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1、引言 红外光控防盗报警器的设计与制作1 引言1.1 选题背景随着时代的进步，电子电路科学技术的飞速发展，人们的生活水平有了很大的提高，各种高档家电和贵重物品为许多家庭拥有，然而一些不法分子也是越来越多。但是大部分人的防盗意识还是不够强造成偷盗的现象屡见不鲜，带给人们群众极大的困扰，因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。红外光控报警器成功研发有利的遏制了这种情况的再次发生。红外光控报警器是一种由报警器主动发出红外线，红外线碰到障碍物，就会反弹回来被报警器接受。如果探头检测到红外线是静止的也就是不断的发出红外线又不断地被反弹的，那么报警其就不会报警。当有会动的物体触犯了红外线时候，探头就会
2、检测到异常，就会报警。从而达到预防和防盗的功能。1.2 目的和意义红外光控防盗报警器在社会中应用广泛，对于预防盗贼、实时监控具有重要意义，极大的减轻了人的工作负担，保障了社会的安定和谐。各国对红外线技术的研究促使红外线技术应用到很多高新科技领域，红外线技术结合单片机技术制作的红外防盗报警具有很广阔的研究前景，单片机使得报警功能越来越智能化、人性化，可以实现人们的各种防盗报警要求。本设计就是要实现用38kHz的方波对红外线进行调制发射出去，由接收电路进行红外线的接收，接收电路输出低电平，当有障碍物遮挡住这束红外线时，接收电路产生高电平送人单片机，由单片机内部程序作用产生声光报警驱动信号，并由数码
3、管显示报警次数。由此，红外防盗报警器的功能便得以实现，完成了入侵自动报警的功能，也即是本课题的研究目的。1.3 技术要求和设计范围就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。而本设计中所使用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号，同时，热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。第 17 页 (共 25 页)方案设计1.4 发展现状 就
4、国内现状而言，报警器的普及使用还是相对比较少，而且主要应用在工业测量与控制上，中国最大的报警器公司一年也只达到产值55000只。而在美国等国外，很多报警器厂商的年产值都达到了几十万只乃至几百万只。在应用领域上，其在报警器的应用也是非常广泛的，电力、化工、石油化工、汽车、民用等领域都用的很多。就发展趋势来看，现在国内外已经成功研发出震动报警器：如电动车，汽车碰到振动就会发出报警声。红外电子狗：当有人进入监控范围内就会发出报警声。微波雷达探测报警器：当有人进入监控范围内即发出报警。从研究的主攻方向来说，有新型量子点红外探测器的研发、幕帘探测红外线报警器、热释点红外报警器。智能化住宅保安系统具有较高
5、的自动化技术水平及完善的功能，安全性、可靠性高。每个住户单元的防盗、防灾报警装置通过网络系统与小区管理中心的监控计算机连接起来，实现不问断监控。安防报警包括：门禁系统、红外门磁报警、火灾报警、煤气泄漏报警、紧急求助、闭路电视监控、周边防越报警、对讲防盗门系统等。2 方案设计2.1 设计任务及要求 (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
6、、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。(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。2
7、.2 基础知识介绍通过了解此基础知识，会对防盗报警器设计的原件选择有一个明确的思路，通过比较运用最佳原件，也对防盗报警器的设计有个整体思路。2.2.1 常见的几种红外传感器介绍(1) 红外探测器： 红外系统的核心是红外探测器，按照探测的机理的不同，可以分为热探测器和光子探测器两大类。热探测器是利用辐射热效应，使探测元件接收到辐射能后引起温度升高，进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射，引起非电量的物理变化时，可以通过适当的变换后测量相应的电量变1。(2) 红外测温产品： HEITRONICS 拥有 多
8、年非接触红外测温经验，50多种红外测温仪和非接触红外测温系统可满足不同行业用户的特殊需求,提供最优非接触红外测温解决方案。在高性能和高品质的红外测温产品市场，来自德国的HEITRONICS以其在尖端领域应用中良好的品质纪录，被广泛公认为是世界一流的红外测温产品供应者而受到信任。HEITRONICS 系列产品已广泛应用于冶金，玻璃,造纸, 纺织, 橡胶, 木材, 制陶,塑料 涂层, 沥青 建筑, 电子, 食品,石化，水泥等工业制造、科学研究和实验领域。 HEITRONICS红外测温仪部分产品： KT19系列-50C - 3000C 智能型红外测温仪，智能测温系统：19种光谱范围、实时数字处理、5
