基于单片机的安全防盗装置设计(编辑修改稿)

基于单片机的安全防盗装置设计(编辑修改稿)内容摘要：

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。 图6 热释电红外传感器原理图 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。 如图7所示为时钟电路。 图7 时钟电路图 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8示为手动按键复位电路。 图8 手动按键复位电路图 声音报警电路的设计本设计声音报警电路用一个蜂鸣器和三极管、构成声音报警电路，如图9示为声音报警电路。 图9 声音报警电路 显示电路设计本设计安全防盗装置的显示部分是由LCD12864完成的，显示分为两个模式，第一个显示模式是无盗模式即在当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,具体显示见图10无盗模式。 与此同时蜂鸣器无声，不会报警。 图10 无盗模式第二个模式是有盗模式即当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到盗贼，液晶界面显示有盗贼进入，并显示对应报警点，这里仿真的时候设置了4个报警点，然后通过这些报警点可确定盗贼进入的方向。 具体显示见图11有盗模式。 与此同时蜂鸣器会发出响声报警。 图11 有盗模式 双4输入与门74LS21在本设计中在对红外探头与单片机之间的链接上，使用了与门然后连接到单片机的外部中断0口，在设计中我选择了74LS21。 它是具有正逻辑与门功能，供电电压： ，输出高电平电流： ，输出低电平电流： 8mA。 其功能表如表2所示。 表2 双4输入与门74LS21功能表 在仿真中设置了4个报警点与单片机的外部中断0口相连，当其中有报警点响应时，通过双4输入与门74LS21门，输出对应的是该点的响应，如图12所示。 图12 74LS21与单片机连接方式电路图 关闭报警电路设计 当有盗贼进入时，蜂鸣器会一直发出响声报警，当发现误报的情况时候或者已经抓到盗贼后，需要关闭报警，显示界面显示正常的无盗贼进入模式。 本设计中仿真的时候关闭报警按钮与单片机的外部中断1口相连，如图13所示。 图13 关闭报警电路5 软件程序的设计 系统主程序设计本设计采用中断响应方式，这样单片机对从触电产生的信号有交快的相应速度。 那么在程序的编写上首先进行中断设置，一旦有中断发生，就处理中断，直到系统被复位。 其流程图14如所示。 图14 主程序工作流程图其具体程序参考附录B 报警点扫描子程序设计在程序中INT0有最高的优先级，当INT0口既1号触点有警状，单片机立即便响应，如果其他触点也有响应，因为在硬件上1号到4号触点通过一个4输入的或门接到INT0口，所以在响应上和1号触点不同，但1号到4号触点的中断优先权是一样的，如果是其中多个同时出现情况，就安发生的先后和扫描的先后来响应，具体的程序流程图15如下：图15 报警点扫描子程序6 系统集成调试与运行评价系统调试包括硬件调试和软件调试。 硬件调试的任务是排除系统的硬件电路故障，包括设计性错误和工艺性故障。 软件调试是利用开发工具进行在线仿真调试，除发现和解决程序错误外，也可以发现硬件故障。 本设计通过利用Proteus仿真，将所编写的程序用Keil软件编译，所仿真原理图见附录A图所示。 由于在proteus软件中没有专门用作红外线发射与接收的器件，所以在仿真电路图中以开关代替红外器件，其原理和效果是一致的。 本设计所要求达到的目标，通过调试得到满意结果。 （1）在正常工作情况下，液晶界面显示无盗贼进入，蜂鸣器不响。 （2）外部中断0在接收到报警点带来的低电平信号，液晶界面显示有盗者进入，并显示对应的报警点，蜂鸣器发出响声报警。 若报警点1触发，则显示报警点1。 若报警点2触发，则显示报警点2。 依此类推，对应的报警点触发，液晶界面显示对应的报警点，如果报警点全部触发，那液晶显示界面显示全部报警点，蜂鸣器此时也会发声报警。 （3）在报警过程中，外部中断1关闭报警按钮可使警报解除，恢复成正常界面。 结论本设计研究了一种基于单片机技术的无线智能防盗报警器。 该防盗报警器通过以AT89C52单片机为工作处理器核心，外接热释电红传感器，它是一种新颖的被动式红外探测器件，能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射，并将其转化为相应的电信号输出，同时能有效的抑制人体辐射波长以外的红外光线与可见光的干扰。 作为单片机的外部触发信号处理，经单片机内部软件编程处理后，单片机输出控制信号，驱动报警电路开始报警，液晶显示报警点。 该报警器的最大特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活；且安装方便、智能性高、误报率低。 随着现代人们安全意识的增强以及科学技术的快速发展，相信报警器必将在更广阔的领域得到更深层次的应用。 在利用proteus软件仿真过程中，出现了很多的问题，初次接触这个软件，一点都不熟悉，很多知识都是用的时候在网上找的，或者查资料得出的。 对于器件库中的元件的性能不熟悉，不如说是最常用的电容器就有好多种，并不了解我需要的是哪一个，而且电容的种类那么多，很难一次性选择正确。 再者就是本图中所用的三极管放大器，由于是从单片机的输出端来导通三极管，所以也要选择功率很小的器件，这样单片机才能驱动。 这一点也是慢慢领悟出来的。 仿真图画好之后，虽然整体看起来线条连接都很可靠，但是有的地方还是“接触不良”，所以还要认真排查，解决问题。 电路图画好之后就是装入程序进行仿真。 我的程序也有一些问题，开始时中断程序似乎不起作用，然后查了很多资料，找王老师帮忙，最终问题还是解决了。 