本科毕业设计（论文）基于单片机的智能防盗报警器的实现
学院名称：电气信息工程学院
专业：通信工程
班级：11 通信
学号：11313110
姓名：胡海洋
指导教师姓名：诸一琦
指导教师职称：讲师
二〇一五年六月
基于单片机的智能防盗报警器
摘要：基于单片机控制的红外报警器以STC15F104E单片机和AT89S51单片机为核心，实现的原理是热释电红外传感器如果感应到入侵者的红外热辐射，就将其转换成电压信号，经电路放大、然后输出。检测器是利用红外人体检测探头检测预先设定好的范围内的情况，一旦有危险便向单片机发出信号，再经单片机处理，然后数码管显示出信号发出的具体范围并同时控制蜂鸣器发出警告声音。用红外线收发管进行检测，安装隐蔽，不易被发现；探测信号采用脉冲信号，节能且抗干扰。系统可以探测到一定范围内的人的闯入, 可以应用在安防范围比较确定的情况下。采用这种方法设计的防盗报警器具有误报率较低、安装和配置容易、成本低、能量消耗少、使用方便、成本廉价和探测效果好的优点，有着广阔的市场前景。
关键词：STC15F104E;AT89S51；红外传感器；数据采集；无线通信
Based on single chip microcomputer
intelligent burglar alarm
Abstract: Based on the infrared alarm controlled by single chip microcomputer A T89S51 microcontroller and STC15F104E as the core, realize the principle of the pyroelectric infrared sensor of infrared radiation which can sense the Infrared radiation of intruder and convert it into a super low frequency signal, amplified by the circuit and output. Detector is using infrared detection probe for detecting a prespecified range. Once having the risk, it will send a signal to the microcontroller, and be processed by the computer ,then digital tube shows the signal issued by the specific scope and at the same time control buzzer warning sound. The detection of the infrared transmitting and receiving tube is concealed and difficult to be found; the detection signal adopts pulse signal, energy saving and anti jamming. The system can detect the intrusion of people within a certain range, and can be used in the case of the security scope of the comparison. T he alarm system which use this method to design has advantages such as lower false alarm rate, easy installation and configuration, low cost, less energy consumption, convenient use, low cost detection and good effect, and has broad market prospects.
Keywords:STC15F104E; AT89S51; infrared sensor; data acquisition; Wireless communication
目录
第1章. 绪论 (1)
设计的主要背景和意义 (1)
设计内容 (1)
1.3章节安排 (2)
第2章课题分析与方案论证 (3)
(3)
(3)
(3)
2.2 总体设计方案 (3)
2.3 红外检测模块方案选择 (4)
2.3.1 方案设计比较 (5)
2.4 复位模块方案选择 (6)
2.4.1 方案比较 (7)
2.5 无线通信模块方案选择 (7)
2.5.1 方案比较 (8)
2.6 LCD液晶显示模块方案选择 (8)
2.6.1 方案比较 (9)
2.7 本章小结 (10)
第3章硬件电路的设计 (11)
3.1防盗报警器的硬件组成 (11)
3.2防盗报警器的硬件设计 (11)
3电源设计 (11)
3红外检测模块电路设计 (12)
3.2.3 报警模块电路设计 (13)
3.2.4 复位电路设计 (14)
3.2.5 晶振电路设计 (15)
(16)
3.2.7 LCD显示电路设计 (17)
3.3本章小结 (18)
第4章软件的设计 (19)
4.1红外采集模块 (20)
4.1.1总程序设计 (20)
4.2采集模块设计流程 (20)
采集模块主程序流程 (21)
红外接收模块设计流程 (21)
(22)
4.4 Keil 软件运行程序图 (23)
系统分析与调试设计流程 (24)
本章小结 (25)
第5章测试结果与分析 (26)
5.1 硬件部分 (28)
5.1.1 仪器测试 (28)
5.1.2 测试方法 (28)
5.1.3 结果分析 (28)
5.2 软件部分 (29)
5.2.1 仪器测试 (29)
5.2.2 测试方法 (29)
5.2.3 结果分析 (30)
系统结果与分析 (30)
本章小结 (30)
第6章总结 (30)
参考文献 (31)
致谢 (32)