9、 ms响应时间、光学瞄准、带激光瞄准 、LCD显示、可编程、RS232串行接口。KT15D系列-50C - 3000C 通用型红外测温仪通用测温专家：19种光谱范围、实时数字处理、响应时间50ms、可编程、RS232串行接口、紧凑型结构。KTX系列0C - 2000C 集成型红外测温仪：响应时间50ms、全金属外壳、抗 电磁干扰、HD版适合在180C恶劣环境下工作 。LS12系列-50C - 3000C 线性扫描式测温仪：19种光谱范围、实时数字处理、 可编程、RS232串行接口、独立使用远端软件遥控 。KT18S50C - 2500C 光谱式红外测温仪：响应时间10ms、距离目标系数为 40
10、0:1、光学瞄准、硅探测器。(3) 压电传感器 压电传感器(Piezoelectric sensor)是一种典型的有源传感器,它是以某些电介质的压电效应为基础,在外力作用下,电介质表面产生电荷,从而实现外力与电荷量间的转换,达到非电量的电测目的。压电传感器的应用:可分为单向力,双向力和三向力传感器.压电传感器的物理基础是压电效应,压电敏感元件感受力的作用而产生电压或电荷输出,即根据输出电压或电荷的大小和极性,就可确定作用力的大小和方向2。由此可见,压电传感器可以直接用于测力,或测与力相关的压力 位移 振动加速度等。(4) 磁电传感器磁电传感器可分为两大类,一类是基于铁芯线圈电磁感应原理的磁电感
11、应式传感器,一类是基于半导体材料磁敏效应的磁敏传感器3。磁敏管的应用:不但具有很高的磁灵敏度,同时能识别磁场极性;而且体积小 功耗低,因而具有广泛的应用前景。(5) 光电传感器 光电传感器是一种将光信号转换成电信号的装置,它具有结构简单,性能可靠,精度高,反应快等优点,在现代测量和自动控制系统中,应用非常广泛,是一种很有发展前途的新型传感器。(6) 人体热释电红外传感器 在电子防盗、人体探测器领域中，被动式热释电红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。(7) 无线红外传感器 无线红外传感器又名无线红外探测器无线智能幕帘/广角红外探测器采用美国军用红外
12、传感器进行信号采集探测与摩托罗拉芯片组合集成单片机智能技术控制，自动温度补偿，微电流省耗，无误报，无漏报，探测距离远，工作稳定，性能可靠，外形精巧，美观大方。机内设置电源外拨开关，外出设防可以接通电源，达到更加省电的效果。它是根据人体红外光谱而工作，当人体在其接收范围内活动时，探测器输出报警信号，广泛用于银行、仓库和家庭等场所的安全防范。 是目前可靠性较高的产品，红外探测部分采用报警器用传感器和红外专用处理IC。高频发射部分采用最新声表面(S)稳频技术，配合成熟的外围电路，使得产品具有红外探测灵敏度好、误报率低、高频发射频率稳定、发射功率大的特点。 工作原理：红外广角型探头的防范区域是以其透镜
13、始点，向前散发120度，长12米的圆锥形的探测区域，在这区域内，只要是热能动物在区域内活动，其散发的红外热能将被吸收。幕帘型探头工作原理：红外幕帘型探头的防范区域是以其透镜始点，向前散发120度，长12米的圆锥形的探测区域，在这区域内，只要是热能动物在区域内活动，其散发的红外热能将被吸收。 2.2.2 热释电红外传感器的原理热释电红外传感器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4。如图1所示为热释电红外传感器的内部电路框图。图1 热释电红外传感器的内部电路框图 热
14、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。 图2 热释电红外传感器原理图2.2.3 PIR的原理特性热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元件，在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰5。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。人体辐射
15、的红外线中心波长为9-10um，而探测元件的波长灵敏度在0.2-20um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7-10um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器6。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同不能抵消，经信号处理而输出电压信号。2.2.4 555定时器的原理555定时器电路是一块介于模与数字电路的一种混合电路，由于这种特殊的地位，故555定时电路在报警电路、控制电路得到了广泛
