毕业设计论文—基于单片机的家庭防盗报警系统设计

目录

摘要....................................................... I ABSTRACT .................................................... I I 1 绪论. (1)

1.1 序言 (1)

1.1.1 防盗报警系统的构成 (1)

1.1.2 防盗报警器的分类 (2)

1.1.3 防盗报警系统在国内外的发展 (2)

1.1.4 防盗报警系统的发展前景与趋势 (3)

1.2 设计要求与研究内容 (4)

1.2.1 设计要求 (4)

1.2.2 研究内容 (5)

2 系统总体设计方案 (5)

2.1 方案选择论证 (5)

2.2 主控芯片单片机的选择 (7)

2.3 传感器的选择 (7)

2.3.1 常见的几种红外传感器介绍 (7)

2.3.2 热释电红外传感器的原理 (9)

2.3.3 热释电红外传感器的选定 (9)

2.3.4 振动位移传感器的选定 (10)

2.4 显示器工作原理及其选择 (11)

2.5 时钟芯片DS1302的介绍 (13)

2.6 外扩存储器AT24C02的介绍 (14)

3 系统硬件设计 (15)

3.1 用户端探测器设计 (15)

3.2 LCD显示电路设计 (16)

3.3 报警执行电路设计 (17)

3.4 时钟电路设计 (18)

3.5 晶振与复位电路设计 (18)

3.6 电源电路设计 (19)

3.7 外扩存储电路设计 (20)

3.8 键盘电路设计 (22)

4 系统软件设计 (23)

4.1 软件设计分析 (23)

4.2 系统软件程序设计 (23)

4.2.1 LCD显示程序设计 (23)

4.2.2 系统初始化程序设计 (24)

4.2.3 报警系统程序设计 (25)

4.2.4 查询记录程序设计 (25)

4.2.5 删除记录程序设计 (27)

4.2.6 调整时间程序设计 (28)

4.2.7 定时中断0程序设计 (30)

4.2.8 外部中断0程序设计 (30)

4.2.9 外部中断1的程序设计 (32)

4.2.10 4*4矩阵扫描键盘程序设计 (32)

结束语 (34)

致谢 (35)

参考文献.................................... 错误！未定义书签。附录 (37)

基于单片机的家庭防盗报警系统设计

摘要

防盗报警系统的设计是为满足现代住宅防盗的需要所设计的家庭式电子防盗系统。

防盗报警系统采用了由热释电红外传感器和振动位移传感器构成的复合式传感器，这种防盗器安装隐蔽，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理。防盗报警系统设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分设计主要包括检测电路接收信号，LED控制电路控制发光及驱动执行报警电路执行报警等。软件部分设计主要包括中断、定时等程序设计来实现声光报警的作用。此设计实现的功能简单而实用。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，传感器将探测到动作，设置在监测点上的探头将人体辐射的红外光谱和振动的位移变换成电信号。此信号经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL 电平，然后经锁存器送至AT89C51单片机，又经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。

关键词单片机；红外传感器；信号接收；报警电路

THE DESIGN OF FAMILY ANTI-THEFT

ALARM SYSTEMS BASED ON SCM

ABSTRACT

The design of anti-theft alarm system is for the family of electronic security systems designed to meet the needs of modern residential burglar.

Anti-theft alarm system uses the combination sensor which consists of Pyroelectric infrared sensor and Vibration transducer for displacement,the fixing of this alarm is covert, after has been processed by SCM, the signal of alarm communicates with PC, which is convenient for uniform management. Anti-theft alarm design includes hardware part and software part.The hardware part of the design includes detection circuit receiving the signal, the LED control circuit to control light-emitting and driving the implementation of the implementation of the alarm circuit to alarm.The software part of the design includes programs like interrupt,timing to achieve the role of acousto-optic alarm,etc.The functions of the design is simple and pratical.When people go out,we can set the alarm system in the conditon of protection ,the detector begins to work. Pyroelectric infrared sensor will detect the action when people break in ,and the infrared probe setted in the observing point will convert the infrared radiation and the displacement of the vibration from the human body into the electrical signal.The signal is sent to the threshold switch through amplifier circuit and comparison circuit,then open the threshold valves and send out the TTL level,then send it to the AT89C51 SCM via the latch,and make the performing alarm circuit sounding via the processing oprations of the SCM .

KEYWORDS SCM;infrared sensor;signal receiving;alarm circuit

1 绪论

1.1 序言

随着社会经济的飞速发展，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的住所，而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。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。

随着电子通讯技术的飞速发展，单片机以其具有体积小、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种适合于家庭的低价位、运行可靠的智能型安全防盗报警系统，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,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。

为满足现代住宅防盗的需要而设计的基于单片机的家庭防盗报警系统，它在以前的防盗器基础上进行了很大的改进，不但可以用于单一的住宅区，也可以规模用于比较大规模住宅区的防盗。它的工作性能好，不易出现不报和误报现象，安全可靠。不仅如此，它使用了单片机做信号处理器，这样非常有利于与计算机相连接，利用计算机统一管理，使整个小区的住户基本情况、资料等在计算机内存储起来，方便来访人的查询和保安人员的统一管理。

1.1.1 防盗报警系统的构成

防盗报警系统是用物理方法或电子技术自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并提示值班人员发生报警的区域部位，显示可能采取对策的系统。防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事

件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，便于迅速采取应急措施。防盗报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了安全防范系统。

防盗报警系统由探测器、传感器、控制器、报警器、显示器几部分构成。控制器实现对热释电红外探测器和振动位移传感器的循环扫描，并控制报警信号处理电路作出相应状态处理，如果有报警信号的话，延时1～2秒对该端口进行一次扫描确保真的有险情时立即发出报警信号，控制报警电路报警，同时通过液晶显示器显示单元显示具体的事发位置。

1.1.2 防盗报警器的分类

报警探测器按工作原理主要可分为红外报警探测器、微波报警探测器、被动式红外/微波报警探测器、玻璃破碎报警探测器、振动报警探测器、超声波报警探测器、激光报警探测器、磁控开关报警探测器、开关报警探测器、视频运动检测报警器、声音探测器等许多种类。

