兩次比較核對後,VT腳才輸出高電平,與此同時相應的數據腳也輸出高電平,如果發送端一直按住按鍵,編碼晶元也會連續發射。當發射機沒有按鍵按下時,PT2262不接通電源,其17腳為低電平,所以315MHZ的高頻發射電路不工作,當有按鍵按下時,PT2262得電工作,其第17腳輸出經調制的串列數據信號,當17腳為高電平期間,315MHZ的高頻發射電路起振並發射等幅高頻信號,當17腳為低平期間,315MHZ的高頻發射電路停止振盪,所以高頻發射電路完全受控於PT2262的17腳輸出的數字信號 ,從而對高頻電路完成幅度控鍵(ASK調制)相當於調制度為100%的調幅。
方案三:採用AT89C51實現的紅外遙控
通用紅外遙控系統由發射和接收兩大部分組成,應用編、解碼專用集成電路晶元來進行控制操作,如圖所示。發射部分包括鍵盤矩陣、編碼調制、LED紅外發送器;接收部分包括光、□電轉換放大器、解調、解碼電路。遙控開關是在通用紅外遙控系統的基礎上加以改進實現的。其實質就是將紅外遙控接收部分採用單片機AT89C51來控制。即當一體化紅外接收器接收到紅外遙控信號後,將光信號轉換成電信號,經放大、解調、濾波後,將原編碼信號送入單片機AT98C51中進行信號識別、解碼,然後進行相應的處理,打到控制電器的目的。
紅外線遙控器的工作原理:
本系統採用單片機AT89C51和晶元74LS00作為本設計的核心元件。智能匯流排式開關是通過AT89C51和晶元MT8880實現對系統控制的。盡管無線遙控和PT2262/PT2272實現的紅外遙控都比較方便使用,但是採用AT89C51實現的紅外遙控更容易實現與智能匯流排式開關的連接。採用AT89C51實現的紅外遙控就是在通用的紅外遙控系統的基礎上加以改進實現的,其實質就是將紅外遙控接收部分採用單片機AT89C51來控制。所以,我們選擇方案三。
二、主要單元電路設計、分析和計算
1、基於紅外反射的防盜報警器設計與製做
(1)設計思路
為降低成本,設計中未採用單片機進行控制,利用455K陶瓷晶振搭建振盪電路,產生455KHZ脈沖信號,經計數器12分頻,得38KHZ信號,驅動紅外發射管發射紅外線。發射出的紅外線如遇障礙物,則反射回來,被紅外一體化接收頭接收到,接收頭輸出觸發信號,觸發單穩態觸發器工作,驅動LED及發生裝置進行聲光報警。
(2)、電路設計
①、振盪電路
利用455K陶瓷晶體振盪器搭接多諧振盪器,產生455KHZ脈沖信號,U1選用74LS00集成晶元。具體電路及參數如圖2:
②、分頻電路
要得到38KHZ信號,需對45khz信號進行12分頻,電路如圖3所示,計數晶元選用74LS193,74LS193的詳細用法請參見其用戶手冊。
圖三:分頻電路
③發射驅動電路
採用一個三極體S9013驅動紅外發射管,R4為可調電阻,用於調整發射功率,從而達到調整紅外發射距離的目的。電路如圖4所示。
圖4:驅動電路
④接收電路
接收採用紅外線一體化接收頭TL1838,使用非常簡單,如圖5,接收到紅外線是時,1腳輸出低電平,否則,輸出高電平。利用555晶元實現單穩態觸發器電路,低電平觸發,當接收到紅外線時觸發觸發,有555定時器的3腳輸出高電平,高電平的維持時間根據t=1.1RC來計算,本電路中R=R6=200K,C=C3=10uF,計算得t=2.2s,也就是報警時間為2.2秒,通過調整R6和C3,可改變報警時間的長度。
報警器具有兩種工作模式,通過J1、J2選擇報警器的工作模式,
模式1:連接J2、斷開J1,則當報警器前方有障礙物是報警,此種模式適用於門窗等位置的 防盜報警。
模式2:連接J1,斷開J2、當報警器前方無障礙物時報警,這種模式主要應用於物品看管,物品作為障礙物放置在報警器前面,如果物品被挪走則發出報警信息。
圖五:接收電路
⑤報警電路
如圖6,三極體Q2基極輸入高電平時,管子飽和導通,驅動蜂鳴器
B1及發光二極體D2進行聲光報警。
圖五:報警電路
2、基於氣體感測器的有毒氣體設計
三、實訓總結
通過這次實訓我們對系統設計有了初步的了解,同時我們也學會了怎樣去設計一個系統,對我們以後的工作墊定基礎。對焊接有了進一步的加深,同時也識別了各種不同的元器件。對於這次實訓最重要的是認識了系統,對系統設計有了初步的了解。
(搜的網上的,你自己參考參考吧)