传感器课程设计
家庭报警防盗报警系统设计
2016年X月
目 录
设计求
11传感器简介
12报警系统发展背景
13设计目意义
14 报警系统发展趋势
15 设计应解决问题
二设计容
21设计原理
22设计相关技术
23 实物简介
三硬件电路设计
31机电路设计
32 户端传感器设计
33 蜂鸣器电路设计
34电源电路设计
四．软件设计
41 程序语言设计
42 报警装置程序设计
五．结
六．参考文献
附录
附录1
附录2
附录3
附录4
．设计求
11传感器简介
传感器（transducersensor）种检测装置感受测量信息感受信息定规律变换成电信号需形式信息输出满足信息传输处理存储显示记录控制等求
传感器特点包括：微型化数字化智化功化系统化网络化仅促进传统产业改造更新换代建立新型工业成21世纪新济增长点微型化建立微电子机械系统（MEMS）技术基础已成功应硅器件做成硅压力传感器
利信息程中首先解决获取准确信息传感器获取然生产领域中信息途径手段
现代工业生产尤动化生产程中种传感器监视控制生产程中参数设备工作正常状态佳状态产品达质量说没众优良传感器现代化生产失基础
目前传感器早已渗透诸工业生产宇宙开发海洋探测环境保护资源调查医学诊断生物工程甚文物保护等等极泛领域毫夸张说茫茫太空浩瀚海洋种复杂工程系统现代化项目离开种样传感器
12报警系统发展背景
着社会济水加速发展民生活状况越越家住宅功求提高舒适温暖家时想更功更安全环境事利必弊济发展快产生负面影响贫富差距开始扩流动口越越盗窃抢劫案件增加时开始迫切需种动监控动报警电子保安家庭安全进行保护样专心工作避免损失
早期防盗报警器室着报警技术断发展完善现已研制出种室外做周界防范报警器动红外报警器激光报警器微波墙报警器电场感应报警器驻极体电缆报警器泄漏电缆报器等等特点适合环境条件采防范场周界起报警探测作 目前应微波动红外双技术报警器年报警领域里项成果数字视频报警器研制成功数字视频报警器着数字电路技术计算机技术电视技术发展出现种新式报警器集电视监视报警技术体具监视报警复核图记录取证种功前种先进报警器例红外线种见光极强隐蔽性保密性安全警报等安全设备广泛数红外报警系统采国外先进技术功非常先进包括动式热释电红外报警文研究产品
13设计目意义
报警器现实生活中应非常广泛家庭防盗汽车安全防盗企业部安全保障特金融行业等般传统式报警器采机械式压电式报警器入侵者压力施加压电传感器时机械压电传感器中转化电通放电路信号方法带动发声报警装置类报警装置通物体接触实现信息采集容易发现隐蔽性差容易遭破坏传统式报警器寿命短造成必济浪费
般防盗报警系统利探测器单元重位置保护区外建筑进行检测探头检测非法入侵报警器进行报警文目设计安全报警系统 采红外传感器红外传感器放门旦发现入室行窃通单片机控制蜂鸣器响起提醒家遭非法入侵文中开发报警功：
（1）实现非法入侵报警
（2）采热释电红外传感器感应非法入侵入侵者移动感应
（3）蜂鸣器报警实现紧急手动报警感应动报警增加安全性
（4）定布防时间撤离提供时间
设计意义创安全环境家庭温暖安全舒适家更维护社会治安保障家庭成员身安全财产安全减少犯罪案件发生常遭更加谐安康社会
14报警系统发展趋势
着济发展农村城镇化员流动性增社会治安状况更趋复杂作社会基单元安全防范问题显尤重传统防盗网防盗窗等家居防卫措施实际中暴露出明显问题：影响楼房美观市容整洁影响火灾救援通道犯罪分子提供便利翻越条件时间久会高空坠物危险等
作新代智安全防盗报警器系统应运生日益受广泛重视运外进步规范住宅区智化建设建设部特制定智区等级标准求智区中必须具安全防范信息理物业理信息网络等系统区安全防范系统建设已逐渐纳入许区建设必备项目中
防盗报警系统发展着数字化线化集成化方发展防盗报警技术发展趋势点：
（1）更高稳定性性减少传感器障率：探测器抗RFIEMI（电磁干扰射频干扰）防雷电等适应恶劣气候
（2）功样化
（3）更轻便巧外观方便安装
（4）更智化设计
（5）更强联网功
（6）更方便扩展性
目前国安全技术国际基接轨系统台计算机统控制标志着国安防事业步入新里程碑
15设计应解决问题
设计解决问题：
（1）提高报警器稳定性性提高外界素干扰率减少障率报警器更稳定减少误报报情况发生
（2）报警器更加轻便巧报警器更加智化便隐藏轻易发现更保障家庭安全
二．设计容
21设计原理
智区安防报警系统开发设计方案根国住宅建设实际情况满足居民生活新时期求宗旨充分考虑济性性系统组成框图图1示
般探测器安装户需防范部位门窗客厅厨房卧室等系统处工作布防状态时旦发现外入侵相应报警探测器立报警机发出报警信号接警情事件动报警机立进行确认确认误蜂鸣器会发出报警声
图1系统组成框图
