红外防盗报警器的设计--毕业论文.doc
《红外防盗报警器的设计--毕业论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《红外防盗报警器的设计--毕业论文.doc(31页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、红外防盗报警器的设计 目 录1.绪论11.1 设计的主要内容和意义1 1.1.1 设计的内容概述1 1.1.2 设计的具体意义11.2 红外防盗报警器的分类1 1.2.1 被动式红外传感器1 1.2.2主动式红外传感器22.硬件电路的设计22.1 红外防盗报警器的硬件组成22.2 各个模块的硬件设计3 2.2.1 电源模块的设计3 2.2.2 信息采集模块的设计3 2.2.3 控制显示模块的设计53.软件的设计133.1 Keil uvision软件介绍133.2 Altium Designer6.0软件应用143.3 程序设计154.系统的分析与调试18参考文献19附录20致谢26摘 要红外
2、防盗报警器具备误报率低、安装简单、价格便宜、能耗低、使用方便等特点。此系统的原理是利用红外传感器中的信息采集模块,采集到人体辐射出的红外光,然后将其转换成可识别讯号,通过三极管放大后传送到单片机,由STC89C51单片机解决,驱动声光报警电路,使蜂鸣器发出声音完成报警。软件设计部分通过对各个程序函数的调用来实现延时、报警、复位等功能。本系统普遍用于家庭庭院、库房防盗等多种场所,具备很强的实用价值和极佳的市场前景。关键词: 红外感应;STC89C51单片机;防盗The Design of the Infrared Burglar Alarm ABSTRACT Infrared burglar a
3、larm has low rate of false positives, installation is simple, cheap, low energy consumption, convenient use, etc.The principle of this system is using the information acquisition module in the infrared sensor, collected human body radiates infrared light, and then convert them into identifiable sign
4、al, by using a transistor amplifier will be sent to the single-chip microcomputer, the STC89C51 microcontroller processing, sound and light alarm circuit, make the complete alarm buzzer sound.Software design based on the program function call to realize the time delay, alarm, reset, etc.This system
5、is widely used in family yard, warehouse security, and other places, have the very strong practical value and good market prospect.Key words:Infrared induction;STC89C51Microcontroller;Burglar Alarm 红外报警器的设计1.绪论1.1 设计的主要内容和意义1.1.1 本设计的内容概述因为整体设计一次完成对于我们来说不是太容易,所以本设计按功能的不同划分出各个不同的功能模块,涵盖了红外人体感应模块、显示报警
6、模块(又含数码管、51单片机、蜂鸣器等)、开关控制模块。若是主人需要出去时,可以先把系统设置在等待报警状态,此时红外感应模块工作起来,若是有人在没有解除监控状态,自行进入感应范围时,系统的信息采集模块将检测到人体辐射出的红外光谱,然后经显示报警模块进行讯号处理后,驱动报警电路,此时LED灯亮,蜂鸣器发出警报声。1.1.2 本设计的具体意义近年来,由于人们的生活水平得到了很大的进提高,所以对家里的财产安全意识也越来越强了。此系统的设计正好符合人们的需求,具备较强的实用价值。我认为本设计的意义就在于其设计的过程,在这期间我们才能融会贯通、消化吸收这几年所学的知识,同时也让自己清楚地认识到今后的学习