附录1 发射模块原理图 (33)
附录2 接受模块原理图 (34)
附录2 源程序 (35)
第1章.绪论
1.1 设计的主要背景和意义
随着科学技术不断进步和社会经济的不断发展，人们生活水平得到了很大的提高，对私有财产的保护意识也在不断的增强，因而对防盗措施也有了一定的要求。
此设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的一款家庭式电子防盗报警器。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，但是压力触发式防盗报警器压力到一定程度才能触发，局限性很大，由于压力板式安装在垫子内，当主机停止工作，很容易失报和误报，其可靠性低；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，失报和误报率也高，不可靠；遮光式触发防盗报警器在受到太阳光照射时就会引起误报，同时若遮住了光也会引起误报，所以这种报警器的可靠性也不高；因此，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。
1.2 设计智能防盗报警器的内容
本智能防盗报警器以AT89S51单片机开发平台为基础，利用热释红外传感器、无线通信等技术，设计出一个能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射达到智能报警的红外线智能防盗报警器。平时传感器输出低电平，当有人在探测范围内移动时输出变为高电平，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使蜂鸣器发出报警声音，同时将报警信号通过无线通信模块告知主人。
1.3 章节安排
本文共分为六章，第一章绪论主要介绍防盗报警器的背景和意义，以及该报警器的设计内容。第二章主要介绍了该课题具体模块的论证方案，以及实现这些模块的具体方法。第三章主要讲述了硬件电路的设计，具体包括防盗报警器的组成和具体电路的实现。第四章主要写软件的实现，给出了相应的流程图和分析，主要分析了红外采集模块和接收模块的设计流程。第五章主要给出了该报警器硬件测试和软件测试的结果与分析。第六章是做该报警器的一些收获和感受，最后包括参考文献，致谢，以及附录。
第
2.1.1 设计任务
本红外线防盗系统以A T89S51单片机和STC15F104E单片机开发平台为基础，利用外接热释电红外传感器，驱动电路等技术，设计出一个具有能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射达到红外线智能防盗报警的功能。当有人在探测区范围内移动时能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射，将此信号输入单片机，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。然后由报警电路把信号传送到无线通信模块使主人感应到家里有人进入，达到设计的目的。
1. 实现室内环境的实时监测；
2. 当监测范围内有人进入时报警并通知主人；
3. 报警器制作工艺良好，工作稳定可靠。
2.2 总体设计方案
从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：单片机、红外检测模块、报警模块、复位模块、最小系统模块、中断模块和无线通信模块，总体设计框图如2-1所示。
图2-1 总体设计框图
处理器采用STC15F104E单片机，在监测点上安装的红外探头把人体辐射的红外线转换成电信号，经过单片机处理送至AT89S51单片机。通过单片机内部处理和软件查询、识别判决实时发送出入侵时处于报警状态控制信号，驱动电路把此信号放大接着启动声光报警器实行报警。当警情消除后复位电路使系统复位。
红外检测模块方案选择
方案一：主动红外探测器是一种红外线光束遮挡型报警器，发射机中的红外发光二极管在电源的激发下，发出一束经过调制的红外光束，经过光学系统的作用变成平行光发射出去。此光束被接收机接收，由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成电信号，经过电路处理后传给报警控制器。红外光在人眼看不见的光谱范围，有人入侵该警戒线时红外光束被遮挡，接收端输出的电信号的强度会因此产生变化，经放大和适当处理，控制器发出的报警信号。
方案二：被动式红外检测器是热释电红外线(PIR)传感器，它是一种能检测人体发出的红外线并将其转化为电信号而输出的传感器，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。热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元
件，在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。它本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉。
红外检测模块方案比较
通过比较分析可知：主动红外入侵探测器受雾影响严重，对环境适应能力比较低，而被动式红外入侵探测器受环境的影响较小，它是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。所以比较有优势，因此选这种被动式的红外检测。
本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理及设计电路如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
方案一：本红外防盗系统以STC15F104E单片机为核心，外接热释电红传感器，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，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。该设计包含如下结构：热释电红外传探头电路、报警电路、单片机、复位电路、LED显示控制电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成如2-3所示。