22设计相关技术
次设计中相关两种技术种传感器技术种单片机技术面两种技术进行简单介绍
1传感器技术
现信息采集技术离开传感器技术已成现工业技术应中门缺技术传感器两部分组成分敏感元件转换元件敏感元件传感器直接感受输入量部分转换元件作传感器敏感元件接收部分转换成信号
传感器三方面
（1）信息采集：特求需检测目标状态存定状态信息转换数装置系统进行监测
（2）信息数交换：种形式信号图形文字等显示纸显示胶片信息转换成电脑传真等仪器接收信号实现种媒体间变换
（3）控制信息采集：系统状态信息控制系统工作状态目标踪系统变化
传感器应范围广领域应仅满足检测性求满足济性实性安装简单等求设计选热释电红外传感器传感器种传感器探测元菲涅尔透镜干涉滤光片场效应匹配器等部分组成
实际应中犯罪分子试图进入室门窗时热释电红外传感器检测红外信号体运动
设计中热释电红外传感器报警系统中应种非接触形式感应红外辐射转换电信号仪器较完成动物电磁场灯光等干扰抵抗身发类型辐射具器件功耗隐蔽性灵敏度高价格低廉优点种性较优越实性高传感器目前已广泛应类防盗报警器材制造
热释电红外传感器工作原理利热电效应原理完成红外辐射感应谓热电效应指受热物体中电子高温处低温处移动时产生电流者电荷堆积种现象首先菲涅尔透镜接受聚集测物体释放出红外辐射次热释电红外传感器菲涅尔透镜传递红外辐射转换电信号次信号处理电路电信号进行需处理报警电路根传递电信号发出报警音等现象
热释电红外传感器具高度防动物干扰频率抗电磁干扰等抗干扰性实际安装中热释电红外传感器安装时应远离空调炉灶等空气温度变化点
振动位移传感器：
全固态控制装置振动位移测量目前检测报警佳选择加速度传感器部分采先进固体状态检测装置已具高检测灵敏度周围环境中声音信号抑制力抗干扰力强广泛应汽车门等需防盗位置部特殊控制芯片应非常方便直接进行功率负载
2 单片机技术
单片机种集成电路芯片采超规模集成电路技术具数处理力中央处理器CPU机存储器RAM读存储器ROM种IO口中断系统定时器计数器等功（包括显示驱动电路脉宽调制电路模拟路转换器AD转换器等电路）集成块硅片构成完善微型计算机系统工业控制领域广泛应角度单片机致分通型专型总线型非总线型工控型家电型
单片机特点：
（1）受集成度限制片存储器容量较般ROM：8KB
（2）RAM：256KB
（3）性高
（4）易扩展
（5）控制功强
（6）易开发
单片机中存储器半导体存储器功分机存取存储器RAM读存储器ROMROM存储器作程序存储器般存放固定数程序具结构简单信息度高价格低非易失性性高等特点RAM存储器作数存储器存放现场输入数者存放更改运行程序数优点读写方便断电RAM存储器中信息会丢失
种结构考虑单片机作控制系统具较程序存储空间少量机数存中样容量数存储高速存储器中集成单片机加快执行速度满足控制求单片机逻辑控制力优级CPU具强处理力
单片机IO引脚通常功单片机引脚数限解决前引脚数信号线匹配矛盾引脚重复功引脚处种功通机器区分
单片机功通单片机作控制器功具通性广泛种微处理器
23 实物简介
家庭报警防盗系统报警指示灯电源指示灯布防指示灯紧急报警钮布防键复位键总开关红外传感器蜂鸣器组成
报警指示灯作入室盗窃情况发生时蜂鸣器会进行报警红色报警指示灯会立刻亮起表示前系统处报警状态电源指示灯作接通电源时指示灯会亮起持续约1秒钟表示电源已接通报警时指示灯会常亮布防指示灯作户离开前系统置布防状态开启防盗监测布防开始时布防指示灯会持续闪烁约20秒然绿灯常亮进入布防状态阶段开启红外感应外者闯入时系统开始报警三指示灯时亮起紧急报警钮作出现紧急情况入室抢劫等时系统未处布防状态户紧急报警钮红色报警指示灯亮蜂鸣器鸣进行紧急报警布防键作户外出前布防键约20秒系统进入布防状态时切入侵者会触发报警户回家进门前取消布防复位键作取消报警误紧急报警时复位键取消报警总开关作控制电路电源总开关红外传感器作系统进入布防状态时启动红外传感器传感器检测运动体体温会触发报警需注意红外传感器智检测处运动状态体检测处静止体蜂鸣器作系统处报警状态时蜂鸣器会发出响声
家庭报警防盗系统实物图图2图3示：
图2 家庭报警防盗系统实物图
图3 家庭报警防盗系统实物图
三． 硬件电路设计
设计硬件设计机电路户端传感器蜂鸣器电路电源电路设计
31机电路设计
次设计采AT89C51单片机单片机中央处理器CPU数存储器RAM程序存储器ROM定时计数器输入输出接口电路等计算机部件集成块集成电路芯片微型计算机目前市面已32位64位单片机根实际情况设计选八位单片机AT89C51构成机系统
机电路三部分组成：1复位电路2时钟电路3键盘电路机电路原理图图4示
图4 机电路原理图
1复位电路