报警探测器按工作方式可分为主动式报警探测器和被动式报警探测器。

报警探测器按探测范围的不同又可分为点控报警探测器、线控报警探测器、面控报警探测器和空间防范报警探测器。

防盗探测器是否采用电源分类可分为无源和有源两种。从防盗探测器与报警主机的连接方式可分有线与无线。除了以上区分以外，还有其他方式的划分。在实际应用中，根据使用情况不同，合理选择不同防范类型的报警探测器，才能满足不同的安全防范要求。报警探测器作为传感探测装置，用来探测入侵者的入侵行为及各种异常情况。在各种各样的智能建筑和普通建筑物中需要安全防范的场所很多。因此，就需要各种各样的报警探测器，以满足不同的安全防范要求。

1.1.3 防盗报警系统在国内外的发展

在我国，家庭智能报警是一项重要内容，报警器应具有多个探测器接口，可接收红外及微波探测器、感烟探测器、温度探测器、煤气泄漏探测器等传来的报警信号，然后通过通讯网络将报警信息传送到相关人的通讯设备上，以使灾情得到及时处理，保护人们的生命财产安全。

国内报警设备主要是在两方面发展较快，一方面是探测器技术和探测器的发展，一方面是远程报警系统的发展。探测器的发展主要表现在出现了被动红外、超

声波和微波三种不同的探测技术。但前途的是复合式探技术，即在同一个封装盒里安装两种以上不同的探测器，两者组合后误报率将会大大降低。

目前我国有关报警系统主要就是无线式系统。它具有安装方便、简单，一次性投资小的特点，但它存在覆盖面积小、误报率高等问题，使用场合受到一定限制。但由于此类产品具有体基于彩信的无线红外防盗报警系统的硬件设计.体积小、耗电低、成本低、功能单一等优点，适合住宅小区的防盗报警。

在北美，从上世纪初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。

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。

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。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。

1.1.4 防盗报警系统的发展前景与趋势

传统的机械式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。因此，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。

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：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；更多样的功能：如探测器可调频、防遮挡、防喷盖、防破坏等；更精美、小巧的外观：以符合品味日益提高的室内装潢需求；更智能化的设计：方便地设/撤防，人性化的操作界面；更强大的联网功能；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。

1.2 设计要求与研究内容

1.2.1 设计要求

现时社会治安问题严峻，各种入室抢窃、偷盗事件时有发生。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。本文所研制的报警系统的功能要求如下: 主控芯片：AT89C51,工作在12MHz时钟频率；

检测信号：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，下降沿触发，低电平保持宽度≥1ms，监测负载≥600Ω；

输入通道：16路监测信号，220V交流电源输入；

报警方式：声光报警，蜂鸣器和LED；

显示方式：2*16字符液晶显示，LED电源指示，LED报警显示；

输入方式：4*4矩阵键盘和系统复位独立按键；

系统电源：工作电源220V交流输入，3.6V备用电源；

相关功能：正常情况下显示当前时间，时间可调；实时对16路输入信号异常产生声光报警，并显示当前异常通道和产生异常时间并记录相应时间，报警时长可调（0—198s，199不自动停止），每通道能够记录2次异常时间（最早和最新时间）；具有记录查询和删除功能，能够查询每路历史异常记录，并能删除记录

系统对自身部分数据处理错误能产生提示。

1.2.2 研究内容

本课题需要研究的内容主要有以下几个方面：

根据系统功能要求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。

下面分3章从系统总体的方案设计、系统的硬件设计、系统的软件设计对本设计做详细的介绍。

2 系统总体设计方案

2.1 方案选择论证

该系统设计方案有以下两种：

方案一：显示方式采用数码显示，占用I/O较多，体积较大，采用扫描显示占用机时，采用静态显示则需要更多芯片；数据存储直接利用单片机内部RAM存储记录数据；按键方式采用中断矩阵键盘，相同按键占用I/O口较少，中断方式不占用多余机时，但多占用一位中断口；16路信号检测方式采用扫描检测，占用机器周期，存在扫描间隔时间，而且需多出扫描子程序；时间运行方式采用单片机内部定时中断计时，存在加大误差，而且完成日的处理程序复杂。

方案二：显示方式采用1602液晶显示模块，仅需8位数据线和3位控制线，占用I/O口较少，而且能显示字符，显示位数更多，不需要其余外围芯片；数据存储利用外扩存储器；按键方式采用扫描矩阵键盘，相同按键占用I/O口较少，扫描键盘占用机时；16路信号检测方式采用中断方式，能及时发现并处理异常，主程序以及子程序省掉相关扫描子程序；时间运行方式采用外部时钟芯片，误差小，能够够自动校正日期。

通过比较，方案二能满足我们实时快捷的要求，更加简单有效，故本设计选择方案二。因为本系统要存储每路两次报警历史记录，每次记录占用7字节空间，则共需要224B地址空间，AT89C51内部仅128B内存空间，需要外扩存储器。此处选择外扩AT24C02可擦除存储器，具有256B存储空间，采用I2C总线方式，仅占用2位I/O口。采用扫描式4*4扫矩阵键盘，仅当需要输入时扫描键盘。采用中断

方式监测16路信号，当信号发生异常时，进入中断，扫描16路检测信号输入状况，并对信号进行计算处理，判断异常通道号，并记录相关数据，然后出发报警中断，进行报警提示。采用外部时钟芯片精确计时，单片机定时中断同时计时，每过24点自动从外部时钟芯片DS1302校准时间。

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、信号放大处理、人工键盘控制、报警执行、报警显示等子模块。系统电路结构可划分为：传感器检测、报警执行电路、单片机控制电路、LCD控制显示电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、数据处理、数据传送、功能设定、本地报警、本地显示等功能。从系统设计的要求来分析该设计构成框图如图2—1所示：

图2—1 总体设计框图

整个系统由AT89C51、键盘、LCD显示屏、DS1302时钟芯片、AT24C02存储芯片、检测信号输入、声光报警电路组成。通过结构框图系统可看出：以AT89C51为系统中心，单片机与AT24C02交换历史记录信息，从DS1302获得校准时间，通过4*4矩阵键盘扫描输入相关信息，通过LCD 显示屏显示相关信息，检测信号异常时对单片机申请中断，单片机通过相关处理产生异常信息，通过声光报警（蜂鸣器，报警指示灯）。

本系统电源可采用220V交流电输入，也可直接提供5V电源，DS1302可根据需要提供备用电源（3.6V纽扣电池或者大电容）。系统的单片机时钟采用12MHz 晶振；4*4矩阵键盘输入行线接入P1.0—P1.3口，列线接入P1.4—P1.7口；时钟芯