用Keil软件编译好程序后载入，满足设计的要求。 通过本次的单片机课程设计，我不仅掌握了硬件电路设计的基本步骤和方法，还认真的回顾了C语言编程方面的知识。 将我所学的知识应用于生活实践中。 真正的做到了学以致用的效果。 同时也锻炼了我的动手能力。 致谢通过单片机毕业设计，我不仅学到了很多新的电路设计知识，扩大了自己的知识面，而且学到了如何将理论知识与实际应用相结合。 这将是我以后学习工作的最宝贵一笔财富，终身受益。 在设计过程中，难免会有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及同学们的支持，我想这个设计不会完成的这么顺利。 在我设计的每个阶段从查阅资料到设计方案的确定和修改，老师和同学们都给了我很大的帮助。 首先感谢这次设计的指导教师王老师，老师渊博的知识，认真负责的工作作风，平易近人的态度让我受益匪浅，严谨的治学态度以及给我的详细的修改意见都让我有很大的收获，他教给我们的不仅是知识还有待人处事的积极态度，在此，向王老师表示最衷心的感谢和最诚挚的敬意。 其次还要感谢和我一起设计的同学们，在我的论文写作过程中他们提出了很多的建设性意见，并给了我很多的启发，使我的论文能够顺利的完成。 在这里，谢谢你们真心的帮助。 最后，再一次的感谢王老师和同学们，在他们的帮助下我少走了很多的弯路，使我能够顺利的完成设计，谢谢! 参考文献1 吴政江. 单片机控制红外线防盗报警器[J]. 锦州师范学院学报, 2001.2 宋文绪. 传感器与检测技术[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004.3 唐桃波, 陈玉林. 基于AT89C51的智能无线安防报警器 [J]. 电子设计应用, 20034 薛均义, 张彦斌. MCS51系列单片微型计算机及其应用[M]. 西安交通大学出版社, 2005.5 徐爱钧, 彭秀华. 单片机高级语言C51应用程序设计[M].北京航空航天大学出版社, 2006.6 康华光. 电子技术基础（模拟部分）[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004.7 张毅刚、(第3版).清华大学出版社 (201005出版)8 李广弟、朱月秀、 (第3版) 北京航空航天大学出版社 (200706出版)9 西安电子科技大学出版社 (200902出版)10 潘永雄. 单片机实验与实践. 电子工业出版社，200511 李光飞. ，200612 朱清慧. Proteus教程——电子线路设计、制版与仿真. 清华大学出版社，2008.13 张洪润,蓝清华. 单片机应用技术教程[M] . 北京:清华大学出版社,1997.14 （第四版）[M],北京：清华大学出版社，15 [M],北京：电子工业出版社，16 王效华，张咏梅 单片机原理与应用[M]，北京:北京交通大学出版社, 2007.17 [M]，北京：人民邮电出版社，18 蒋辉平，[M]，北京：机械工业出版社，200919 [M]，北京：电子工业出版社，20 Compaq, Intel, Microsoft, Serial Bus Specification [S].199821 Philips， DataSheet[EB]. 2000附录A 电路图设计与仿真附录B 设计编程程序/********************************************************************题目：基于单片机的安全防盗设计 程序作用： ，有人进入时，蜂鸣器会响，液晶界面显示对应的报警点 ，蜂鸣器停止响声，液晶界面恢复成正常模式 ********************************************************************/include//52头文件include//含有_nop_指令头文件define uchar unsigned char//宏定义 下面用uchar 代表unsigned chardefine uint unsigned int //宏定义 下面用uint 代表unsigned int define LCD_databus P0 //宏定义 下面用LCD_databus代表P0口//以下是字库码/* 文字: 您 *//* 宋体12。 此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16 */uchar code nin[]={0x20,0x10,0x08,0xFC,0x23,0x10,0x88,0x67,0x04,0xF4,0x04,0x24,0x54,0x8C,0x00,0x00,0x40,0x30,0x00,0x77,0x80,0x81,0x88,0xB2,0x84,0x83,0x80,0xE0,0x00,0x11,0x60,0x00}。 /* 文字: 的 *//* 宋体12。 此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16 */uchar code de[]={0x00,0xF8,0x0C,0x0B,0x08,0x08,0xF8,0x40,0x30,0x8F,0x08,0x08,0x08,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x7F,0x21,0x21,0x21,0x21,0x7F,0x00,0x00,0x00,0x43,0x80,0x40,0x3F,0x00,0x00}。 /* 文字: 房 *//* 宋体12。 此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16 */uchar code。