复位单片机初始化操作单片机系统电启动运行时需先复位作CPU系统中部件处确定状态状态开始工作单片机身动进行复位必须配合相应外部复位电路实现
89C51通电时钟电路开始工作89C51单片机RST引脚加24时钟周期正脉89C51单片机系统初始复位初始化程序计数器PC指0000HP0~P3输出口全部高电堆栈指针写入07H专寄存器清零表5复位部特殊功寄存器状态
外部复位电路分两种：电动复位键手动复位
表5 复位部特殊功寄存器状态
寄存器
复位状态
寄存器
复位状态
PC
0000H
TCON
00H
AC
00H
TL0
00H
PSW
00H
TL1
00H
SP
07H
TH0
00H
DPTR
0000H
TH1
00H
P0~P3
FFH
SCON
00H
IP
XX000000B
SBUF
定
IE
0X000000B
PCON
0XXX0000B
TMOD
00H
电复位电路图：
图6 电复位
2 时钟电路
时钟电路产生方法分两种种部时钟方式种外部时钟方式电路图图7图8示
图7 部方式时钟电路
图8 外部方式时钟电路
3键盘电路：
键盘具输入功设备设计中选软件实现键盘扫描
考虑系统易操作性设计采独立式键盘独立键式键盘应键操作较少情况钮单片机IO线直接连接行列扫描键盘需更键情况独立式键盘电路图9示
图9 键电路图
32 户端传感器设计
系统采两种传感器：热释电红外探测器振动位移传感器两传感器通非门相连传感器接收报警信号单片机做出反应样复合传感器设计提高安全性减少漏报性发生
1热释电红外传感器电路设计
系统采热释电传感器成品引脚示意图图10示引脚功：
(1) 数字1脚：电源负极
(2) 数字2脚：信号输出高电效4～6V工作电压关
(3) 数字3脚：电源正极 DC6～9V
(4) W1：灵敏度调整
(5) W2：输出延时调整 5～120秒
图10 热释电红外传感器引脚示意图
技术参数：
·工作电压：DC6～9V
·电输出：电源电压相
·静态电流：750μA
·信号输出：0V
·感应距离：05～15米
·感应角度：水：90～140度垂直：15～30度
·输出电：4～6V工作电压关
·工作时间：调5120秒范围
·外形尺寸：28mm×38mm 高25毫米（高点）
探测器检测异常情况2脚输出高电1发送单片机单片机做出报警响应
33 蜂鸣器电路设计
设计蜂鸣器报警电路图11示该蜂鸣器三极0913驱动单片机引脚P20连接0913基极输入端P20输出高电1时三极导通蜂鸣器获约+5V电压进行发声P20输出低电0时三极导通蜂鸣器发声
图11 蜂鸣器电路
34电源电路设计
系统电源通三节5V干电池供电
四．软件设计
41 程序语言设计
计算机完成工作必须序进行计算机语言描述解决问题步骤程序设计单片机微机监控系统编程操作系统软件系统单片机程序必须户编写单片机设计缺少容程序设计基础包括类型程序设计方法技术
程序设计基思路
(1) 设计务分析确定思路算法
(2) 程序总体设计画出流程图
(3) 编写源程序
(4) C源程序调试
(5) 编写程序说明文件
2C语言程序设计方法
· C程序基结构简单程序分支程序循环程序查表程序子程序中断程序等结构化程序模块组成
· 划分功模块进行设计
· 逐渐求精
42 报警装置程序设计
家庭报警防盗装置软件部分采模块化设计分程序扫键程序等C语言编程仿真烧写器程序写入单片机图12家庭报警防盗系统程序流程图
图12 程序流程图
五．结
整整周设计改进设计已基达尾声目前基实现预期设想通实物测试分析结：
（1）系统功较全面简洁易操作实时家庭环境进行保护异情发生时迅速发出报警信号达灾前监测目保护生命财产安全
（2）整系统体积较隐蔽性易入侵者发现方会防备加灵敏度较高控制范围较效减少误报漏报整系统较完善灵活
（3）系统双报警模式仅布防状态动报警非布防情况紧急手动报警增加系统安全性性
（4）系统硬件结构简单操作方法简洁安装十分方便整体造价较低廉普通住户群
设计实现住宅进行实时动监测出现盗情动报警性相成熟稳定作套简易智防盗系统投入着科技日新月异设计提升空间目前言存方面问题：
（1）报警器家里时候果家里没报警声音窃贼实施制止报警作发挥实质性意义考虑增加动拨号功发生意外时系统动拨报警电话更加时挽回损失
（2）系统盗贼闯入进行报警现家庭说功单液化石油气道煤气水电暖气等家庭设施越越普享受方便时候形中增加隐患煤气泄漏水直流电暖气诱发火灾等等面增加特定功传感器烟雾温度氧化碳水深等进行检测真正实现设备种功住户带更安全方便
力限问题没设计中解决发现问题解决问题找出问题进步第步
次课程设计中锻炼成长真正学知识融会贯通前学做课程设计样运相关门学科二翻阅整学学书目图书馆查阅资料结合方面信息服务篇文查阅书籍整理资料程中学新知识：传感器更加全面认识第次家庭智防盗发展史较深入研究增加家庭安全防范意识
