![点击分享此内容可以赚币 分享](/master/images/share_but.png)
基于51单片机的家庭热释红外防盗报警系统.doc
《基于51单片机的家庭热释红外防盗报警系统.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于51单片机的家庭热释红外防盗报警系统.doc(25页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、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 摘要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
2、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 目 录摘要I第1章 绪论11.1 概述11.2 研究的目的与意义11.3 研究现状3第2章 硬件介绍42.1 系统功能的要求
3、42.2 总体的设计方案42.3 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113.1 蜂鸣器电路113.2 电热释红外探测器电路设计113.3清单及实物图12第4章 报警器软件设计154.1程序语言的分类154.2 单片机汇编语言程序设计的基本步骤154.3 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,
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、,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
11、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
12、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
13、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
14、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
15、、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
16、量的电信号的部分。感应器的作用:A信息的收集。对某种特定要求,需检测目标物的存在状态,把某状态信息转换为数据,对系统或装置的运行状态进行监测。B信息数据的交换。把以文字、符号、代码、图形等多种形式记录在纸或胶片上的信息数据转换成计算机、传真机等易处理的信号数据,或者读出记录在各种媒介上的信息并进行转换。C控制信息的采集。检测控制系统处于某种状态的信息,并由此控制系统的状态,或者跟踪系统变化的目标值。现在有关家庭防盗的传感器非常多,有无线人体热释电传感器、无线门磁传感器、振动位移传感器、红外线反射开关无线探头、门把手人体接近感应传感器、雷达波人体检测无线探头等等。本系统考虑到不仅要满足可靠探测的
17、需要,而且还需经济实用和安装操作简便,所以选用了无线人体热释电红外传感器完成防盗监测。当盗贼企图从门窗进入室内时,无线人体热释电传感器能检测到人体移动的红外信号。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的欢迎。被动式热释电红外探测器的工作原理:在自然界,任何高于绝对温度的物体都将产生红外光谱,不同温度的物体,其红外能量的波长是不一样的,因此红外波长与温度的高低是相关的。人体都有恒定的体温,一般在37,所以会发出特定波长10um左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10um左右的红外线而进行工作的。人体发射的10um左
18、右的红外线通过菲泥尔滤波光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用一些热释电元件(强介电质材料如钛镐酸铅、钛酸钡等)作成。这种元件在接受到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,电荷变化最终将以电压或电流的形式输出,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。被动式热释电红外探测器的特性:这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10um左右的红外辐射非常敏感。为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片,使环境的干扰受到明显的抑制作用。被动红外探头,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元件。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背
19、景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元件接收,由于两片热释电元件接收到的能量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理并报警。抗干扰性能:防小动物干扰:探测器安装在推荐的使用高度,对探测范围内地面上的小动物,一般不产生报警。抗电磁干扰:探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408(安全防范国家标准)的要求,一般手机电磁干扰不会引起误报。正确的安装应满足下列条件:a红外线热释电传感器应离地面2.0-2.2米。b红外线热释电传感器远离空调,冰箱,火炉等空气温度变化敏感的地方。c红外线热释电
20、传感器探测范围内不得有隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。 d红外线热释电传感器不要直对窗口,否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报,有条件的最好把窗帘拉上。红外线热释电传感器也不要安装在有强单片机的特点: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,主要特点如下:a单片机中的存储器ROM和RAM是严格分工的。ROM为程序存储器,只存放程序、常数及数据表格。而RAM则为数据存储器,用作工作区及存放变量。这样的结构主要是考虑到单片机用于控制系统中,有较大的程
- 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:
- 基于 51 单片机 家庭 红外 防盗 报警 系统
![提示](https://www.zixin.com.cn/images/bang_tan.gif)
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【w****g】。
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【w****g】,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。