7、道路还很长,可谓任重而道远,我会不断学习不断充实自己为以后的工作奠定基础。 1.2 红外报警器的分类1.2.1 被动式红外传感器被动式红外传感器能准确的将人类和其他的动物区分开来,围它拥有检测范大、不易被发现、不易受外界干扰、基本不会误报等优点。它涵盖了人体检测模块、信息采集处理模块、声光报警模块。其中检测元件是组成红外信息采集模块的主要元件,在每个人体信息采集模块里面基本上都有两个采集元件,因为将他们反向串联起来,可以有效的克服由自身温度升高影响讯号的这个缺点。信息检测模块将检索到的红外光谱整成一般可识别的电平讯号,经过9012的放大后向系统的后续模块传递。这类红外感应系统的应用相对来说还是
8、挺广泛的,在智能控制、防盗等领域都有所涉及。1.2.2主动式红外传感器它由发送信号模块、接收信号模块和报警显示模块构成。一般情况下,放在接收发射模块上面的是一个透镜,有聚光的作用,可以使红外光进行集中传输。接收和发射模块安装时尽量牢固可靠,不受外界的条件的变化所影响,防止报警显示模块没人也报警的情况发生,信息检测模块一定要特别注意保持干净,注意定期的维护和保养。2.硬件电路的设计2.1 系统的硬件组成本系统的设计包括人体信息采集模块、STC89C51单片机、数码管显示模块、声光报警模块、按键模块和电源模块。其框图如图2-1所示。声光报警模块信息采集模块数码管显示模块电源模块按键模块晶振电路单片
9、机复位电路图2-1 设计的组成框图各个开关的作用就是控制单片机进行布防和撤防的,信息采集模块、放大驱动电路组成了人体红外传感器。它的工作方式正如前面所讲的那样,由红外检测模块把检测到的光谱信号通过一个三极管放大,继而整成单片机可识别的电平讯号,不同的信号进行不同的处理,如果是报警信号(高电平)那么就触发报警电路,通过显示模块数码管显示出来,如果是其他的信号就不做任何反应就行了。2.2 各个模块的硬件设计2.2.1 电源模块的设计为了使本设计得电源更具稳定性,电源模块应涵盖降压部分、整流部分、滤波稳压部分,这样以来就可以使输出的电压基本稳定在5V,不仅避免了电源不稳定造成的系统不稳定,而且也避免
10、了电源模块对红外检测模块产生的电磁干扰。详细的电路原理图如图2-2所示。图2-2 电源设计原理图2.2.2 信息收集模块的设计众所周知,不管什么类型的发热物体都会辐射出红外光谱。当然他们的温度不同,所辐射出的红外线的波长也是不相同的,这样就可以根据波长的不同来区分是什么物体。因为人是恒温动物,一般情况下温度为37左右,所以人辐射出的红外光的波长大约在10um左右,信息采集模块就是依赖这个特性而动作的。人们身体所幅射出的特定长度的红外光谱,经过透镜加强后,幅射到红外感应模块上,模块里面的红外检测元件就会发生细微的变化,打破原来的平衡状态,产生电平讯号,此讯号一步步向下传,最后使报警电路发出报警声
11、,实现报警。 1)这类检测器通过感应人们身体散发出的红外光谱来达到检测的目的,所以说红外检测元件要对波长为10um上下的红外线十分的敏感。 2)如果想要提高人体信息采集模块对人体所辐射出的红外光的敏感度,一般会在它的表面放置一枚滤光片,提高他的抗干扰能力 。 3)红外人体检测模块包括两个相互反向串联的检测元件,大自然对这两个检测元件有一样的作用,这样以来自身所产生的热释电效应就会相互作用,最后不存在了,因此信号采集模块就没有采集到相应的信号,也就不会报警了。 本报警器信息采集模块具备的优缺点: 优点:自身不产生辐射光谱、耗能少、不易被发现、花费比较便宜。缺点:易受其他外界因素的影响 ;发出的红
12、外光谱的穿透能力不是太强,如果被其他物体掩盖,就不会被信息采集模块采集到信号,这样采集模块就失去了原来的作用。报警器信息收集模块的安装条件: 1、信息采集模块间隔地面要有一段的距离。 2、信息采集模块最好选择空气温度变化小的场所,不宜在锅炉冰箱旁边。 3、信息采集模块在检测的范围内不应该被掩盖,以空旷的地方为宜。 4、放置信息采集模块的地方,禁止有震动的情况发生。5、总之,信息采集模块不要安装在不宜检测的场所,要尽量避免外界的干扰,不然可能会引起报警器误报,因此一些特殊的场所也不要安装此信息采集模块。信息采集模块的敏感程度和人的运动方向密不可分。如果人的移动方向是平行于红外光谱的方向,那么采集
13、模块则不太敏感, 如果人移动方向垂直于红外光谱方向,那么报警器就相当敏感了。所以说选择合适的地点安装是避免红外报警器误报的最好的方法。信息采集模块里面的三极管具有放大的功能,利用此特性可以使采集到的信息进行放大,然后传递给STC89C51单片机,继而驱动声光报警电路实现报警的功能,信息采集模块,是众多模块中极为重要的一环,所谓环环相扣,如果信息采集机模块没有正常工作,那么整个报警电路就不能正常工作,所以信息采集模块一定要安装好。信息收集模块的电路示意图如图2-3所示。图2-3 信息收集模块电路图2.2.3 显示报警模块的设计控制显示模块是此设计中最为重要的模块,控制显示模块包括STC89C51