刚题目筹莫展慢慢认真制作觉超越程课程设计题目较简单没掉轻心觉简单容深藏着学问事实证明查阅相关资料研究家庭防盗程中发现智防盗领域发展空间目前智防盗报警系统没冰箱彩电样普千家万户中方面住户安全防范意识较薄弱方面市场类产品够普功够完善性价够高满足广户需求
觉电子行业正处突飞猛进发展阶段手机电脑等高端电子产品功已非常强果心研究家庭智防盗系统相信领域会飞跃更高层次更生命财产安全会更保护法分子没机社会会更加谐稳定
六．参考文献
[1] 立民单片机应系统设计[M]北京航空航天学出版社1996112231
[2] 吴英林华清热释电红外传感器防盗系统中应[J]传感器技术2002
[3] 余发山单片机原理应技术[M]中国矿业学出版社200397162
[4] 李青单片机原理接口技术[M]北京航空航天学出版社19992225
[5] 童名文种新型报警器研制[M]武汉理工学2003101132
[6] 余家春Protel 99SE电路设计实教程[M]中国铁道出版社20031598
[7] 马忠梅单片机C语言应程序设计(第3版)[M]北京航空航天学出版社 200322136
[8] 王宁智监控防盗报警系统[D]济学硕士学位文2007
[9]黄勤单片机原理应[M]清华学出版社20103334
[10]谭秋林红外光学气体传感器检测系统机械工业出版社201399166
附 录
附录1
C语言程序
宏定义
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
头函数
#include
uchar Mode1t
sbit s1P1^2
sbit s2P1^3
sbit s3P1^4
bit alarm1kai1
LED
sbit LRP0^0
sbit LYP0^1
sbit LGP0^2
蜂鸣器
sbit FengP2^7
体热释电传感器
sbit HRP2^4
void delay(uint x) 毫秒级延时函数
{
uint ij
for(ixi>0i)
for(j110j>0j)
}
void di()
{
Feng0
delay(100)
Feng1
}
void main()
{
LR1
LG1
LY1
while(1)
{
if(s10) 紧急手动报警
{
delay(5)
if(s10) 紧急手动报警
{
delay(5)
while(s1)
di()
开启指示灯 报警红灯
kai0
LR0
LY1
LG1
alarm0
delay(200)
}
}
if(s30) 取消报警
{
delay(5)
if(s30)
{
delay(5)
while(s3)
di()
关闭模式
Mode1
LR1
alarm1
delay(200)
}
}
if(s20) 布防
{
delay(5)
if(s20)
{
delay(5)
while(s2)
di()
延时30秒左右设防
for(t0t<100t++)
{
LY~LY
delay(200)
}
开启指示灯 布防黄灯
LR1
LY0
LG1
Mode0
kai1
}
}
if(alarm0)
{
报警
di()
delay(100)
di()
delay(100)
}
判断红外状态
if(HR1&&Mode0)
{
LR0 报警红灯
alarm0
}
else
{
if(kai)
{
alarm1
LR1
}
}
if(HR1)
{
LG0
delay(200)
}
else
{
LG1
}
}
}
附录2
电路原理图：
附录3
安装调试
（1）白色电源键黄灯亮起表示通电实物图图
（2）第二键绿灯亮起表示布防状态实物图
（3）移动物体时候三灯亮起蜂鸣器发出报警实物图
发出报警第二钮复位键持续1s回布防状态实物图
（4）第三钮红灯亮起表示紧急报警状态实物图
附录4
家庭报警器系统元件清单
1 7*9万板
2 STC89C51
3 40P IC座
4 12M晶振
5 22uF电容
6 30P瓷片电容 *2
7 源蜂鸣器
8 10k电阻
9 1k电阻*4
10 3mm红色led
11 3mm绿色led
12 3mm黄色led
13 体感应模块
14 3p单排母座
15 8550三极
16 轻触键*3
17 锁开关
18 导线干
19 焊锡干
20 电池盒
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
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传感器课程设计