片DS1302时钟SCLK引脚接MCU P1.6口，复位RST引脚接P1.7口，数据I/O引脚接P3.6口；AT24C02为I2C双总线传输方式，时钟信号SCK接P2.2口，数据线SDA接P2.3口；P3.4口接报警系统的蜂鸣器驱动，蜂鸣器采用三极管驱动，并联续流二极管防止三级管击穿；P3.7口接报警系统的报警指示灯。单片机的P0口做数据输入输出口；LCD的数据输入、输出和16路检测信号的输入都经过P0口，LCD三位控制线分别连接P2.5、P2.6、P2.7；16路监测信号经过74LS373锁存输入给单片机。

2.2 主控芯片单片机的选择

所谓单片机就是一块芯片上集成了CPU、ROM、RAM、定时/计数器和多种I/O 接口电路等而具有一定规模的微型计算机。单片机与通用微型计算机相比较，它在硬件结构、指令设置上均有其独到之处。

单片机在控制应用领域中，有如下几方面的优点：体积小，成本低，运用灵活，易于产品化，它能方便地组成各种智能化的控制设备和仪器，做到机电仪一体化；面向控制，能针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得更佳的性能价格比；抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种恶劣的环境下都能可靠地工作，这是其他机种无法比拟的；实现多机和分布式控制，使整个控制系统的效率和可靠性大为提高。

AT89C51是一种带4KB FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。故此设计采用AT89C51。

2.3 传感器的选择

2.3.1 常见的几种红外传感器介绍

红外探测器

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化。

红外测温产品

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。

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。

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。它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。

总而言之，不同类型的探测器用不同的手段探测各种入侵行为，如人体的移动、物体的震动、玻璃的破碎和门窗的开关等，系统将所得的信号进行逻辑判断，发出警报。常用的传感器有对射红外探测器、磁控管（门磁）、震动开关、被动红外探测器（PIR）、双鉴探测器、烟感、温感探测头等。这些传感器不仅可以对室内的门、窗、敞开的阳台、固定玻璃、保险箱等的异常情况进行监测，而且还能对家中的火警进行监测。在家中无人的情况下还具有探测有无物体移动的功能，以发现家中是否有偷窃等异常情况。这些器件有效地为控制单元传送现场的资料，提供报警控制。而本设计采用由热释电红外线传感器和振动位移传感器构成的复合式传感器，通过探测人体特有的红外线和人体的运动来检测盗情。

2.3.2 热释电红外传感器的原理

热释电红外(PIR)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。它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置，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。其工作电路原理及设计电路如图2—2所示, 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—2 热释电红外传感器原理图

热释电红外传感器是基于热电效应原理的热电型红外传感器。其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。为了抑制因自身温度变化而产生的干扰，该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式，因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化，并将其转换为电信号输出。

热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片，并在它的两面镀上金属电极，然后加电对其进行极化，这样便制成了热释电探测元。由于加电极化的电压是有极性的，因此极化后的探测元也是有正、负极性的。

2.3.3 热释电红外传感器的选定

目前常用的热释电红外传感器型号主要有P228、LHI958、LHI954、RE200B、等。热释电红外传感器通常采用3引脚金属封装，各引脚分别为电源供电端（内部开关管D极，DRAIN)、信号输出端（内部开关管S极，SOURCE）、接地端（GROUND)。本设计传感器采用双元热释电红外传感器RE200B，该传感器翻用热释电材料极化随温度变化的特殊探测红外辐射，并采用双灵敏元互补方法抑制干扰，以提高传感器的工作温度。传感器RE200B内部电路图如下：D脚接工作电压，其工作电压低且范围宽（2.2-15V）；S脚为输出源极电压；GND脚为接地。如图2—3所示，为热释电红外传感器RE200B的内部电路框图。

图2—3 热释电红外传感器RE200B的内部电路框图

热释电红外传感器RE200B的主要工作参数：

工作电压：常用工作电压范围为3~15V；

工作波长：通常为7.5~14um；

源极电压：通常为0.4~1.1V，R约为47kΩ；

输出信号电压：通常大于2.0V；

检测距离：检测距离约为6~10m；

水平角度：约为120°；

工作温度范围：-10℃~40℃。

2.3.4 振动位移传感器的选定

本系统采用ND—1型振动位移传感器，它是一种集振动和位移于一体的全方位传感器。它的技术指标及参数见表2—1。其内部采用先进的固态加速度检测器件，

对外来振动十分敏感。图2—4是ND—1型振动位移传感器的内部组成框图，它由振动和位移传感元件、灵敏度限制电路、检测控制电路、延时电路和输出级等构成。

由于器件内部集成度很高,外围电路相当简单，图中的C是延时控制电容，取值越大，延时就越长，反之则越短，一般取值0.1uF～10uF，这里取值为4.7uF。当人体在不断运动时，输出为高电平，并通过内部电路延时，当人体停止运动时，输出转为低电平。R是外接灵敏度设定电阻，取值在51K～100K之间，阻值越大，灵敏度就越高，此电阻可以不接，这时传感器灵敏度最高。

图2—4 ND—1型振动位移传感器的内部

表2—1 振动位移传感器技术指标及参数

2.4 显示器工作原理及其选择

LED数码管在单片机系统中应用非常普遍，其由发光二极管组成。LED数码管有静态和动态两种方法。

所谓静态显示就是当显示器显示某一个字符时，相应的发光二级管恒定地导通或截止。这种显示方式每一位都需要有一个8位输出口控制，静态显示时，较小的

电流就可以得到较高的亮度且字符不闪烁，所以可以采用8255A的输出口直接驱动。当显示器位数较少时采用静态显示的方法是适合的。当位数较多是，用静态显示所需I/O口太多，一般采用动态显示方法。

所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮显示器各个位（扫描），对于显示器的每一位来说，每隔一段时间点亮一次。利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示，但必须保证扫描速度足够快，字符才不闪烁。显示的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间有关。调整电流和时间参数，可实现亮度较高较稳定的显示。若显示的位数不大于8位，则控制显示器公共位只需要一个I/O口（称为扫描口），控制显示器的各位所显示的字型也需一个8位口（称为段数据口），为了防止闪烁，显示的时间在1～2ms。

