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单片机家庭报警系统课程设计

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2020年4月19日
文档仅供参考

单片机原理及应用
课程设计论文

09 届 自动化 专业 112 班级

题 目 家庭防盗报警系统
姓 名 XX 学号 0000
指导教师 XXX

二О一二 年 六 月 二 日
一、家庭防盗报警系统的基本原理
防盗报警系统是社会发展的产物，它是随着人们生活水平的提高，人们重视生命安全与财产安全而产生的。安防系统一般由4部分组成，分别是探测器部分、信号传输系统部分、控制器主机部分、报警中心部分，它的工作原理是在设防的状态下，有各种的探测器探测入侵的行为，到有破坏的入侵行为，探测器把探测到的信号经过信号传输系统，传送到防盗报警控制器主机，主机根据预设的信息进行比较，确定破坏的入侵行为，经过声光报警器报警，通知报警中心，阻碍破坏入侵的行为。
二、设计方案

AT89
C51
复位电路
信号检测电路
报警执行电路
LED发光显示
放大
驱动
驱动

总体设计框图
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。设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL 电平至AT89C51单片机。在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大并推动声光报警设备完成相应动作。当报警延迟10s一段时间后自动解除，也可人工手动解除报警信号，当警情消除后复位电路使系统复位，或者是在声光报警10s钟后有定时器实现自动消除报警。
在小区内的每个住户可选择在住户门口、窗户处安装报警感知设备，如果发生盗贼闯入等紧急事故，红外传感器就会探测到而且会立即获得感知，并由报警系统即刻触发声光警报以有效阻吓企图行窃的盗贼。
三、硬件设计
声光报警器 红外探测器

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、键盘控制、报警等子模块。电路结构可划分为：红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成。
单片机控制的红外防盗报警器原理图

放大电路图
时钟电路图 复位电路图

声音报警电路图
发光二极管报警电路图
四、软件设计
程序流程图如下
系统初始化
声光报警结束

检测外部有
无信号输入
声光报警是否持续10秒

开始
启动声光报警电路开始报警

是否还有检测信号等待下次报警

结束
Y
N
N
Y
Y
N

中断服务程序工作流程图
中断源发出中断申请

关中断、保护现场

INTO端有输入信号关闭报警

恢复现场、开中断

中断返回

主程序清单
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0003H
LJMP PINT0
ORG 0200H
MAIN: MOV IE,#81H ;CPU开放中断，INT0允许中断
SETB IT0 ;外部中断为边沿触发方式
MOV SP,#30H ;指针入口地址
SETB P3.0
CLR P3.1
MOV P1,#0FFH ;使P1口全部置1
MOV P2,#00H ;P2口清零
CLR P1.2
LP: JNB P1.0,LA ;监测输入信号，是否有输入信号
LA: ACALL DELAY ;延时消抖
JNB P1.0,ALARM ;再次监测输入信号，若有输入信号转入报警子程序
AJMP LP
DELAY:MOV R1,0AAH
LD2:MOV R2,0BBH
LD1:NOP
DJNZ R2,LD1
DJNZ R1,LD2
RET
ALARM:SETB P1.2 ;开始报警使运行正常绿指示灯熄灭，红灯和声报警启动
CPL P3.0
CPL P3.1
;10S钟定时:
MOV 51H,#14H ;10S循环次数
MOV TMOD,#01H ;定时器T0定时 方式1
MOV TL0,#0B0H ;置50ms定时初值
MOV TH0,#3CH
SETB TR0 ;启动T0
L2:JBC TF0,L1 ;查询记数溢出
SJMP L2
L1:MOV TL0 #0B0H
MOV TH0 #3CH
DJNZ 51H,L2 ;未到10S继续循环
SETB P3.0 ;10s到关闭报警
CLR P3.1
CLR P1.2 ;报警结束，正常运行绿指示灯亮
LJMP LP ;循环,继续工作

外部中断INTO服务程序
PINT0: CLR EX0 ;外部中断0服务程序开始，屏蔽外部中断
PUSH PSW
PUSH ACC
JNB P3.2,LN ;监测是否有中断输入
LN: LCALL DELAY ;延时消抖
JNB P3.2,LN1
AJMP LN2 ;无中断输入,中断返回
LN1: SETB P3.0
CLR P3.1
CLR P1.2 ;使报警结束，绿指示灯亮
POP ACC
POP PSW
SETB EX0 ;开放外部中断0
LCALL LP ;在中断继续检测是否有输入信号
LN2: RETI
END

五、结论
本设计经过利用Proteus仿真，将所编写的程序用Keil软件编译，所仿真原理图见下图所示：
PCB版电路图（立体图与电路板）
由于在proteus软件中没有专门用作红外线发射与接收的器件，因此在仿真电路图中以开关代替红外器件，其原理和效果是一致的。

本设计所达到的目标：
（1）在正常工作情况下，电源指示灯绿灯亮。
（2）在接收到开关S1带来的低电平信号，可使图中的绿灯由亮变暗，红灯产生报警，可观察到红灯亮一直亮产生报警信号。而且报警喇叭一直响，持续10秒后红灯灭，喇叭停止报警，电源指示灯绿灯亮。
（3）在报警过程中，外部中断开关S2可使警报解除。

本设计研究了一种基于单片机技术的无线智能防盗报警器。该防盗报警器经过以AT89C51单片机为工作处理器核心，外接红外感器，它是一种新颖的被动式红外探测器件，能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射，并将其转化为相应的电信号输出，同时能有效的抑制人体辐射波长以外的红外光线与可见光的干扰。平时传感器输出低电平，当有人在探测区范围内移动时输出低电平变为高电平，此高电平输入单片机，作为单片机的外部触发信号处理，经单片机内部软件编程处理后，单片机输出控制信号，驱动声光报警电路开始报警。该报警器的最大特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活；且安装方便、智能性高、误报率低。随着现代人们安全意识的增强以及科学技术的快速发展，相信报警器必将在更广阔的领域得到更深层次的应用。
设计总结：
电路图画好之后就是装入程序进行仿真。我的程也有一些问题，开始时中断程序似乎不起作用，然后查了很多资料，
找同学帮忙，最终问题还是解决了。用Keil软件编译好程序后载入，满足设计的要求，我感受到努力学习重要性和自主克服困难的喜悦。
经过本次的单片机课程设计，我不但掌握了硬件电路设计的基本步骤和方法，还认真的回顾了汇编语言编程方面的知识。将我们所学的知识应用于生活实践中。真正的做到了学以致用的效果。同时也锻炼了我的动手能力，加强了自主学习和创新的意识和能力，使我受益匪浅。

指导教师评语：

课程设计成绩： 指导教师签名：
年 月 日