家庭报警防盗报警系统设计
2016年X月
目 录
设计求
11传感器简介
12报警系统发展背景
13设计目意义
14 报警系统发展趋势
15 设计应解决问题
二设计容
21设计原理
22设计相关技术
23 实物简介
三硬件电路设计
31机电路设计
32 户端传感器设计
33 蜂鸣器电路设计
34电源电路设计
四．软件设计
41 程序语言设计
42 报警装置程序设计
五．结
六．参考文献
附录
附录1
附录2
附录3
附录4
．设计求
11传感器简介
传感器（transducersensor）种检测装置感受测量信息感受信息定规律变换成电信号需形式信息输出满足信息传输处理存储显示记录控制等求
传感器特点包括：微型化数字化智化功化系统化网络化仅促进传统产业改造更新换代建立新型工业成21世纪新济增长点微型化建立微电子机械系统（MEMS）技术基础已成功应硅器件做成硅压力传感器
利信息程中首先解决获取准确信息传感器获取然生产领域中信息途径手段
现代工业生产尤动化生产程中种传感器监视控制生产程中参数设备工作正常状态佳状态产品达质量说没众优良传感器现代化生产失基础
目前传感器早已渗透诸工业生产宇宙开发海洋探测环境保护资源调查医学诊断生物工程甚文物保护等等极泛领域毫夸张说茫茫太空浩瀚海洋种复杂工程系统现代化项目离开种样传感器
12报警系统发展背景
着社会济水加速发展民生活状况越越家住宅功求提高舒适温暖家时想更功更安全环境事利必弊济发展快产生负面影响贫富差距开始扩流动口越越盗窃抢劫案件增加时开始迫切需种动监控动报警电子保安家庭安全进行保护样专心工作避免损失
早期防盗报警器室着报警技术断发展完善现已研制出种室外做周界防范报警器动红外报警器激光报警器微波墙报警器电场感应报警器驻极体电缆报警器泄漏电缆报器等等特点适合环境条件采防范场周界起报警探测作 目前应微波动红外双技术报警器年报警领域里项成果数字视频报警器研制成功数字视频报警器着数字电路技术计算机技术电视技术发展出现种新式报警器集电视监视报警技术体具监视报警复核图记录取证种功前种先进报警器例红外线种见光极强隐蔽性保密性安全警报等安全设备广泛数红外报警系统采国外先进技术功非常先进包括动式热释电红外报警文研究产品
13设计目意义
报警器现实生活中应非常广泛家庭防盗汽车安全防盗企业部安全保障特金融行业等般传统式报警器采机械式压电式报警器入侵者压力施加压电传感器时机械压电传感器中转化电通放电路信号方法带动发声报警装置类报警装置通物体接触实现信息采集容易发现隐蔽性差容易遭破坏传统式报警器寿命短造成必济浪费
般防盗报警系统利探测器单元重位置保护区外建筑进行检测探头检测非法入侵报警器进行报警文目设计安全报警系统 采红外传感器红外传感器放门旦发现入室行窃通单片机控制蜂鸣器响起提醒家遭非法入侵文中开发报警功：
（1）实现非法入侵报警
（2）采热释电红外传感器感应非法入侵入侵者移动感应
（3）蜂鸣器报警实现紧急手动报警感应动报警增加安全性
（4）定布防时间撤离提供时间
设计意义创安全环境家庭温暖安全舒适家更维护社会治安保障家庭成员身安全财产安全减少犯罪案件发生常遭更加谐安康社会
14报警系统发展趋势
着济发展农村城镇化员流动性增社会治安状况更趋复杂作社会基单元安全防范问题显尤重传统防盗网防盗窗等家居防卫措施实际中暴露出明显问题：影响楼房美观市容整洁影响火灾救援通道犯罪分子提供便利翻越条件时间久会高空坠物危险等
作新代智安全防盗报警器系统应运生日益受广泛重视运外进步规范住宅区智化建设建设部特制定智区等级标准求智区中必须具安全防范信息理物业理信息网络等系统区安全防范系统建设已逐渐纳入许区建设必备项目中
防盗报警系统发展着数字化线化集成化方发展防盗报警技术发展趋势点：
（1）更高稳定性性减少传感器障率：探测器抗RFIEMI（电磁干扰射频干扰）防雷电等适应恶劣气候
（2）功样化
（3）更轻便巧外观方便安装
（4）更智化设计
（5）更强联网功
（6）更方便扩展性
目前国安全技术国际基接轨系统台计算机统控制标志着国安防事业步入新里程碑
15设计应解决问题
设计解决问题：
（1）提高报警器稳定性性提高外界素干扰率减少障率报警器更稳定减少误报报情况发生
（2）报警器更加轻便巧报警器更加智化便隐藏轻易发现更保障家庭安全
二．设计容
21设计原理
智区安防报警系统开发设计方案根国住宅建设实际情况满足居民生活新时期求宗旨充分考虑济性性系统组成框图图1示
般探测器安装户需防范部位门窗客厅厨房卧室等系统处工作布防状态时旦发现外入侵相应报警探测器立报警机发出报警信号接警情事件动报警机立进行确认确认误蜂鸣器会发出报警声
图1系统组成框图