LCD是低电压驱动，极微小功耗，与CMOS功耗电路可直接匹配，此外其极薄的扁平结构在极亮的环境光下使用，以及信息容量大，生产容易等，都充分显示了它的优越性能。但是液晶显示一个最大的缺点，是工作温度范围较窄，特别是低湿范围不够，液晶显示器不宜施加直流电压，一般来说，使用液晶显示信息，需要液晶材料或器件，相应的驱动系统和控制系统三者统一。但在本设计中需要使用液晶显示。

1602LCD主要技术参数：显示容量为16×2个字符；芯片工作电压为4.5~5.5V；工作电流为2.0mA(5.0V)；模块最佳工作电压为5.0V；字符尺寸为2.95×4.35(W×H)mm。

1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块，能够同时显示16x02（2行，每行16个）即32个字符，如图2—5为LCD1602引脚排列图：

1脚：VSS为电源地。

2脚：VCC接5V电源正极。

3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。

4脚：RS为寄存器选择，高电平选择数据寄存器、低电平选择指令寄存器。

5脚：RW为读写信号线，高电平读操作，低电平写操作。

6脚：E(或EN)端为使能端。

7～14脚：DB0～DB7为8位双向数据端。

15～16脚：空脚或背灯电源。

15脚背光正极，16脚背光负极。

图2—5 LCD1602

2.5 时钟芯片DS1302的介绍

DS1302是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、周、日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。具有主电源/后备电源双电源引脚，同时提供对备用电源进行涓细电流充电的能力。

DS1302引脚排列如图2—6所示：

1、8脚：VCC2为主电源VCC1为后备电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行；DS1302由VCC1或VCC2两者中的较大者供电；当VCC2大于VCC1+0.2V时，VCC2给DS1302供电。当VCC2小于VCC1时，DS1302由VCC1供电。

2、3脚：X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。

5脚：RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；RST能终止单字节或多字节数据的传送。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。传送过程中RST置为低电平，终止此次数据传送，I/O变为高阻态。上电运行时，VCC>2.0V之前，RST必须保持低电平。

只有SCLK为低电平，才能将RST置为高电平。

6脚：I/O为串行数据输入输出端(双向)。

7脚：SCLK为时钟输入端。

图2—6 DS1302

2.6 外扩存储器AT24C02的介绍

AT24C02为2K位串行CMOS EEPROM，内部含有256个8位字节，有一个16字节页写缓冲器。该器件通过I2C总线接口进行数据和地址的传输，总线数据传送协议I2C规定任何将数据传送到总线的器件作为发送器，任何从总线接收数据的器件为接收器，数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的，主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据的模式，通过器件地址输入端A0、A1和A2可以实现将最多8个AT24C02器件连接到总线上。如图2—7为AT24C02引脚排列图：

1、2、3脚：器件地址输入端。输入脚用于多个器件级联时设置器件地址，悬空时默认值为0。当使用AT24C02 时最大可级联8个器件。

5脚：SDA串行数据/地址。双向串行数据/地址管脚用于器件所有数据的发送或接收，SDA 是一个开漏输出管脚，可与其它开漏输出或集电极开路输出进行线或（WIRE-OR）。

6脚：SCL 串行时钟。串行时钟脚用于产生器件所有数据发送或接收的时钟。

7脚：WP 写保护。WP管脚连接到VCC，内容都被写保护为只读。当WP管脚连接到GND 或悬空允许器件进行正常的读/写操作。

AT24C02的极限参数：工作温度工业级-55℃~+125℃；商业级0 ℃~+75℃；贮存温度-65℃~+150℃；各管脚承受电压-2.0~+2.0V；VCC管脚承受电压-2.0 ~+7.0V；封装功率损耗（Ta=25℃）1.0W；焊接温度(10秒) 300℃；输出短路电流100mA。AT24C02的特性如下：数据线上的看门狗定时器；可编程复位门栏电平；高数据传送速率为400KHz和1C总线兼容；2.7V至7V的工作电压；低功耗CMOS

工艺；16字节页写缓冲区；片内防误擦除写保护；高低电平复位信号输出；100万次擦写周期；数据保存可达100年；商业级、工业级和汽车温度范围。

图2—7 AT24C02

3 系统硬件设计

3.1 用户端探测器设计

本系统采用复合式传感器对每路的信号进行检测。此传感器由一个热释电红外探测器和一个振动位移传感器构成，两个传感器通过一个或非门连在一起，任何一个传感器接收到报警信号，单片机都会做出反应。这样的设计增加了安全性，减少了漏报的可能性。对于每一路的信号探测输入电路如图3—1所示。而16路检测信号用到了2片4输入双与非门74LS20和4输入或非门74LS25，每4路信号相与取非后对4路与非门输出取或非。检测信号正常情况下为高电平，当一路或者多路信号异常，即跳低电平时，或非门输出低电平，下降沿对外部中断0申请中断，同时74LS373 LE端低电平锁存Dn端信号。外部中断0中断程序扫描P2.0、P2.1，分别置低电平，74LS373为OC低电平时，Qn端输出锁存的信号。16路检测信号输入电路的设计如图3—2所示。

图3—1 检测信号电路的设计

图3—2 16路检测信号输入电路的设计

3.2 LCD显示电路设计

LCD显示器的种类繁多，安排列形状可分为字段型、点阵字符型和点阵图形型。在单片机应用系统中，常使用点阵字符型LCD显示器。液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。LCD显示电路结构如图3—3所示。1602的驱动程序包含读显示模块状态（DUZT）、读数据(DUSJ)、写状态(XIEZT)和写数据(XIESJ)，接口为A。

家庭防盗报警系统设计

家庭防盗报警系统设计 1 绪论 1.1家庭报警器发展现状及其系统构成与分类 1.1家庭防盗报警器的发展 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。 第 1 页（共 32 页）

毕业设计236无线防盗报警系统的设计

目录 摘要 ....................................................... 错误！未定义书签。关键词 . (2) 1引言 (3) 1.1防盗报警系统概述 (3) 1.1.1报警探测器 (3) 2、方案论证与系统总方框图 (6) 2.1系统方框图 (7) 3.分机电路 (7) 3.1热释红外检测分机电路 (7) 3.1.1集成电路HN911L (8) 3.1.2 信号编码、发射组件FDD-5 (9) 3.2 干簧管磁控传感器检测分机电路 (10) 4主机电路 (10) 4.1 主机信号接收处理电路 (11) 4.1.1主机信号接收处理电路 (11) 4.1.2 信号接收、解码组件JDD-5 (12) 4.2 主机音频放大输出电路 (12) 5电源电路 (14) 5.1电源电路方案 (14) 5.2 主机电源电路 (14) 6 报警系统布、撤防电路 (14) 6.1布、撤防电路方案 (14) 6.2 无线布、撤电路 (15) 6.3 编译码集成电路VD5026/VD5027 (16) 6.4 遥控电路概述 (18) 结语 (20) 参考文献 (20) 致谢 (21)