14、单片机、数码管、蜂鸣器等,下面对它们统一进行说明。STC89C51单片机是8位单片机中一个最基本也最典型的芯片型号,它涵盖一个处理器CPU、数据存储器RAM、I/O口、时钟电路等。单片机具有花费少、性能比较稳定、软件程序编写容易等优点使它在现代生活的各个领域中都得到了应用。例如单片机应用在常见的电子商品中,像智能收音机、智能日历等,不仅使电子商品的内部结构变得简单了,同时提高了电子商品的智能化程度,由于它的性价比高,所以使此类电子商品更受人们的欢迎从而变得更加大众化平民化。 (一)STC89C51单片机的主要参数如下:(1)机器周期:一般为12时钟,但也有6时钟的,;(2)工作频率:在0-40
15、MHZ之间,与普通的单片机类似;(3)对应的存储空间:8KB;(4)内部存储器(RAM):256B;(5)定时器/计数器:3个16位;(6)全双工异步通信口(UART)1个;(7)中断源:8个;(8)具有可编程可修改性(9)通用的I/O口:32个;(10)工作电压:5V;(11)外形封装:一般有PDIP、PLCC和PQFP。 (二)STC89C51单片机的引脚介绍,引脚图如2-4所示。 图2-4 引脚示意图VCC:接5V电源电压。 GND:接地引脚。 P0口:P0口是一个8位的双向I/O口,能当做地址总线又可以当做数据总线。当作为通用I/O口时,记得必须连上拉电阻,当做总线来用时,就不需要连了
16、。P1口:P1口是8位准双向I/O口,可以读取锁存器里面的内容,可驱动4个TTL负载电路,不过只可以作为通用的I/O口使用。P2口:P2口与P0口差不多,作为通用I/O口时,视作准双向输入输出端口。P2口也可以驱动4个TTL负载电路,一般情况下和P0口一同使用,为外部扩展的连接口。P3口:常作为通用I/O口,视作准双向输入输出端口,可驱动4个TTL负载电路。P3口可以作为通用的I/O口,也可以作为单片机系统的第二功能的输入输出端口,在使用这个口时,一定要注意使用的是它的哪个功能,别用错了。P3口的第二功能:P3.0 RXD(串行数据接收) P3.1 TXD(串行数据发送) P3.2 /INT0
17、(外部中断0申请) P3.3 /INT1(外部中断1申请) P3.4 /T0(定时器/计数器0输入) P3.5 /T1(记时器/计数器1输入) P3.6 /WR(外部RAM写选通) P3.7 /RD(外部RAM读选通) I/O口当做输入时有两种工作模式,一个是读端口方式,另一个是读引脚方式。读端口方式的时候其实不会从寄存器读取信息,只不过把这个引脚锁存器里面包含的信息读到总线上去,然后由单片机处理后,再写入到此引脚的锁存器里面。惟有在进行读引脚方式时才把寄存器信息获取至内部总线上。如果先开始是高电平,那么场效应管就不会导通,端口上面的讯号会获取至三态缓冲器里面,像这种I/O口一般被我们叫做准双
18、向口。RST:复位引脚,当复位信号保持两个机器周期以上的高电平时,用于完成单片机的复位操作,相当于重新启动单片机。 ALE/PROG:地址锁存控制信号引脚,在进行外部扩展时,用于控制使P0口输出的低八位地址放到锁存器里面锁存起来。此引脚的第二功能是用作编程脉冲使用的,一般情况下,正脉冲信号从ALE引脚以稳定的频率输出,他的频率是单片机晶振频率的1/6。所以它既可以当作对外部时钟,也用作外部定时脉冲。如果想要使ALE不输出信号,应该使专用寄存器8EH的地址清零。PSEN:外部程序存储器读选通信号的引脚。在读外部ROM时,PSEN为低电平时有效,用来读取外部ROM单元的内容。 EA/VPP:访问程
19、序存储器控制引脚,当EA信号为低电平时,对ROM的读操作是针对外部程序存储器(0000H-FFFFH)的,当EA为高电平时,对ROM的读操作是从内部程序存储器开始的,当内部存储器读取完成后,可以延续至外部程序存储器继续读取信息。在进行编程的过程中,这个引脚也可以用来当做编程电压引脚,电压的大小一般选为12V。 XTAL1和XTAL2:时钟电路引脚,用于连接外部的时钟信号。 常见单片机的时钟信号一般有两种方式,分别是内部时钟方式和外部时钟方式。如果在STC89C51单片机的复位引脚保持2个机器周期以上的高点平时,单片机里面就会开始进行复位了,手动复位方式包括电平和脉冲这两种不同的方式。基于C51
20、的最小工作模块如图2-5所示。图2-5 单片机的最小模块仿真图STC89C51单片机、电源、时钟、复位电路组成了单片机最小工作模块,它可以让这个最小工作模块一直处于正常的工作状态。它是单片机正常工作的必要条件,如果对小功能模块进行ROM/RAM的扩展、显示控制功能的扩展使C51实现更多不同的功能,达到预期目的。STC89C51单片机是内部拥有独立的存储器的,所以用这种单片机组合的不同工作模块也非常的简单而且可靠。有时钟电路和复位电路这些基本的小模块,单片机就可以工作了,原理框图如图2-6所示,像这种小的工作模块一般只用于简单的控制单元。时钟电路复位电路 51单片机I/O图2-6 C51最小工作
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 红外 防盗 报警器 设计 毕业论文
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。