16、的应用。其仅有两个比较器、一个触发器、一个倒相器、放电管和几个电阻构成，由于比较器电路是一个模拟器，而触发器电路为数字电路，故其为混合器件7。555 定时器的功能主要由两个比较器决定，如图3所示。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC 若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR端的电压大于VCC /3，则 C1的
17、输出为 0，C2 的输出为 1，可将RS触发器置0，使输出为0电平8。 它的各个引脚功能如下： 1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。 8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 16V，CMOS型 时基电路VCC的范围为3 18V。一般用5V。 3脚：输出端Vo 2脚：低触发端 6脚：TH高触发端 4脚：是直接清零端。当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。 5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01F电容接地，以防引入干扰。 7脚
18、：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。图3 555定时器原理图555的功能描述上图中当VC不外接电压时，三个电阻对电源电压进行分压，每个电阻上的压降为1/3Vcc,从图4可以看出，其555的工作可分为下列3种情况加以讨论：1.当触发输入端TL输入电压低于1/3VCC而阈值输入端电压大于2/3VCC时,其下面比较器输出为高电平，触发器输出高电平；2.当触发输入端TL输入电压高于1/3VCC，而阈值输入端电压小于2/3VCC时,其两个比较器输出皆为低电平，触发器输出保持不变；3.当触发输入端TL输入电压高于1/3VCC而阈值输入端电压大于2/3VCC时,其上面比较器输出为高电平
19、，触发器输出低电平。详细情况见下列表格：输入输出THTL/RDQ放电管状态00导通2/3VCC1/3VCC10导通2/3VCC1/3VCC1保持不变保持不变2/3VCC1/3VCC10导通2/3VCC1/3VCC11截止图4 555定时器的功能2.2.5 AT89C51单片机的概述 ATMEL公司的AT89C51是一种高效微控制器。采用40引脚双列直插封装形式。AT89C51单片机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
20、P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写1时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，
21、P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址1时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入1后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：P3口管脚 备选功能P3.0 RXD（串
22、行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 INT0（外部中断0）P3.3 INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 （外部数据存储器写选通）P3.7 （外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/：当访问外部存储器时，地址锁存允许端的输出电平用于锁存地址的地址字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于
23、定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令时ALE才起作用。PSEN：外部程序存储器的选通信号端。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。/VP：当保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，将内部锁定为RESET；当端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源。XTAL1：反向振荡放
24、大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：反向振荡器的输出,如采用外部时钟源驱动器件，应不接。 振荡特性: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。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。芯片擦除:整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。此外