文中主要介绍了无线防盗报警系统的设计过程，它由分机电路、主机电路、电源电路、遥控电路组成。分机电路是对现场进行监控，一旦有入侵者，分机就向主机发射报警信号。本设计中的分机电路最多有十五路，分机电路有两种组成方式：热释红外传感器分机电路、干簧管磁控传感器分机电路。主机的任务主要是对分机发射来的报警信号进行接收、处理，指示出警情所发生的地点和发出报警声。在电源电路的设计中，分机采用电池供电，主机采用交流电源和电池进行替换供电，交流电源停电时，电源自动切换为电池供电。遥控电路的目的是完成系统的布、撤防工作。文中还介绍了有关的芯片的使用，并且对无线收发、遥控电路的基本组成进行了一定的描述。 关键词 传感器；无线发射；无线接收；编码；解码 Design of the wireless guard against theft and alarm system Abstract: In the article mainly introduced the wireless security alarm system design process, it by the extension telephone electric circuit, the main engine electric circuit, the power circuit, controls remotely the electric circuit to be composed. The extension telephone electric circuit is carries on the monitoring to the scene, once has the intruder, the extension telephone on to the main engine launch alarm. In this design extension telephone electric circuit most has 15 groups, the extension telephone electric circuit has two compositions ways: The heat releases the infrared sensor extension telephone electric circuit, does spring pipe the magnetism to control the sensor extension telephone electric circuit. The main engine duty mainly is the half machine launch alarm carries on the receive, processing, instructed the police sentiment occurs the place and sends out reports to the police the sound. When in the power circuit design, the extension telephone uses the battery power supply, the main engine uses the alternating current supply and the battery carries on the replace power supply, the alternating current supply power cut, power source automatic cut over for battery power supply. Controls remotely the electric circuit the goal is completes the system the cloth, withdraws from a defended position to work. In the article also introduced the related chip use, and to wireless receiving and dispatching, controlled remotely the electric circuit the basic composition to carry on the certain description Keyword: Sensor ; Launch wirelessly; Receive wirelessly; Code; Decoding

(完整word版)智能家居防盗报警系统的设计.

摘要 随着科技的飞速发展，人们的工作、生活中涌现出各种各样的科技产品，其中的电子产品更是花样繁多、遍及工作、生活的方方面面。智能家居防盗报警系统是近年来发展极为迅速、应用面极广的防盗报警控制系统，它具有控制能力强、操作方便灵活、可靠性高、适应能力强的特点。 本文介绍了一款易于扩展的基于单片机的家居智能防盗报警系统, 用较低的成本实现家居的高安全性。主要由AT89C52单片机、热释电传感器、信号处理电 路、蜂鸣器语音报警电路、LED显示电路等部分组成。系统主要功能是防盗报警,它由热释电传感器作为探测器,将信号输入单片机中，判断是否有危情，若有则利用蜂鸣器报警。中断申请后再查询的方式使系统的误报率有效降低，并使系统的可靠性大为增强，因而在智能家居防盗报警系统中极具发展前景。本文给出了该家居防盗报警系统的硬件组成，阐述了系统工作方式，并给出主程序和子程序的流程图。 关键词：单片机；防盗报警；传感器 I Abstract With the rapid development of science and technology, all kinds of products emerge in people's work and life including various electronic products. The system of intellectual home anti-theft alarm is an anti-theft alarm control system which has developed very quickly in recent years and is applied widely.This characters of the system is the enough ability to control, convenient and flexible to operate, high reliability and adaptability. This paper introduces a set of intellectual home anti-theft alarm system based on microcontroller with lower cost to achieve the high-security home environment. It mainly consists of four parts which are the AT89C52, the pyroelectric sensor, signal processing circuit, alarming circuit by buzzer,displaying circuit by LED and so on. The main function of this system is to alarm when the home is in danger. It uses the pyroelectric sensor as a detector,transports the signal into the microcontroller to tell whether the home is dangerous.If the home is in danger ,the system would alarm by buzzer. Due to the design of the inquiries of interruption before the usage of query, the false alarm rate is reduced effectively and the reliability of the system is greatly increased,which is applied widely in the anti-theft alarm system of intellectual home. The paper gives the hardware components of the system, illustrates the work way of the system, and gives the flow chart of main program and subroutine. Key words: Microcontroller; Anti-theft Alarm; Sensor II

智能家居安全系统毕业论文

编号： 审定成绩： 重庆邮电大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：家居物联网安全系统的研究 学院名称： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师：

答辩组负责人： 填表时间：年月 重庆有电大学教务处制

摘要 物联网正在以超越“爆炸”的速度发展，其对世界的影响也是越来越明显。智能家居是现代家居生活的一种趋势，以至于在第三届中国国际物联网（传感器网络）博览会上，家居智能作为“十二五”规划中工信部主推应用领域之一，家居系统产品或网络家居得以展示，物联网技术在智能家居方面的应用已经初见成效。 随着物联网技术在智能家居系统中的应用不断成熟，考虑到智能家居系统中存在的一些安全问题，例如“如何对住宅环境进行实时监测”，以及现有家居安全系统存在的局限性，一种基于物联网的高度网络化智能家居安防系统被设计出来。该智能家居安防系统是针对对非授权访问进行检测、拦截和报警进行设计。本设计涉及到两个节点（CC2530芯片为主控芯片的开发板），一个用作协调器节点，一个用作终端设备；协调器负责组建网络，并维护网络，与PC电脑相连，终端设备负责控制各个功能模块的正常工作，并把数据传递给协调器节点。另外功能模块主要有温湿度采集模块、烟雾检测模块、继电器模块和人体红外传感模块。 本文主要从理论和原理方面对家居物联网的安全系统进行研究，另外也从硬件方面做了很简易的家居环境安全监测系统。 【关键词】智能家居系统物联网技术家居安防传感器网络

