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基于51单片机的家庭热释红外防盗报警系统

齐齐哈尔大学综合实践(论文)题目基于51单片机的家庭热释红外防盗报警系统学院通信与电子工程学院专业班级电子121班学生姓名车贵平学生学号2012131076 指导教师题原随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的提高,人们对住宅的要求也越来越高,表现在不仅希望拥有舒适、安逸的住所,而且对安全性、智能性等方面也提出了要求。

相反地,经济的快速增长也带来了相当大的负面社会效应,城乡、区域收入差距进一步拉大,流动人口也开始迅速增加,盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出了增长趋势,人们也越来越渴望有一个安全的空间。

人们迫切需要一种智能型的家庭防盗报警系统,能可靠的进行日常安全防范工作,即时发现各种险情并通知户主,以便将险情消灭在萌芽状态,这样人们便可安心工作,同时也保证了居民的生命财产不受损失。

于是有关家庭、办公室和仓库等处的安全防范和自动报警系统的开发研制日益被科研单位和生产厂家所重视,现在市场上也出现了各种名目繁多的报警装置,但多由于可靠性较差、功能单一或造价高而难于普及。

本文着重阐述热释红外防盗报警器的设计过程,了解防盗报警器的实际情况,最后提出了一些现阶段防盗报警器应用发展可采用的策略和应用前景。

关键词:传感器单片机防盗报警器摘要 0第1章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2研究的目的与意义 (1)1.3研究现状 (3)第2章硬件介绍 (4)2.1系统功能的要求 (4)2.2总体的设计方案 (4)2.3系统的传感器技术及单片机技术 (5)第3章报警器硬件设计 (11)3.1蜂鸣器电路 (11)3.2电热释红外探测器电路设计 (11)3.3清单及实物图 (12)第4章报警器软件设计 (15)4.1程序语言的分类 (15)4.2单片机汇编语言程序设计的基本步骤 (15)4.3汇编语言程序设计方法 (16)总结 (17)致谢 (17)参考文献 (18)附录1 电路原理图 (19)附录2 源程序 (20)第1章绪论1.1 概述随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高,人们对其住宅的要求也越来越高,表现在不仅希望拥有舒适、温馨的住所,而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。

相反地,经济的快速增长也带来了相当大的负面社会效应,城乡、区域收入差距进一步拉大,流动人口也开始迅速增加,盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出了增长趋势,人们越来越渴望有一个安全生活的空间,但是犯罪分子的作案手段越来越高明,他们甚至采用一些高科技的作案手段,使得以往那种依靠安装防盗门窗、或靠人防的防范方式越来越不能满足人们日常防范的要求。

这时,传统的家庭住宅显然己经远远不能满足人们的需求。

人们迫切需要一种智能型的家庭防盗报警系统,能可靠的进行日常安全防范工作,及时发现各种险情并通知户主,以便将险情消灭在萌芽状态,这样人们便可安心工作,同时也保证了居民的生命财产不受损失。

于是有关家庭、办公室和仓库等处的安全防范和自动报警系统的开发研制日益被科研单位和生产厂家所重视,现在市场上也出现了各种名目繁多的报警装置,但多由于可靠性较差、功能单一或造价高而难于普及。

而随着电子通讯技术的飞速发展,单片微机以其具有体积小、价格低、集成度高、性价比高等突出优点已在工业控制、智能仪表、数控机床、数据采集以及各种家用电器等方面得到了广泛应用。

因此利用单片机和一些简单的外围器件来开发一种适合于家庭的低价位、运行可靠的智能型安全防范报警系统安全防范系统,对室内出现入室盗窃等自动发出报警信息并通知户主进行及时处理已经势在必行。