25、，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。我们常见的单片机就是51系列，但是他们根据类型和特性不同分为好多种,此次设计我们选择了AT89C51单片机。MCS-51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进
26、行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机，而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到8031的名称。INTEL公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051为核心的单片机，当然，功能或多或少有些改变，以满足不同的需求，其中89C51就是这几年在我国非常流行的单片机。89C51的特性像上面都罗列了，它的只读存储器即ROM是电可擦除的，也称为FLASHROM。2.3 运行环境和开发工具的选择(1) PC机，完成焊接所需相关元器件及工具（如电烙铁，万用表，电源等）。(2) protues，protel99仿真软件。(
27、3) 函数信号发生器，示波器，电源，导线。3 红外光控防盗报警器的电路设计3.1 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：电源电路、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。本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，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
28、件设计等几个阶段。从设计的要求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4所示： AT89 C51复位电路信号检测电路报警执行电路LED发光显示放大驱动驱动图4 总体电路设计框图处理器采用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9。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。
29、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10。3.2 红外光控报警器原理电路图图5 红外光控防盗报警器原理图红外光控防盗报警的电路设计3.2.1 电源设计10uF的电容C1和220uF的电容C2起滤掉电源中杂波的作用，LED发光二极管作为指示灯。图6 电源设计3.2.2 放大电路的设计 共射极放大电路对热红外释电器采集到信号进行放大。并最终将放大的信号输入到单片机端口中。图7 信号放大设计电路及信号放大图3.2.3 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
30、放大器可以配置为片内振荡器11。图8 时钟电路图3.2.3 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2us12。本设计采用的是外部手动按键复位电路。如图9示为复位电路。 图9 复位电路图3.2.4 发光二极管报警电路的设计由4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13。图10所示为发光二极管报警电路。图10 发光二极管报警电路3.2.5 声控报
31、警电路的设计如下图所示，用一个555定时器构成的、电阻接到单片机的TXD引脚上，构成声音报警电路14，如图11示为声音报警电路。图11 声控报警器设计3.2.6 红外线发射电路设计图12中“12”元器件表示热释电红外传感器，D1表示发光二极管。当检测到信号时，电路导通发光二极管发光。 图12 红外线发射电路设计3.3 系统硬件电路的选择及说明硬件电路的设计见附图所示。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。3.4 软件的程序实现3.4.1 主程序工作流程图系统初始
32、化声光报警结束检测有无信号输入报警是否持续10s开始启动声光报警电路开始报警是否还有检测信号等待结束YNNYYN图12 主程序工作流程图如果检测到脉冲信号后，表示有人闯入监控区，从而经过单片机内部程序处理后，驱动声光报警电路开始报警，报警持续10秒钟后自动停止报警,然后程序开始循环工作，检测是否还有下次触发信号，等待报警从而使报警器进入连续工作状态。同时，利用中断方式可以实现报警持续时间未到10秒时，用手工按键停止的声光报警的作用15。手工按键停止报警中断服务程序工作流程图，如下图13所示；焊接与调试中断源发出中断申请关中断、保护现场INTO端有输入信号关闭报警恢复现场、开中断中断返回图13