目录 前言 (1) 第一章智能家居 (2) 第一节智能家居的概述 (2) 第二节国内外智能家居的发展状况 (2) 一、国内智能家居的现状 (2) 二、国内的相关政策 (3) 三、国外智能家居的现状 (3) 第三节智能家居中的安全问题 (4) 第四节本章小结 (5) 第二章基于物联网的智能家居系统 (6) 第一节物联网技术 (6) 第二节IEEE 802.5.4/ZigBee无线通信标准 (7) 一、IEEE 802.15.4标准简介 (7) 二、ZigBee标准简介 (8) 第三节家居物联网安全系统的研究 (10) 一、家居物联网系统 (10) 二、系统安全问题的研究 (11) 第四节本章小结 (11) 第三章课题的硬件描述 (12) 第一节设计总框图 (12) 第二节CC2530芯片及最其小系统介绍 (12) 一、CC2530芯片简介 (12) 二、CC2530最小系统组成 (14) 第三节功能模块介绍 (15) 一、温湿度检测模块 (15) 二、烟雾检测模块 (17) 三、人体红外探测模块 (18) 四、光敏传感器模块 (19) 五、显示模块 (20) 六、继电器模块 (22) 第四节本章小结 (23)

家庭报警防盗报警系统设计传感器课程设计

传感器课程设计 家庭报警防盗报警系统设计 2016年6月 目录 一.设计要求 传感器的简介 报警系统发展的背景 设计的目的、意义 报警系统的发展趋势 设计应解决的问题 二.设计内容 设计原理 设计的相关技术 实物的简介 三.硬件电路的设计 主机电路设计 用户端传感器设计 蜂鸣器电路的设计 电源电路设计 四．软件设计 程序语言设计 报警装置的程序设计 五．结论 六．参考文献 附录 附录1 附录2 附录3 附录4

一．设计要求 传感器的简介 传感器（transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。 在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。 在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。 目前，传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。 报警系统发展的背景 随着社会经济水平加速发展，人民生活状况也越来越好，于是大家就对住宅功能的要求有所提高，在有一个舒适，温暖的家的同时，还想有更多的功能，更安全的环境。但是，凡事有利必有弊，经济发展得快，也产生了一些负面影响，贫富差距开始扩大，流动人口也越来越多，盗窃，抢劫的案件也有所增加。这时，人们开始迫切需要一种能自动监控、自动报警的“电子保安”，对家庭安全进行保护。这样人们才既可以专心工作的，也可以避免损失。 早期的防盗报警器主要用于室内，随着报警技术的不断发展和完善，现在人们已研制出多种可用于室外做周界防范的报警器。如主动红外报警器、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。它们各有特点，适合不同环境条件下采用，对防范场所的周界起报警探测作用。目前应用最多的是微波/被动红外双技术报警器。近年来报警领域里的一项最大成果是数字视频报警器的研制成功，数字视频报警器是随着数字电路技术、计算机技术和电视技术的发展而出现的一种新式报警器，它集电视监视与报警技术于一体，具有监视、报警、复核和图像记录取证多种功能，是当前一种最为先进的报警器。例如红外线是一种不可见光，有极强的隐蔽性和保密性，因此在安全警报等安全设备上得到广泛使用。大多数红外报警系统采用国外先进的技术，它的功能也非常先进。包括被动式热释电红外报警，也是本文研究的产品。 本设计的目的、意义 报警器在现实生活中应用非常的广泛，家庭防盗，汽车安全防盗，企业内部安全保障，特别是金融行业等。一般传统式的报警器采用机械式的，如压电式报警器，当有入侵者将压力施加与压电传感器时，机械能在压电传感器中转化为电能，通过放大电路，

防盗报警系统毕业设计开题报告

本科毕业设计开题报告 题目：基于单片机防盗报警系统的设计 专题： 院（系）：电信学院 班级：自动化08--4 姓名：肖焕超 学号： 17号 指导教师：李春华 教师职称：讲师

黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告 题目基于单片机防盗报警系统的设计来源生产实践 1、研究目的和意义 随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。 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。 2、国内外发展情况(文献综述) 目前，国内市场上的防盗报警系统大部分是国外品牌，国内防盗报警产品厂商发展时间比较短，真正取得长足发展也是在2000年以后，特别是在2004年国内有些厂商迅速成长，投资规模和企业规模都在迅速发展和扩大。但是与国外厂商相比还有很大差距。 现阶段，大部分工程商安装防盗报警产品时倾向于国外品牌，其中，安装的国外产品主要来自美国、日本和韩国，这三个国家的产品占据我国报警市场的近80%的市场份额。这主要是因为，在产品供给市场上，绝大部分国外品牌来自美国和日韩，防盗报警产品在这些国家的发展已经非常成熟，产品功能稳定、性能完善，再加上进入我国是时间较早，所以在我国市场上占有相当大的份额。 随着社会的发展，人们安防意识的提高，现代化的安防技术得到了广泛的应用。为了防止非法的入侵和各种破坏活动，传统的防范手段己难以适应要害部门、重点单位安全保卫工作的需要。人力防范往往受时间、地域、人员素质和精力等因素的影响，亦难免出现漏洞和失误。近年来由于红外线是不可见光，具有很强的隐蔽性和保密性，所以众多的红外产品也逐渐应用到小区的安保之中，但大多数都应用在夜间照明，以提高监控性能。同比国外的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、红外发射／接收以及微波等技术为基础。利用科技手段和有效的物业管理，改变人们安全防范的方法和手段，从单一封闭式、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。目前国际上应用最多的是主动红外对射总线制报警主机的方式，这种方式具有技术成熟、可靠性高、易扩展、操作简便、经济性好等优点。

基于单片机的智能家居防火防盗报警系统毕业设计

基于单片机的智能家居防火防盗 报警系统

随着社会的不断进步和科学技术、经济的发展，人们的生活水平得到很大的提高，人们愈加注重人身安全，因而也对防火防盗措施提出了新的要求。 本设计所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、声光报警功能等。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一防火防盗报警系统。本设计采用DYP-ME003人体红外感应模块、18B20温度传感器和MQ_2烟雾传感器检测信号，然后将信号传送给单片机处理,实现声光报警。该系统通过按键对系统的温度和烟雾的浓度进行初始化设置，利用LED显示模块对系统的温度和烟雾的浓度进行实时显示。该系统结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉，具有一定的实用价值。 关键字：防火防盗报警 18B20 MQ_2 DYP-ME003 Abstract With society’s progress and development of science and technology, economy, people's living standard has been greatly improved. People pay more attention to personal safety, thus they put forward new requirements for the fire and security measures. In this design ,the intelligent family- house control system includes this function : indoor information intelligent monitoring , the input and real-time display ,sound and light alarm, and so on .The design is a fire and security system, which combines sensor technology with microcontroller. This design adopts the DYP-ME003 human body infrared sensor module,18b20 temperature sensor and MQ_2 smoke sensor to detection signal. These sensor send the signals to microcontroller process these signal and drive alarm circuit to achieve sound and light alarm .The fir temperature and smoke concentration are initialized in this system.,and are displayed in the LED display .The system has the advantages of simple structure ,stable performance ,conventional operation ,low price ,and has a certain practical value . Keywords : The fire and security system,18b20,MQ_2,DYP-ME003

