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基于单片机的红外防盗报警器设计

 2023-08-04 10:08  

论文总字数:9875字

摘 要

随着人们对个人财产保护意识的提高,对防盗设备的需求量越来越大,因此,设计一个适用于家庭的防盗报警装置是非常有必要的。

本设计是一款基于单片机的红外防盗报警系统,其中,硬件部分主要由单片机控制电路、探测电路、LED显示电路和驱动执行报警电路组成。一旦有外侵行为发生时,通过热释电红外感应器采集和处理信息并且将数据传送到单片机,然后经过AT89C51单片机处理,将命令下达给报警模块。

本设计的防盗报警器具有反应速度快,抗感染能力较强的特点,非常适用于家庭防盗。

关键词:红外防盗报警器,单片机,热释电红外传感器

Abstract:With the improvement of people"s awareness of personal property protection, the demand for anti-theft equipment is increasing. Therefore, it is necessary to design a security alarm device suitable for the family.

This design is an infrared anti-theft alarm system is based on single chip microcomputer.. The hardware part is composed of single chip microcomputer control circuit, detection circuit, LED display circuit and driving and executing alarm circuit. Once the external invasion behavior occurs, the information is collected and processed through the pyroelectric infrared sensor and the data is sent to the single chip microcomputer. Then it is processed by AT89C51 single chip microcomputer, and the command is sent to the alarm module.

The design of the burglar alarm has the characteristics of fast reaction speed and strong anti -infection ability, and is very suitable for family burglary prevention.

Key words: Infrared burglar alarm, single chip microcomputer, pyroelectric infrared sensor

目录

1 绪论 4

1.1 选题背景和意义 4

1.2 研究发展现状 4

2 系统硬件设计 4

2.1 总体方案设计 4

2.2 模块选型 5

2.3 电路设计 7

3 系统软件设计 10

3.1 主程序工作的流程图 10

3.2 中断服务程序工作流程图 11

4 程序调试 12

参 考 文 献 17

附件一:总体原理图设计 19

附件二:实物图 20

附件三:程序代码 20

1 绪论

1.1 选题背景和意义
  如今单片机的应用可以说是非常广泛,生活中各处都有单片记的踪影,这说明单片机已经和我们的生活密不可分了。在我们的日常生活当中,只要付出努力,每个人都有可能和机会应用单片机,使用单片机创造更加新颖实用的设备。

现如今科学技术已经非常发达了,红外技术占领了极其重要的地位,与此同时,在各领域中,红外技术都充当着一定的作用。而把它做成报警器也有很大优势,不仅隐蔽性高,而且白天或是黑夜均可以正常使用,并且它还有着极强的抗干扰能力。

在切近人们的日常生活中,如果在小区或每一个家庭内都安装一个防盗报警装置。在家庭成员都外出,家中无人时,可以把防盗报警装置调试为待感应状态,系统工作时,红外摄像头检测到人体发出的红外光谱,并转化成为电信号,放大比较后送出TTL电平到单片机。单片机随即进行比较判断然后下达指令给报警电路,然后完成报警工作。同样该报警器也可以用于小区的防盗,在小区围墙上装备防盗传感器可以保障小区财产安全。

1.2 研究发展现状

如今的安保报警器大多数的探测设备都是以超声波、红外线为主,在私人住所、展览馆、和学校等公共场所都广泛的使用防盗系统。人们通过利用科技创新的方式提高防盗装置的性能,从单一封闭、被动型安全防范模式向多元化、综合化、电控化以及红外报警处理方向发展。目前在市场上报警器采集模块用的最多的红外探头,这个设备具有可靠性高、、操作方便、易于扩展、经济性好等特点。红外技术也是人们掌握得非常娴熟的,在生活中红外线产品也很常见。

1.3 研究内容安排

本次设计分为课题研究背景讨论、系统硬件设计、系统软件设计和Proteus仿真四个部分。

2 系统硬件设计

2.1 总体方案设计

本设计分成软件和硬件两个部分,硬件部分由单片机控制电路、探测电路、LED显示电路还有驱动执行报警电路组成。其中,以AT89C51单片机为系统的核心,使用热释电红外感应器作为检测输入设备,采集和处理信息并且将数据传送到单片机,然后将命令下达给报警模块。

单片机作为这个设计的核心处理器,同样由硬件和软件组成,其中硬件包括中央处理器、存储器、输入输出接口。

工作程序的总称即时软件。根据防盗报警系统的设计要求,各个模块如下图2-1所示。

传感器模块

复位电路

STC89C51单片机

电源模块

LED指示灯

蜂鸣器报警电路

按键模块

图2-1总体设计框图

经过各方面比较,本报警器选用AT89C51单片机非常合适。计算机对整个系统实时监控,完成数据的传输并且处理。系统工作时,红外摄像头检测到人体发出的红外光谱,并转化成为电信号,放大比较后送出TTL 电平到单片机。单片机随即进行比较判断然后下达指令给报警电路,然后完成报警工作。报警10秒后会自动停止活人人为控制停止。当报警结束后,系统的复位电路工作,使系统及时复位以便继续工作。

2.2模块选型

2.2.1红外传感器

本防盗报警系统的传感器模块采用的是热释电红外传感器,该红外传感器的制作材料是高热电系数材料,所以它的检测灵敏度较高,体积较小,安装方便而且便于维护,十分适合作为该报警系统的探测设备。

电气参数见表2-1。

型号

DYP-ME003 人体感应模块

工作电压范围

DC 4.5-20V

静态电流

lt;50uA

电平输出

高 3.3 V /低 0V

触发方式

L 不可重复触发/H 重复触发

延时时间

5S(默认)可制作范围零点几秒-几十分钟

封锁时间

2.5S(默认)可制作范围零点几秒-几十秒

电路板外形尺寸

32mm*24mm

感应角度

lt;100 度锥角

感应距离

7 米以内

工作温度

-15- 70 度

感应透镜尺寸

直径:23mm(默认)

表2-1热释电红外传感器的参数

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