33、中断服务程序工作流程图4. 焊接与调试4.1 焊接在插放元件前先用电工刀将电路板的外型设计好，是否与它的外壳相匹配。要注意插入边沿的元件后，能否盖上外壳。在插放元件的时候，最好对个元件的性能进行检测，我们所购买的都不是军用元件，存在一定的误差。不同的三极管引脚排列顺序不一样，对电阻、电容、电解电容、三极管、可控硅、集成电路等的识别及检测焊接的时候应注意烙铁的温度，最好不要在电风扇下面，以免风扇影响烙铁头的温度。同时要注意焊接技术，不要出现尖角，剪除引脚的时候，引脚不要留的太长，避免不必要的干扰。同时焊接时应尽量将一个模块的元器件焊在一起，不仅方便布局，同样也放变调试检查电路。4.2 调试4.2
34、.1 软件调试 先在Keilc51环境中进行软件调试，再利用编程器将调试好的程序固化到89C51单片机中,在调试中遇到了几个问题，毕竟仿真跟实际电路是有一些区别的。本次调试时第一次发现在仿真中能良好运行的程序，而在实际电路中蜂鸣器却不响调试后才发现是单片机的管脚输出电压不够，因此后来改电路，有单片机管脚电压跟三极管的基极相连，集电极与VCC相连，把单片机的管脚与三级管构成一个开关使用，发现在实物中蜂鸣器能发出声音了。还有一个问题是延时时间问题，在仿真中报警延时时间大约是10秒，而在实际电路中却多了些，经检测发现，红外探头的输出有延时需要改进，报警延时大约是10秒。4.2.2 硬件调试(1) 检
35、查线路应焊接无误。本设计制作中，电路焊接要注意元器件在板子上的布局，尽量做到少用线，同时为保证方便检查，应尽量把各模块焊接在一起。如果布局不好调试如果有问题就不容易被发现问题出在哪儿。本设计开始制作出来时一直接收不到信号，后经逐个排查，才发现是红外接收模块到单片机之间的电解电容极性接反了，当时焊接的时候没注意，电解电容是有极性的。(2) 红外检测模块调试。在反向器后测试当有人在热释电红外线传感器前走动时是否有输出。经检测有3.3V电压输出。(3) 灯光报警电路调试。将电源正极接至灯光报警电路，将电源负极接至单片机管脚P3.0口，发现LED亮度不够，后经与仿真对比，发现时焊接时没有220的电阻用
36、的1K的代替的，后在指导老师周老师那儿要了几个小电阻，焊接上之后LED正常发光。(4) 声音报警电路调试。将电源正极接至声音报警模块三极管的集电极，电源负极接至蜂鸣器的负极管脚，当在基极输入一个电压时蜂鸣器发出声音。(5) 整机调试。接通电源，当人在热释电红外传感器前走动时，系统发出声光报警，并且人离开之后还会延时报警10秒钟。当没有人在探头前走动时如希望马上不报警了，可以按下单片机的外接复位开关，经整机调试，单片机外接复位开关能良好工作。5. 设计总结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STC89C51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
37、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。平时传感器输出低电平，当有人在探测区范围内移动时输出低电平变为高电平，此高电平输入单片机，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，驱动声光报警电路开始报警。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。本设计本身具有一定的局限性，就是系统发出声光报警的范围有限，如果没人在
38、附近，即使发出了声光报警也提醒不到有小偷。例如：单个家庭使用时，由于现代化的城市中大多都属于上班族，邻居之间有可能住了几年都相互不认识，而且大多数人都抱着事不关己高高挂起的心态，所以当红外线发出声光报警时即使有人听到了也会这种心态的人无视掉，即使有人意识到是有小偷也有想去看看到底是怎么回事，这时大都市的弊端显示出来了，本身不认识邻居，很有可能被小偷欺骗。那么这就给系统的改进提供了一个方向，能不能远程通知主人有小偷入侵呢？答案是可以的，我们可以在报警模块中加上一个远程报警模块，如手机发短信模块，用发短信的方式提醒主人有小偷。参考文献1 何小艇.电子系统设计M.浙江大学出版社，20012 姚福安.
39、电子电路设计与实践M.山东科技技术出版社，20013 王澄非.电路与数字逻辑设计实践M.东南大学出版社，19994 李银华.电子线路设计指导M.北京航空航天大学出版社，20055 康华光.电子技术基础M.高教出版社，20036 陈尔绍.实用声光控制电子装置制作精选200例M.人民邮电出版社，19997 杨志忠.电子技术课程设计M.机械工业出版社，20088 姜平.红外线防盗系统设计J.硅谷，20109 林长浩.工作性能稳定可靠的防盗报警器J.家庭电子，199510张晓东.自制便携式防盗报警器J.电子制作，200711焦卫东,朱林杰.红外防盗报警器的方案设计J.嘉兴学院学报，201012赵立政.