基于单片机的智能家居控制系统毕业设计

摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制

Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information has become an important part of the social information development .The networking because of its huge prospect to develop .It will be a real way during the Smart Home`s development .Networking means a lot to the Smart Home .This article base on the design concept of trying to use easiest way to deliver handle and closing to use .We take the STC89C52 as the control core of the design .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the home appliances . Two to four chapters of this paper describes the design of software and hardware to achieve the specific. Chapter V is based on features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control

红外线防盗报警器课程设计报告

红外线防盗报警器课程设计报告 北华航天工业学院 课程设计报告(论文) 设计课题:红外线防盗报警器设计 专业班级: B10231 学生姓名: 指导教师: 设计时间: 2012年6月25日 北华航天工业学院电子工程系 红外线防盗报警器课程设计任务书姓名: 专业: 通信工程班级: B10231 指导教师: 职称: 课程设计题目: 红外线防盗报警器 已知技术参数和设计要求: , 该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声， 适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 , 要求: , 1、灵敏、可靠、一经触发，即刻报警 , 2、对产品材料精益求精，延长使用寿命 , 3、根据实际应用环境，自己选择传感器，确定红外检测范围。所需仪器设备: 直流供电电源，信号发生器，双踪示波器，数字电压表，计算机等 成果验收形式: 面包板插接+实物演示+答辩

参考文献: 《电子技术基础模拟部分》(高教康华光) 《电子工艺与课程设计》(电子工业出版社毕亚军、崔瑞雪) 第17周: 周1---周2 :立题、论证方案设计～选择元器件安装调试 周4---周5 :插面包板调试电路时间 第18周: 安排 周1---周3 :焊接制成电路～完成设计 周4---周5 :验收答辩 指导教师: 张洁教研室主任: 崔瑞雪 2012年6 月 14 日 内容摘要 红外线防盗报警器目前市场上已有成型产品，且市场较为成熟。由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且其抗干扰能力强。红外线传感器分主动式与被动式两种，主动式设计方案简单，但成本较高，从成本考虑，本课题通过介绍热释红外传感器RE200BP的工作原理，给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线传感器应用于报警系统中，从而能够实现防盗报警能。 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、和报警指示电路等组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。 关键词被动式红外报警器;热释电传感器;菲涅尔透镜;防盗报警器 目录

基于单片机的防盗报警器课程设计(改良版)

目录 摘要 (1) 引言 (1) 1设计任务与要求 (2) 2 基础知识介绍 (2) 2.1热释电红外传感器简单介绍 (3) 2.2 PIR的原理特性 (3) 2.3 AT89C51单片机简单概述 (3) 3 方案设计 (4) 3.1总体设计思路 (4) 3.2具体电路模块设计 (5) 3.2.1 热释电红外传感器原理 (5) 3.3 系统硬件电路的选择及说明 (7) 3.4 软件的程序实现 (8) 3.4.1主程序工作流程图 (8) 3.4.2中断服务程序工作流程图 (9) 4 软件仿真 (9) 5总结 (10) 6参考文献 (11) 7致谢 (12) 8 附录 (13)

摘要： 基于社会安全保障的需要，电子报警这门综合技术的正在不断的发展。与此同时，红外技术已成为先进科学技术的重要组成部分，由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜都可以使用，而且其抗干扰能力强。防盗报警系统利用单片机控制技术，自动探测发生在布防区内的侵入行为，产生报警信号，一旦发生突发事件，就会向人们发出报警提示，从而让人即使采取应对措施。本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低、安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理。本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。 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。因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外，在电子防盗、人体探测等领域中，热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。 关键词：单片机；红外传感器；数据采集；报警电路 引言 随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。 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。红外线报警器分主动式和被动式两种。 主动式红外线报警器，是报警器主动发出红外线，红外线碰到障碍物，就会反弹回来，被报警器的探头接收。如果探头监测到，红外线是静止不动的，也就是不断发出红线线又不断反弹的，那么报警器就不会报警。当有会动的物体触犯了这根看不见的红线

毕业设计(论文)-基于AT89C51单片机的家庭防盗报警系统设计

目录 1 绪论 (1) 1.1发展概况与设计背景 (1) 1.2本设计概述 (2) 2总体设计方案........................................................... . (3) 2.1方案选择论证....................................................... . (3) 2.2主控芯片单片机的选择....................................... . (3) 2.2.1 AT89C51的主要性能 (4) 2.2.2 AT89C51的引脚结构 (5) 2.3传感器的选择 (6) 2.3.1传感器的红外辐射与红外探测的原理结构 (7) 2.3.2红外测温原理 (7) 2.3.3热释红外传感器的结构 (8) 2.3.4 菲涅尔透镜 (10) 2.4热释电红外传感器控制电路芯片的选择 (11) 3 系统硬件设计 (13) 3.1低频带通放大电路 (13) 3.2电压比较整形电路 (14) 3.2.1双限电压比较器的工作原理 (14) 3.3报警电路 (15) 3.4灯光警示电路 (16) 3.5状态显示电路 (17) 3.6供电电源电路 (17) 3.7单片机最小系统 (18) 4 系统软件 (19) 4.1主程序流程图 (19) 4.2中断函数流程图 (20) 5结论 (21) 致谢 (22) 参考文献 (23) 附录一：系统电路图 (24) 附录二：系统程序 (25)