22设计相关技术
次设计中相关两种技术种传感器技术种单片机技术面两种技术进行简单介绍
1传感器技术
现信息采集技术离开传感器技术已成现工业技术应中门缺技术传感器两部分组成分敏感元件转换元件敏感元件传感器直接感受输入量部分转换元件作传感器敏感元件接收部分转换成信号
传感器三方面
（1）信息采集：特求需检测目标状态存定状态信息转换数装置系统进行监测
（2）信息数交换：种形式信号图形文字等显示纸显示胶片信息转换成电脑传真等仪器接收信号实现种媒体间变换
（3）控制信息采集：系统状态信息控制系统工作状态目标踪系统变化
传感器应范围广领域应仅满足检测性求满足济性实性安装简单等求设计选热释电红外传感器传感器种传感器探测元菲涅尔透镜干涉滤光片场效应匹配器等部分组成
实际应中犯罪分子试图进入室门窗时热释电红外传感器检测红外信号体运动
设计中热释电红外传感器报警系统中应种非接触形式感应红外辐射转换电信号仪器较完成动物电磁场灯光等干扰抵抗身发类型辐射具器件功耗隐蔽性灵敏度高价格低廉优点种性较优越实性高传感器目前已广泛应类防盗报警器材制造
热释电红外传感器工作原理利热电效应原理完成红外辐射感应谓热电效应指受热物体中电子高温处低温处移动时产生电流者电荷堆积种现象首先菲涅尔透镜接受聚集测物体释放出红外辐射次热释电红外传感器菲涅尔透镜传递红外辐射转换电信号次信号处理电路电信号进行需处理报警电路根传递电信号发出报警音等现象
热释电红外传感器具高度防动物干扰频率抗电磁干扰等抗干扰性实际安装中热释电红外传感器安装时应远离空调炉灶等空气温度变化点
振动位移传感器：
全固态控制装置振动位移测量目前检测报警佳选择加速度传感器部分采先进固体状态检测装置已具高检测灵敏度周围环境中声音信号抑制力抗干扰力强广泛应汽车门等需防盗位置部特殊控制芯片应非常方便直接进行功率负载
2 单片机技术
单片机种集成电路芯片采超规模集成电路技术具数处理力中央处理器CPU机存储器RAM读存储器ROM种IO口中断系统定时器计数器等功（包括显示驱动电路脉宽调制电路模拟路转换器AD转换器等电路）集成块硅片构成完善微型计算机系统工业控制领域广泛应角度单片机致分通型专型总线型非总线型工控型家电型
单片机特点：
（1）受集成度限制片存储器容量较般ROM：8KB
（2）RAM：256KB
（3）性高
（4）易扩展
（5）控制功强
（6）易开发
单片机中存储器半导体存储器功分机存取存储器RAM读存储器ROMROM存储器作程序存储器般存放固定数程序具结构简单信息度高价格低非易失性性高等特点RAM存储器作数存储器存放现场输入数者存放更改运行程序数优点读写方便断电RAM存储器中信息会丢失
种结构考虑单片机作控制系统具较程序存储空间少量机数存中样容量数存储高速存储器中集成单片机加快执行速度满足控制求单片机逻辑控制力优级CPU具强处理力
单片机IO引脚通常功单片机引脚数限解决前引脚数信号线匹配矛盾引脚重复功引脚处种功通机器区分
单片机功通单片机作控制器功具通性广泛种微处理器
23 实物简介
家庭报警防盗系统报警指示灯电源指示灯布防指示灯紧急报警钮布防键复位键总开关红外传感器蜂鸣器组成
报警指示灯作入室盗窃情况发生时蜂鸣器会进行报警红色报警指示灯会立刻亮起表示前系统处报警状态电源指示灯作接通电源时指示灯会亮起持续约1秒钟表示电源已接通报警时指示灯会常亮布防指示灯作户离开前系统置布防状态开启防盗监测布防开始时布防指示灯会持续闪烁约20秒然绿灯常亮进入布防状态阶段开启红外感应外者闯入时系统开始报警三指示灯时亮起紧急报警钮作出现紧急情况入室抢劫等时系统未处布防状态户紧急报警钮红色报警指示灯亮蜂鸣器鸣进行紧急报警布防键作户外出前布防键约20秒系统进入布防状态时切入侵者会触发报警户回家进门前取消布防复位键作取消报警误紧急报警时复位键取消报警总开关作控制电路电源总开关红外传感器作系统进入布防状态时启动红外传感器传感器检测运动体体温会触发报警需注意红外传感器智检测处运动状态体检测处静止体蜂鸣器作系统处报警状态时蜂鸣器会发出响声
家庭报警防盗系统实物图图2图3示：
图2 家庭报警防盗系统实物图
图3 家庭报警防盗系统实物图
三． 硬件电路设计
设计硬件设计机电路户端传感器蜂鸣器电路电源电路设计
31机电路设计
次设计采AT89C51单片机单片机中央处理器CPU数存储器RAM程序存储器ROM定时计数器输入输出接口电路等计算机部件集成块集成电路芯片微型计算机目前市面已32位64位单片机根实际情况设计选八位单片机AT89C51构成机系统
机电路三部分组成：1复位电路2时钟电路3键盘电路机电路原理图图4示
图4 机电路原理图
1复位电路
