小区防盗报警系统设计毕业设计(编辑修改稿)

小区防盗报警系统设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

，输入和输出 电路设计 、功能设定等 电路设计 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。 处理器方案选择 方案一： 现代社会要求制造业对市场需求作出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性， PLC 编程正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。 逻辑控制器具有以下鲜明的特点。 (1) 使用方便，编程简单。 (2) 功能强，性能价格比高。 (3) 硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强。 (4) 可靠性高，抗干扰能力强。 （ 5）系统的设计、安装、调试工作量少。 （ 6）维修工作量小，维修方便。 2 方案论证与设计 5 方案二： AT89C51 是一种低功耗高性能 CMOS 8 位单片机， 40 个引脚， 32个外部双向输入 /输出（ I/O）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，片内含 4KB 的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器 (ROM)和 128 字节的随机存取数据存储器（ RAM）。 AT89C51 采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS51 指令系统。 AT89C51 可以按照常规方法进行编也可以在线编程。 方案三：采用 TI 公司 MSP430 系列单片机。 MSP430 系列的单片机拥有有业界最低功耗，其中 F149 活动模式在 160uA，因此在性价、功耗、速度上都有优势。 根据要求，本设计不属于工业设计，从经济角度考虑，我们选择方案二。 防盗报警传感器选择 PIR 传感器简单介绍 热释电红外线 (PIR)传感器是 80 年代发展起来的一种新型高灵敏度 探测元件。 是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。 它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。 将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如作电源开关控制、防盗防火报警、自动览测等。 双探测热释电红外探头的优缺点 : 优点：本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好 ， 价格低廉。 抗干扰性能： 防小动物干扰：探测器安装在推荐地使用高度，对探测范围内地面上地小动物， 一般不产生报警。 抗电磁干扰：探测器的抗电磁波干扰性能符合 GB10408 中 的 要求，一般手机电磁干扰不会引起误报。 抗灯光干扰：探测器在正常灵敏度的范围内，受 3米外 H4 卤素灯透过玻璃照射 ,不产生报警。 缺点： （ 1） 容易受各种热源、光源干扰。 2 方案论证与设计 6 (2） 被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。 (3) 易受射频辐射的干扰。 (4) 环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度降低，有时造成短时失灵。 显示 方案选择 方案一： LED 数码 显示 LED 是一种离子注入型全固体半导体发光器件，它的电压低，正好与 TTL 电路匹配，发光效率高，寿命最长，是目前仪表数字显示的主体。 LED 是低电压驱动，极微小功耗，与 CMOS 功耗电路可直接匹配，是 LSI 的孪生兄弟，此外其极薄的扁平结构立刻眼在极亮的环境光下使用，以及信息容量大，生产容易等等，都充分显示了它的优越性能。 方案二。 液晶显示 液晶显示是工作温度范围较窄，特别是低湿范围不够，液晶显示器不宜施加直流电压，一般来说，使用液晶显示信息，需要液晶材料或器件，相应的驱动系统和控制系统三者统一。 在本设计中只 需要使用几个数字来表示被盗地点，用液晶显示就显得浪费了，而数码显示就简单便宜了。 系统方案图 图 21 系统方案图 3 硬件电路设计 7 3 硬件电路设计 硬件电路图包括了热释电红外传感电路，晶振和复位电路， LED 数码显示电路， 手工暂停电路，报警电路。 硬件单元 电路设计 信号检测与放大 电路设计 针对红外辐射信号的探测，设计了一种实用化的基于单片机 AT89C51 检测放大电路。 (1)热释电红外传感器 实现功能 当人体辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上时，电路中的传感器将输 出电压信号，然后使该信号先通过一个由 C C R R2 组成的带通滤波器，该滤波器的上限截止频率为 16Hz，下限截止频率为。 由于热释电红外传感器输出的探测信号电压十分微弱（通常仅有 1mV 左右），而且是一个变化的信号，同时菲涅尔透镜的作用又使输出信号电压呈脉冲形式（脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定，通常为 左右），所以应对热释红外传感器输出的电压信号进行放大。 本设计运用集成运算放大器 LM324 来进行两级放大，以使其获得足够的增益。 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 31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。 RSY2 Y1R1 R2 C2 C1 R3 R4 Q2N P NQ1F E TV c c V C C3v 1 2vOUT 图 31热释电红外传感器原理图 3 硬件电路设计 8 (2)电路实现功能 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，然后经放大电路将电信号放大传给单片机。 图 32 信号检测与放大 电路 (3)反相器 74LS04 介绍 反相器 74LS04（ 反相器是最简单的门电路，它只有一个输入端和一个输出端，输入和输出都只有高电位和低电位 (在数字电路中称之为高电平和低电平 )两种相反的状态，如果高电平用“ 1”表示，低电平用“ 0”表示，反相器输出与输入之间特定的逻辑关系就是输入为 1，则输出为 0；输入为 0，则输出为 1，输出总是输入的否定）。 信号， 经放大电路、比较电路送至门限开关，再通过反向器 74LS04 送出 TTL 电平至 AT89C51 单片机。 LED 显示 电路设计 (1)电路实现功能 针对报警次数的 显示，设计了一种实用化基于单片机 AT89C51的 LED 显示电路。 此电路实现的功能是显示报警次数信号。 当查询 P1 有高电平时，进行报警处理， 7段 LED 3 硬件电路设计 9 数码管显示报警 房间号 ，当报警 时，小区保安室可以接收信息。 同时通过 和 口设置进行声光报警。 图 33 LED 显示电路 (2)数码管 介绍 共阴数码管 DS1（数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“ 8”可分为 1位、 2 位、 4 位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。 共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极 (COM)的数码管。 共阳数码管在应用时应将公共极 COM 接到 +5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。 当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。 报警执行 电路设计 (1) 电路实现功能 针对声光报警实现，设计了一种实用化基于单片机 AT89C51 报警执。