40、实用雷达防盗报警器J.家庭电子,1997 13朱本奇.一种基于红外传感器的防盗报警装置J.科技创业月刊，2010 14梁肇全,吴洪辉.简易实用的电子防盗报警器J.家电检修技术，200115刘超,任智华.浅谈热释电红外传感器在防盗报警系统中的应用J.计算机与网络，2008致谢首先要感谢指导我毕业设计周老师对我的细心指导，在周老师的精心指导下我得以顺利完成了毕业设计的各个步骤。毕业设计每个阶段都有每个阶段的任务，每个任务都有具体要求，经过老师对每个任务的审阅，提出建议和要求，然后由我进行修正，才得以完成整个毕业设计课题。在这期间我感受到了周老师认真严谨的态度，丰富的理论知识和实践经验。在周老师耐心
41、的指导下，我首先对毕业设计的课题进行了资料收集，然后确定了每个模块的实施方案，在软件上进行仿真。老师的指导给我明确了研究的方向，给了我很大的帮助。同时周老师每周都要我进行汇报毕业设计的进展情况，并指出方案的缺点，提出意见，这样使得我在顺利完成毕业设计的同时学到了许多相关知识。周老师作为我毕业设计的指导老师，她无时不在关心我毕业设计中所遇到的问题，对我做出严格的要求，期待我们更大的进步。毕业之际，在此也感谢班主任王老师在学习与生活中给予的帮助与支持。在四年的学习生活中，在老师们的耐心指导与熏陶下，我从一个乳臭未干的高中毕业生，渐渐成长，从老师那学得了很多专业知识，学会了如何以诚待人，也要向老师们
42、那样努力认真对待自己的工作。在这大学的四年里，正是由这么多优秀、认真、负责老师们的认真教导，我才有信心踏入社会的门槛。感谢我的母校长江大学文理学院，对于陪伴了我四年的师友，对于生活了四年的校园，我充满了不舍。我会牢记老师们的教诲，谢谢你们给我的帮助与关怀，谢谢你们给了我一个美好的大学生活。并对审阅本文的老师表示诚挚的感谢。 郑杭2013年6月 第 25 页 (共 25 页)附录附录 单片机控制的红外防盗报警器原理图附录1. 主程序清单如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP PINT0 ORG 0200HMAIN: MOV IE,#81H ;CPU开放中断，
43、INT0允许中断 SETB IT0 ;外部中断为边沿触发方式 MOV SP,#30H ;指针入口地址 SETB P3.0 CLR P3.1 MOV P1,#0FFH ;使P1口全部置1 MOV P2,#00H ;P2口清零 CLR P1.2 LP: JNB P1.0,LA ;监测输入信号，是否有输入信号 LA: ACALL DELAY ;延时消抖 JNB P1.0,ALARM ;再次监测输入信号，若有输入信号转入报警子程序 AJMP LPDELAY:MOV R1,0AAH LD2:MOV R2,0BBH LD1:NOP DJNZ R2,LD1 DJNZ R1,LD2 RET ALARM:SET
44、B P1.2 ;开始报警使运行正常绿指示灯熄灭红灯和声报警启动CPL P3.0CPL P3.1 ;10S钟定时: MOV 51H,#14H ;10S循环次数 MOV TMOD,#01H ;定时器T0定时 方式1 MOV TL0,#0B0H ;置50ms定时初值 MOV TH0,#3CH SETB TR0 ;启动T0 L2:JBC TF0,L1 ;查询记数溢出 SJMP L2 L1:MOV TL0 #0B0H MOV TH0 #3CH DJNZ 51H,L2 ;未到10S继续循环 SETB P3.0 ;10s到关闭报警 CLR P3.1 CLR P1.2 ;报警结束，正常运行绿指示灯亮 LJMP LP ;循环,继续工作 2. 外部中断INTO服务程序：PINT0: CLR EX0 ;外部中断0服务程序开始，屏蔽外部中断 PUSH PSW PUSH ACC JNB P3.2,LN ;监测是否有中断输入LN: LCALL DELAY ;延时消抖 JNB P3.2,LN1 AJMP LN2 ;无中断输入,中断返回LN1: SETB P3.0 CLR P3.1