复位单片机初始化操作单片机系统电启动运行时需先复位作CPU系统中部件处确定状态状态开始工作单片机身动进行复位必须配合相应外部复位电路实现
89C51通电时钟电路开始工作89C51单片机RST引脚加24时钟周期正脉89C51单片机系统初始复位初始化程序计数器PC指0000HP0~P3输出口全部高电堆栈指针写入07H专寄存器清零表5复位部特殊功寄存器状态
外部复位电路分两种：电动复位键手动复位
表5 复位部特殊功寄存器状态
寄存器
复位状态
寄存器
复位状态
PC
0000H
TCON
00H
AC
00H
TL0
00H
PSW
00H
TL1
00H
SP
07H
TH0
00H
DPTR
0000H
TH1
00H
P0~P3
FFH
SCON
00H
IP
XX000000B
SBUF
定
IE
0X000000B
PCON
0XXX0000B
TMOD
00H
电复位电路图：
图6 电复位
2 时钟电路
时钟电路产生方法分两种种部时钟方式种外部时钟方式电路图图7图8示
图7 部方式时钟电路
图8 外部方式时钟电路
3键盘电路：
键盘具输入功设备设计中选软件实现键盘扫描
考虑系统易操作性设计采独立式键盘独立键式键盘应键操作较少情况钮单片机IO线直接连接行列扫描键盘需更键情况独立式键盘电路图9示
图9 键电路图
32 户端传感器设计
系统采两种传感器：热释电红外探测器振动位移传感器两传感器通非门相连传感器接收报警信号单片机做出反应样复合传感器设计提高安全性减少漏报性发生
1热释电红外传感器电路设计
系统采热释电传感器成品引脚示意图图10示引脚功：
(1) 数字1脚：电源负极
(2) 数字2脚：信号输出高电效4～6V工作电压关
(3) 数字3脚：电源正极 DC6～9V
(4) W1：灵敏度调整
(5) W2：输出延时调整 5～120秒
图10 热释电红外传感器引脚示意图
技术参数：
·工作电压：DC6～9V
·电输出：电源电压相
·静态电流：750μA
·信号输出：0V
·感应距离：05～15米
·感应角度：水：90～140度垂直：15～30度
·输出电：4～6V工作电压关
·工作时间：调5120秒范围
·外形尺寸：28mm×38mm 高25毫米（高点）
探测器检测异常情况2脚输出高电1发送单片机单片机做出报警响应
33 蜂鸣器电路设计
设计蜂鸣器报警电路图11示该蜂鸣器三极0913驱动单片机引脚P20连接0913基极输入端P20输出高电1时三极导通蜂鸣器获约+5V电压进行发声P20输出低电0时三极导通蜂鸣器发声
图11 蜂鸣器电路
34电源电路设计
系统电源通三节5V干电池供电
四．软件设计
41 程序语言设计
计算机完成工作必须序进行计算机语言描述解决问题步骤程序设计单片机微机监控系统编程操作系统软件系统单片机程序必须户编写单片机设计缺少容程序设计基础包括类型程序设计方法技术
程序设计基思路
(1) 设计务分析确定思路算法
(2) 程序总体设计画出流程图
(3) 编写源程序
(4) C源程序调试
(5) 编写程序说明文件
2C语言程序设计方法
· C程序基结构简单程序分支程序循环程序查表程序子程序中断程序等结构化程序模块组成
· 划分功模块进行设计
· 逐渐求精
42 报警装置程序设计
家庭报警防盗装置软件部分采模块化设计分程序扫键程序等C语言编程仿真烧写器程序写入单片机图12家庭报警防盗系统程序流程图
图12 程序流程图
五．结
整整周设计改进设计已基达尾声目前基实现预期设想通实物测试分析结：
（1）系统功较全面简洁易操作实时家庭环境进行保护异情发生时迅速发出报警信号达灾前监测目保护生命财产安全
（2）整系统体积较隐蔽性易入侵者发现方会防备加灵敏度较高控制范围较效减少误报漏报整系统较完善灵活
（3）系统双报警模式仅布防状态动报警非布防情况紧急手动报警增加系统安全性性
（4）系统硬件结构简单操作方法简洁安装十分方便整体造价较低廉普通住户群
设计实现住宅进行实时动监测出现盗情动报警性相成熟稳定作套简易智防盗系统投入着科技日新月异设计提升空间目前言存方面问题：
（1）报警器家里时候果家里没报警声音窃贼实施制止报警作发挥实质性意义考虑增加动拨号功发生意外时系统动拨报警电话更加时挽回损失
（2）系统盗贼闯入进行报警现家庭说功单液化石油气道煤气水电暖气等家庭设施越越普享受方便时候形中增加隐患煤气泄漏水直流电暖气诱发火灾等等面增加特定功传感器烟雾温度氧化碳水深等进行检测真正实现设备种功住户带更安全方便
力限问题没设计中解决发现问题解决问题找出问题进步第步
次课程设计中锻炼成长真正学知识融会贯通前学做课程设计样运相关门学科二翻阅整学学书目图书馆查阅资料结合方面信息服务篇文查阅书籍整理资料程中学新知识：传感器更加全面认识第次家庭智防盗发展史较深入研究增加家庭安全防范意识
