红外报警器毕业论文1 绪论随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。
现在很多小区都安装了智能报警系统,因而大大提高了小区的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全。
由于红外线是不可见光,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。
为了防止各种偷盗和暴力事件的发生和危害,确保大厦的安全,生命和财产不受损害,智能保安系统的设置是必要的。
随着科技的发展,新的犯罪手段对保安系统也提出了新的要求,在信息时代的今天,对钱、财物、人身安全的保护是一方面,而对储存在计算机里的大量的重要文件、数据,更需要保护。
在一个智能化大厦内,不仅对外部人员要防范,对内部人员也需要加强治理;对某些重要的地点、物品,以及重要的人物也需要非凡的保护。
因此,对现代化的大厦,需要设置多层次、立体化的保安系统。
防盗报警器的作用防盗报警系统就是用探测器对建筑物内外重点区域、重要地点布防,在探测到非法入侵者时,信号传输到报警控制器:声光报警,显示地址,有关值班人员接到报警后,根据情况采取措施,以控制事态的发展。
智能建筑的防盗报警系统,负责建筑内各个点、线、面和区域的侦测任务。
它一般由探测器、区域控制器和报警控制中心三部分组成。
(1)探测器探测器负责探测人员的非法入侵,有异常情况发出声光报警,同时向区域报警器发送信息。
光束遮断式探测器:目前用得较多得是红外对射式,它由红外线发射器和接收器组成。
当罪犯跨越门窗或其它防护区时,遮断红外光而引发报警。
为确保此类探测器的准确需配置频率和相位鉴别电路。
红外报警器毕业论文2 产品的整体设计及原理2.1设计原理这一台红外线防盗报警器。
具有以下特点:用当今最流行的AT89C2051单片机控制,体积小,成本低;用红外线收发管进行检测,安装隐蔽,不易被发现;探测信号采用脉冲信号,节能且抗干扰;当有人试图闯入室内时,能自动进行声光报警。
现将该报警器原理如下。
2.1.1 硬件电路可将该电路分为以下三个部分a) 电源电路。
220V交流市电经变压器T降压,桥式整流器D1整流,电解电容C7滤波,三端稳压器78L05稳压,最后得到整机要求的+5V稳定直流电源。
b) 单片机系统。
U1为AT89C2051单片机。
C1,R0,R1和复位按钮RESET组成手动电平复位和上电自动复位电路;C2,C3以及晶振JT1组成时钟电路; C4,C5为+5V电源滤波电容。
U2为CMOS6反相器CC4069,起驱动作用。
VD1~VD6为红外发射管,其负极端接与P1口,P1口设置为输出状态,当P1口为“0”时,VD1~VD6发红外光。
VD7~VD12为红外接收管,当接收到红外光时导通,+5V电源通过VD7~VD12加到反相器CC4069的输入端,经反相为低电平,这时P3.0~P3.5为低电平。
发射管和接收管分别安装在门和窗口的适当位置,当有人闯入时遮挡了红外线,接收管截止,反相器输入端为低电平,这时U1的P3.0~P3.5为高电平。
当在一定时间内检测到位于不同位置的光束被遮挡时,则由P3.7口输出报警信号(高低电平间隔1S的脉冲信号)。
驱动声光报警电路,进行声光报警,直至按复位按钮RESET或电源开关S1。
由于红外收发管之间没有遮挡时为正常,有遮挡时为异常,则当P1口输出00H时,P3口的正。
常状态数据为00Hc) 声光报警电路。
555定时器U4,扬声器BY,普通红色发光二极管VD13等组成声光报警电路。
其中555定时器接成了一个低频多谐振荡器,其控制电压输入端5脚与单片机AT89C2051的P3.7脚相连,受P3.7脚输出的高低电平间隔1S的脉冲信号控制。
当P3.7为高电平时控制电压Uco较高,阈值电压U(=Uco)和U(=1/2Uco)T+T-也较高;当P3.7为低电平时U和U也较低。
当U较高时,电容C9充、放电的电压T+T-T+幅度较大,因而振荡频率较低。
反之,当U较低时,电容C9充、放电过程中电压变T+化幅度较小,充、放电过程完成得较快,故振荡频率较高。
即当P3.7=1时,555输出红外报警器毕业论文脉冲的振荡频率较低;当P3.7=0时,555输出脉冲的振荡频率高。
该输出脉冲经过隔直电容C8加到扬声器上,扬声器将交替发出高、低不同的两种叫声。
同时,P3.7脚输出的高低电平间隔1S的脉冲信号经电阻R8加到红色发光二极管VD13上,VD13将闪烁发光。
达到声光同时报警的效果。
硬件电路原理图见附录。
元件参数见表2.1。
表2.1 元件列表元件名元件类型元件参数Y1 晶振 6.0MVD1~ VD6 红外线发射管VD7~ VD12 红外线接收管U2 74LS04U22 74LS04U02 74LS04U?2 74LS04UU 74LS04UU22 74LS04U1 AT89C2051U3 78L05U4 555T 变压器S1 电键开关R0 电阻 270R1 电阻 1KR2~R7 电阻 10KR8 电阻 470R9 电阻 10KR10 电阻 110KLS1 扬声器F1 保险丝 0.5AD1 桥式整流器C1 电容 20uC2 电容 30pC3 电容 30pC4 电容 470uC5 电容 0.1uC6 电容 0.33uC7 电容 2000uC8 电容 30u红外报警器毕业论文C9 电容 0.01u 2.1.2 软件设计我们的目标是,当检测到有人闯入时就由P3.7口输出高低电平间隔1S的脉冲信号去驱动声光报警电路,产生声光报警。