1 绪论 1.1发展概况与设计背景 随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，人们私有财产也不断地增多，因而也对防盗措施提出了新的要求。 从现代人们住宅发展的趋势来看，现代人们住宅主要是向群体花园式住宅区发展，向高空中发展，一般都是一个住宅区有几栋至几十栋以上，但目前市面上所拥有的家庭电子防盗报警器，只能用于单一的住宅单元，不利于统一管理，而且也不能满足现代住宅区的发展要求，所以很有必要对家庭电子防盗报警器进一步完善和提高。 本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。它在以前的防盗器基础上进行了很大的改进，不但可以用于单一的住宅区，也可以规模用于比较大规模住宅区的防盗系统，它的工作性能好，不易出现不报和误报现象，安全可靠。不仅如此，它使用了单片机做信号处理器，这样有利于与计算机相连接，利用计算机统一管理，使整个小区的住户基本情况、资料等在计算机内存储起来，方便来访人的查询和保安人员的统一管理。 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：（一）压力触发式防盗报警器由于压力板式安装在垫子内，当主机停止工作，主人在家走动时，都很容易失报和误报，其可靠性低。（二）开关式电子防盗报警器一般只有一个定点，有效范围小，而且各种开关也易坏，失报和误报率就高，不可靠。（三）遮光式触发防盗报警器在受到太阳光照射就会引起误报，同时如果由于风吹窗帘的摆动等遮住了光也会引起误报，所以这种报警器的可靠性也不高。再者，就闭路监控电路防盗系统而言：它的安装线路复杂，而且技术要求比较高，价格也比较昂贵，不利于广泛利用。 1.2本设计概述 综合以上报警器的不足，本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现。同时它的信号经过单片机系统处理后利于跟PC机通信，便于多用户统一管理。

智能家居毕业设计

摘要 智能家居系统采用电子传感技术、计算机技术和信息传输技术，对用户提供全方位的服务，同时对住房内情况进行实时监控和管理。它包括家庭内部信息传输系统、家庭报警、显示系统及智能传感/执行设备等几个部分。 本文所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、智能报警和通讯报警等。本文将整个系统分为主机部分和分机部分，以AT89C51单片机为主控器件，两部分之间通过无线通讯模块进行数据交换。 主机部分是系统的核心部分，通过键盘输入模块对系统温湿度的进行初始化设置，并利用LCD显示模块对室内状况进行实时显示，本部分还具有温湿度控制和煤气阀开关控制的功能，对于异常情况，系统可通过声光报警模块进行报警提示，情形严重的可通过电话拨号模块通知用户、物业或相关部门。 分机部分是系统的监测部分，主要是通过温湿度传感器、气体传感器和烟雾传感器对室内信号进行采集，并通过无线通讯模块PTR8000将信息传送给主机，实现对家居的智能控制。 通过本文的研究，使得整个智能家居控制系统得到了进一步完善！ 关键词：AT89C51；智能控制；传感器；无线通讯

Abstract Intelligent home system uses electronic sensing technology, computer technology and information transfer technology to provide a full range of services, and at the same time to monitor the situation of housing and real-time management. It includes family information transmission systems, home alarm, display system and intelligent sensor / equipment such as the implementation of several parts. The intelligent home control system made in this article including an indoor information intelligent monitoring, input and display real-time, intelligent alarm and communications alarm. It is divided into host part and extension part, and make the AT89C51 single-chip as the main control unit, the two parts exchange data for each other through the wireless communication module. The host part is the core of the system, initialize the temperature and humidity settings through the keyboard input module of the system, and use the LCD display module for the real-time display of indoor situation, this part also have the control functions for temperature, humidity and gas valve switch, for anomalies, the system also can alarm by sound and light alarm module. For the serious situation, the system also can inform the users, property or related sectors by telephone dial-up module. Extension is the monitoring part of the system, it collect the indoor signal through temperature and humidity sensors, gas sensors and smoke sensors, and transport the information to the host through wireless communication module PTR8000 , to achieve Intelligent control of home. Through the study of this article, the entire intelligent home control system has been further improved!

家庭防火防盗报警器课程设计

家庭防火放盗报警器

目录 摘要 (3) Abstract (4) 第一章家庭防火防盗报警器的总体设计 (5) 1.1问题的引出 (5) 1.2适用范围 (5) 1.3方案的论证与比较 (5) 1.3.1防盗功能的部分 (5) 1.3.2防火功能部分 (6) 第二章家庭防火防盗报警器单元模块设计 (6) 2.1人体感应信号输入及单稳态触发器的设计 (6) 2.2单稳延时电路的设计 (7) 2.3多谐振荡器及输出电路的设计 (8) 2.4烟雾检测器设计 (9) 第三章家庭防火防盗报警器的仿真分析 (9) 3.1单稳态触发器的仿真分析 (9) 3.2单稳态延时电路的仿真分析 (11) 3.3多谐振荡器的仿真分析 (13) 3.4烟雾检测器的仿真分析 (14) 总结 (15) 参考文献 (16) 致谢 (17) 附录一家庭防火防盗报警器的总体电路图 (18) 附录二家庭防火防盗报警器电路元件明细表 (19)

摘要 家庭防火防盗报警器主要由金属片、单稳态触发器、单稳态延时电路、气敏传感器和多谐振荡器五部分构成。它主要利用555电路可组成单稳态触发器、单稳延时电路、多谐振荡器，达到对人体的感应信号的使IC1触发置位，IC2的延时和触发IC3多谐振荡器，发出报警音响。同时还设计了一个QM-N5气敏传感器 与W1等组成烟雾检测器，控制可燃气体或烟雾超过一定的浓度使IC3起振，发出音响报警信号。运用protel se99软件绘制了单元电路和总体电路图；借助Multisim2001和Proteus 仿真软件对电路进行了仿真虚拟实验。 关键词防火防盗报警器

Abstract The family fire protection burglar alarm mainly by the tinsel, the monostable trigger, the monostable delay circuit, the gas sensor and the multivibrator five parts constitutes.It mainly uses 555 electric circuits to be possible to compose the monostable trigger, the list steady delay circuit, the multivibrator, achieved causes IC1 to the human body induction signal to trigger sets at the position, the IC2 time delay and triggers the IC3 multivibrator, sends out reports to the police the sound.Simultaneously has also designed QM-N5 composition smog detectors and so on gas sensor and W1, the control flammable gas or the smog surpasses certain density to cause the IC3 starting of oscillation, sends out the audible alarm signal.Software has drawn up the unit electric circuit and the overall circuit diagram using protel the se99; Has carried on the simulation hypothesized experiment with the aid of Multisim2001 and the Proteus simulation software to the electric circuit. Key word fire protection burglar alarm