刚题目筹莫展慢慢认真制作觉超越程课程设计题目较简单没掉轻心觉简单容深藏着学问事实证明查阅相关资料研究家庭防盗程中发现智防盗领域发展空间目前智防盗报警系统没冰箱彩电样普千家万户中方面住户安全防范意识较薄弱方面市场类产品够普功够完善性价够高满足广户需求
觉电子行业正处突飞猛进发展阶段手机电脑等高端电子产品功已非常强果心研究家庭智防盗系统相信领域会飞跃更高层次更生命财产安全会更保护法分子没机社会会更加谐稳定
六．参考文献
[1] 立民单片机应系统设计[M]北京航空航天学出版社1996112231
[2] 吴英林华清热释电红外传感器防盗系统中应[J]传感器技术2002
[3] 余发山单片机原理应技术[M]中国矿业学出版社200397162
[4] 李青单片机原理接口技术[M]北京航空航天学出版社19992225
[5] 童名文种新型报警器研制[M]武汉理工学2003101132
[6] 余家春Protel 99SE电路设计实教程[M]中国铁道出版社20031598
[7] 马忠梅单片机C语言应程序设计(第3版)[M]北京航空航天学出版社 200322136
[8] 王宁智监控防盗报警系统[D]济学硕士学位文2007
[9]黄勤单片机原理应[M]清华学出版社20103334
[10]谭秋林红外光学气体传感器检测系统机械工业出版社201399166
附 录
附录1
C语言程序
宏定义
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
头函数
#include
uchar Mode1t
sbit s1P1^2
sbit s2P1^3
sbit s3P1^4
bit alarm1kai1
LED
sbit LRP0^0
sbit LYP0^1
sbit LGP0^2
蜂鸣器
sbit FengP2^7
体热释电传感器
sbit HRP2^4
void delay(uint x) 毫秒级延时函数
{
uint ij
for(ixi>0i)
for(j110j>0j)
}
void di()
{
Feng0
delay(100)
Feng1
}
void main()
{
LR1
LG1
LY1
while(1)
{
if(s10) 紧急手动报警
{
delay(5)
if(s10) 紧急手动报警
{
delay(5)
while(s1)
di()
开启指示灯 报警红灯
kai0
LR0
LY1
LG1
alarm0
delay(200)
}
}
if(s30) 取消报警
{
delay(5)
if(s30)
{
delay(5)
while(s3)
di()
关闭模式
Mode1
LR1
alarm1
delay(200)
}
}
if(s20) 布防
{
delay(5)
if(s20)
{
delay(5)
while(s2)
di()
延时30秒左右设防
for(t0t<100t++)
{
LY~LY
delay(200)
}
开启指示灯 布防黄灯
LR1
LY0
LG1
Mode0
kai1
}
}
if(alarm0)
{
报警
di()
delay(100)
di()
delay(100)
}
判断红外状态
if(HR1&&Mode0)
{
LR0 报警红灯
alarm0
}
else
{
if(kai)
{
alarm1
LR1
}
}
if(HR1)
{
LG0
delay(200)
}
else
{
LG1
}
}
}
附录2
电路原理图：
附录3
安装调试
（1）白色电源键黄灯亮起表示通电实物图图
（2）第二键绿灯亮起表示布防状态实物图
（3）移动物体时候三灯亮起蜂鸣器发出报警实物图
发出报警第二钮复位键持续1s回布防状态实物图
（4）第三钮红灯亮起表示紧急报警状态实物图
附录4
家庭报警器系统元件清单
1 7*9万板
2 STC89C51
3 40P IC座
4 12M晶振
5 22uF电容
6 30P瓷片电容 *2
7 源蜂鸣器
8 10k电阻
9 1k电阻*4
10 3mm红色led
11 3mm绿色led
12 3mm黄色led
13 体感应模块
14 3p单排母座
15 8550三极
16 轻触键*3
17 锁开关
18 导线干
19 焊锡干
20 电池盒
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
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