红外线作为一种不可见光,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。

红外报警器大多数采用国外的先进技术,其功能也非常先进。

其中包括被动式热释电型红外报警器,也即是本文将研究的产品。

还有红外监控无线报警器,超声波防盗报警器,红外线防盗报警器,高灵敏红外报警器,触摸式延时防盗报警器, 触摸式防盗报警器,红外报警器, 红外线声光报警器等。

1.2 研究的目的与意义从上世纪初,报警系统就已经在北美稍具雏形。

在北美,报警呼救箱放置在街头巷尾,在呼救时发出声响提示,以寻求附近警察的帮助;同时,这种呼救箱直接连接到附近的警局,使得稍远一些的警察也能够收到呼救信息。

随后,由于通信技术的发展,提供远程通信服务的电报公司加入到这个行业中,从而使得报警信息可以通达到更远的地方;不过,这种电报方式毕竟难以普及,所以稍后出现的电话理所当然地成为报警通讯的主要手段。

而此后自动拨号系统的出现以及电话普及到千家万户,更使得通过电话线报警的方式得到了前所未有的发展。

从以上过程来看,报警行业的发展是以工业技术发展为基础的,只有具备良好的通信手段,才能够把各地的报警信息汇聚到相应的权威部门,然后由权威部门负责分配有限的警力来帮助到所有的社会个体。

国外智能监控防盗技术发展已处于一个较高水平阶段,从具有代表性的北美发展过程,可以清楚的看出世界智能监控防盗技术的发展概况。

其具有以下特点,值得我们借鉴。

目前,对北美的安防产业来说,最成功的经营模式就是联网报警服务模式,联网报警将整个北美的安防产业从横向到纵向进行整合串并,形成了一个集中许多高科技手段和产业化管理水准的一体化综合性产业。

比如世界排名第一,北美最大的安防跨国公司一美国棋诺亚公司,它在世纪年代开始搞简单的防盗报警,其当时的业务范围和技术水平跟中国现在很多安防企业是相当的。

到70年代,它对其产业的整体发展方向做了很大的调整,变为联网报警服务商,建立了首家网管中心,尤其是在年代引用了大量的网管技术、系统集成技术和电子技术,现己成为十分先进的联网报警服务平台,它在美国、加拿大、英国、香港、台湾等多个国家和地区都有分公司,北美的客户数己超过600万,2003年防盗报警收入总产值达105亿美元。

1979年公安部在石家庄市召开了“全国刑事技术预防专业工作会议”,会议提出要大力开展安全技术防范工作,技防作为公安业务的组成部分就这样正式提出来。

其实我国的技防工作早在60年代就开始了,那时候由于形势所迫,博物馆,银行都自发采用各式各样的防范手段,这是我国技术防范工作的初级阶段。

当时主要采用的手段是声控报警。

罪犯撬玻璃的声音,砸展柜的声音传到了值班室。

值班人员判断出罪犯在行窃,及时报告了领导和有关部门,组织保卫人员和警力将罪犯包围后将其擒获。

82年公安部和公安部第一研究所,根据当时的防盗报警技术的发展为故宫很多展厅安装了主动红外、被动红外、微波、超声波、声控等防盗探测器,形成了多种探测手段的防盗报警系统,防盗报警技术提高到一个新水平。

84年以后安防事业在中国进入了普及与提高阶段,而且发展迅速。

相继各个博物馆、银行、商场、超市、居民小区都陆续建立了安全防范系统。

进入90年代,人们注意到周界防范的重要性,要利用周边的围墙,铁栅栏等屏障建立周界防范,如果没有条件形成大周界也要建立建筑物的墙体、窗户、门外和建筑物之外。

在防护区和禁区内采用3种以上不同探测原理的探测器构筑多道防线,与此同时防遮挡功能的探测器也问世了,促进了入侵探测器技术的发展。

目前,全国的安全技术基本上和国际接上了轨。

在现代计算机技术、自动控制技术和现代通信技术的支持下,安防系统也是一个很完善的计算机控制系统,防盗报警系统,电视监控系统,声音系统,门禁系统和巡更系统统一由一台计算机进行管理,标志我国的安防事业进入一个新阶段。