这可通过使P3.7口每隔1S取反一次实现。
而1S时间可通过让定时器T0(工作于定时方式1)重复定时100ms十次实现。
用工作寄存器R1作循环计数器,初值为10(0AH)。
采用中断方式编程,整个软件由主程序和中断服务程序两部分构成。
a)主程序主要功能是对系统进行初始化和对系统进行监视。
看是否有人闯入。
其程序流程图如图2.1所示。
开始系统初始化NO 有人闯入,YSE启动定时等待时间到NO 时间到吗,YSE转报警程序图2.1程序流程图程序清单如下:ORG 0000HAJMP MAIN ;转向主程序ORG 000BH ;定时器T0中断入口LJMP BJ ;转向中断服务程序ORG 0030HMAIN:MOV SP,#50H ;设置堆栈栈底MOV R1,#0AH ;设置循环计数器初值红外报警器毕业论文MOV P3,#00H ;设置P3口为正常状态MOV P1,#00H ;使VD1~VD6发红外光MOV TMOD,#01H;设T0为定时方式1 MOV TH0,#3CH ;设置定时100ms初值MOV TL0,#0B0HSETB EA ;CPU开中断SETB ET0 ;定时器0允许中断JS:MOV A,P3 ;监视是否有人闯入CJNE A,#00H,LPAJMP JSLP:SETB TR0 ;启动T0定时100msSJMP $ ;等待定时100ms完成 b)中断服务程序。
主要功能是判断定时1S是否完成,从而决定是否对P3.7口取反。
其程序流程图如图2.2所示。
保护现场重设定时初值NO 1S到吗,YSEP3.7取反恢复现场中断返回图2.2 中断服务程序流程图程序清单如下:ORG 0060HBJ:PUSH Acc ;现场保护PUSH PSW红外报警器毕业论文MOV TH0,#3CH ;重设定时初值MOV TL0,#0B0HDJNZ R1,FH ;1S未到返回MOV R1,#0AH ;重设计数器初值CPL P3.7 ;P3.7口取反FH:POP PSW ;恢复现场POP AccRETI ;中断返回END2.2电路主要原件介绍2.2.1 CC4069------六反相器a) 简要说明CC4069 是由六个COS/MOS 反相器电路组成,此器件主要用作通用反相器,即用于不需要中功率TTL 驱动和逻辑电平转换的电路中。
CC4069 提供了14 引线多层陶瓷双列直插(D)、熔封陶瓷双列直插(J)、塑料双列直插(P)和陶瓷片状载体(C)4 种封装形式。
推荐工作条件:电源电压范围…………3V,15V输入电压范围…………0V,VDD工作温度范围:M类…………,55?,125?E 类………….,40?,85?极限值:电源电压…...,0.5V,18V输入电压……,0.5V~VDD+0.5V输入电流…………….?10mA储存温度…………,65?,150?b) 认识CMOS六反相器CC4069CC4069是一种CMOS集成电路,内部含有六个反相器,它们的输入分别用1A—6AY,A表示,输出分别用1Y—6Y表示,逻辑表达式。
外引线排列如图4所示。
引出端符号:1A,6A 数据输入端,VDD正电源,Vss 地,1Y,6Y 数据输入端红外报警器毕业论文V6A DD 6Y 5Y 5A 4A 4Y1214119813101 1 1CC40691 1 154761231A 2Y 1Y 3A 2A V3Y SS图2.3 CC4069外引线排列图在该设计中由于在prtel元件库中没有该器件及其封装所以采用了六个比较常见的74LS04反相器代替它,实现了相同的效果,但占用的体积较大,不利于集成。
2.2.2 AT89C2051单片机a) 程序保密89C2051设计有2个程序保密位,保密位1被编程之后,程序存储器不能再被编程除非做一次擦除,保密位2被编程之后,程序不能被读出。
软硬件的开发 b)89C2051可以采用下面2种方法开发应用系统。
1)由于89C2051内部程序存贮器为Flash,所以修改它内部的程序十分方便快捷,只要配备一个可以编程89C2051的编程器即可。
调试人员可以采用程序编辑-编译-固化-插到电路板中试验这样反复循环的方法,对于熟练的MCS-51程序员来说,这种调试方法并不十分困难。
当做这种调试不能够了解片内RAM的内容和程序的走向等有关信息。
2)将普通8031/80C31仿真器的仿真插头中P1.0,P1.7和P3.0,P3.6引出来仿真205T,这种方法可以运用单步、断点的调试方法,但是仿真不够真实,比如,2051的内部模拟比较器功能,P1口、P3口的增强下拉能力等等。
c) 性能价格比1)与80C31系统相比较如果需要构成一个80C31的最小系统的话,除了CPU之外,至少需要一片27C64,而系统的有效引脚和89C2051基本相同。
从元器件的成本,电路板的面积和加密性来看,使用89C2051都是合算的。
2) 与PIC单片机比较目前,国内小型的单片机全胜较多的有PIC系列,89C2051与PIC相对应芯片比较有如下特点:红外报警器毕业论文89C2051的价格高于PIC的OTP型号,但大大低于PIC的EPROM型,89C2051片内不含Watch Dog,这是89C2051的不足之处,中断系统堆栈结构、串等通讯笔定时器系统都大大强于PIC系统。