随着社会的发展,农村城镇化和人员流动性增大,社会治安状况更趋复杂,因此作为社会的基本单元“安全防范问题就显得尤为重要”。

传统的机械式(防盗网、防盗窗)家居防卫在实际使用中暴露出一些明显的问题,如:影响楼房美观,市容整洁;影响火灾救援通道;给犯罪分子提供了便利的翻越条件;时间久了会有高空坠物的危险等。

所以作为新一代的智能安全防盗报警器系统就应运而生,并日益受到广泛的重视和运用。

另外,为了进一步规范住宅小区智能化建设,建设部特别制定了智能小区的等级标准,按照其要求智能小区中必须具有安全防范、信息管理、物业管理和信息网络等系统。

因此,小区安全防范系统建设已逐渐纳入许多小区建设的必备项目中。

数字化、无线化、集成化是防盗报警系统进一步发展的要求,所以我们不难发现防盗报警的技术发展趋势:(1)更稳定可靠:如探测器可抗RFI/EMI(电磁干扰/射频干扰)、防雷电等,以适应恶劣气候;(2)更多样的功能:如探测器可调频、防遮挡、防喷盖、防破坏等;(3)更精美、小巧的外观:以符合品味日益提高的室内装潢需求;(4)更智能化的设计:方便地设/撤防,人性化的操作界面;(5)更强大的联网功能;(6)更方便的扩展性。

上述发展趋势,事实上都建立在数字化、无线化、集成化的三大核心技术基础上。

1.3 研究现状当前无论国内国外对高精度实时时钟的需求仍十分巨大,国外各公司和研究机构对红外传感防盗的研究也一直在持续进行,而国内的技术还不是非常成熟,因此对于国内这样的一个技术很重要,我也觉得我们以后一定会盛行起来的。

第2章硬件介绍2.1 系统功能的要求现时社会治安问题严峻,各种入室抢窃、偷盗事件时有发生,治安问题更加突出。

为了防护自己,越来越多的家庭采用智能防盗报警产品。

防盗报警系统是利用探测器装置对建筑物内外重要地点和区域进行布防,探测。

当探测器探测到非法入侵,报警器工作状态变为报警状态,产生报警声。

本论文的目的就是设计出一种符合上述要求的防盗报警系统。

本文所研制的报警器的功能要求如下: (1)可实现非法入侵报警;(2)采用复合式防盗传感器,热释电红外传感器和振动位移传感器并接使用,增加报警可靠性。

根据系统功能要求并且考虑产品的性价比,进行系统的整体方案设计。

该方案采用模块化设计方法,以方便系统的调试和用户的使用。

系统硬件设计。

包括芯片的选型、所选芯片的功能、芯片外围电路的合理设计。

主要内容有单片机的选择、主机电路的设计、传感器的选择、报警电路的设计。

2.2 总体的设计方案智能住宅安防报警系统开发设计方案是参照国内外相关技术的发展状况,根据我国住宅建设的实际情况,为满足新时期居民的居住要求,并充分考虑其经济性和可靠性。

系统组成框图如图2-1所示,根据系统拟达到的总体功能,将其划分为以下功能模块:电源电路、热释电红外传感器电路、振动位移传感器模块、AT89C51模块、警铃电路、数码管显示电路等。

图2-2 系统组成框图探测器安装在用户家里需要防范的部位,例如门窗、厨房,卧室等,当系统开机时,一旦有人入侵,与之相应的报警探测器立即向用户端自动报警主机发出报警信号,接到警情事件后,自动报警主机立即进行确认,确认无误后,进行事件的现场声(蜂鸣器)报警。

2.3 系统的传感器功能及单片机功能感应器技术是信息采集技术的第一步,感应器是将能够感受到的及按规定被测量的按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成,其中敏感元件是指感应器中能直接感受或响应被测量(输入量)的部分,转换元件是指感应器中能将敏感元件感受的或响应的感应量转换成适于传输和(或)测量的电信号的部分。

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