方案二：该系统以单片机A T89S52系列为核心，采用红外线发射管和红外线接收管为发射和接收装置，由反相器芯片反相间接控制CPU工作。在CPU程序运行以后控制输出口电平使得蜂鸣器器与发光二极管组成的声光报警电路同时进行声光报警。系统原理框图如2-4所示。
图2-4 系统框图
2. 方案比较
方案一使用的控制器为STC15F104E单片机，方案二使用的控制器为A T89S52单片机，没有数据存储功能。与方案二的单片机相比较，STC15F104E单片机功耗低，性能高而且成本不高，而且STC的I/O端口的驱动能力比A T单片机强，而且面积较小，方便安装，完全能够满足本方案的需求。
综上所述，根据对二种方案的比较以及对设计的红外报警系统成本低廉，精确度较高，驱动能力强，安装比较方便的要求，选择方案一来设计本红外报警系统。
2.5 无线通信模块的选择
方案一:数据传输主要利用PIC16F877单片机对无线射频芯片L01的控制实现的。NRF24L01是单片射频收发芯片其中该电路由采集电路，A/D转换电路，单片机转换电路，接受天线等的组成。系统原理如2-5所示。
图2-5 系统框图
方案二：本设计采用一种专业的红外编码芯片，PT2272 -IP和 PT22622 -IR以及单片机AT89S51为核心,电路包括红外感应模块，数据处理模块，无线发射模块，无线接收模块。系统框图如2-6所示。
图2-6 系统框图
2. 方案比较
方案一主要采用PIC16F877单片机，由系统框图可知，它需要A/D转换器，USB 等的接口，比较繁琐。方案二是采用专业的红外编码芯片，PT2272 -IP和 PT22622 -IR 以及单片机AT89S51为核心。结构简单，价格低，抗干扰性好，功耗低，外围电路简单，使用起来比较方便。因此我选择了第二种方案。
2.6 LCD 液晶显示模块方案
LCD可以分为好多种类，一般常见的有12864和1206,12864的像素是128*64，能显示8*4个汉字，也有显示图像效果的功能，但是它一般价格昂贵，不太实用。而1206显示屏则比价便宜很大众化，我设计的该显示不需要显示太多字符，只需要让主人知道显示屏上有字母变化就可以了，当然1206也能满足我设计的要求，因此我采用1206显示屏。
2.7 本章小结
本章主要描述了课题分析与论证方案，包括该智能防盗报警器的红外检测模块、报警模块、无线通信模块和液晶显示模块的方案选择，通过分析都得到了一定的解决。
第3章.硬件电路的设计
3.1智能防盗报警器的硬件组成
智能防盗报警器的硬件设计可划分为单片机、红外检测模块、报警模块、复位模块和无线通信模块，系统结构如3-1所示。
由图3-1可知，报警器以STC15F104E单片机和AT89S51为核心，外接热释电红外传感器，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。平时传感器输出低电平，当有人在探测范围内移动时输出变为高电平，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使蜂鸣器发出报警声音，同时通过无线通信模块将信号发送给主人。
3.2 智能防盗报警器的硬件设计
3.2.1 电源设计
本设计采用5V的直流电压供电。发射模块采用一个12V的干电池供电，因为发射模块的芯片PT2262静态时基本不耗电，所以采用这个比较方便。具体电路图如3-2所示。具体电路如3-2所示。
图3-2 电源电路图
红外检测模块设计
对于红外检测模块，设计了一种实用化的基于单片机STC15F104E的检测放大电路。当有人闯入时，热释电红外传感器上安装的热敏电阻受到感应，对其热释红外感应模块发出信号，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，（人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平），然后将电信号放大传给单片机处理后经过三极管电路放大，驱动声光报警。电路图如2-3 所示。
图2-3 红外检测与放大电路
针对声光报警模块的设计是：基于红外检测模块实现之后，把之前接收到的信号传到单片机STC15F104E，经过单片机的处理，驱动声光报警从而达到报警效果。驱动电路将高电平信号送至放大电路然后驱动声光报警设备LS（蜂鸣器）和LED，从而达到声音报警的效果。STC15F104E的2脚4脚为正和负极，引脚1,3,5,7,8引脚都是I/O输入输出端口。电路如3-4所示。
图2-4 报警电路
3.2.4 复位模块
本设计采用的是外部手动按键复位电路。它是由单片机的复位引脚（RST）引脚上外接电阻和电容，实现上电复位功能。当按键按下时LCD显示屏开始复位，变成以前的安全状态，电路如2-5所示。
图2-6 复位电路
3.2.5 晶振模块设计
晶振模块提供时钟频率和单片机的运行速度成正比，时钟频率越高，单片机运行的就越快。本设计晶振的目的在于使得波特率误差为零，因为每个单字节的指令刚好1us，采用12MHZ的晶振，并且使用与其匹配的对称电容，接在单片机的X1和X2引脚上，来获得反向振荡器和内部时钟工作的输入和输出，电路如2-6所示。
图2-5 晶振电路
3.2.6 无线通信模块的设计
1 无线通信模块芯片简介
本设计采用一种专业的红外遥控编码芯片，PT2272 -IP和 PT22622 -IR 为核心的电路 ,其优点是:由编解码选通电路 ,使其具有保密性和抗干扰性能。6路输出相互独立 ,并具有自锁功能。可控制多路使用强电的通信设备 ,也可控制多路使用弱电的通信电路；还可同时分别控制多路使用强电、弱电的通信设备和电路。
PT2272 -IP和 PT22622 -IR 的引脚图
基于单片机控制的智能家庭防盗报警系统的设计 前言 现在我国国民经济的快速发展, 人民生活水平的提高, 人们对家庭住房的防盗、防劫、防火设备的重视程度也在不断提高, 所以现代社会有更多的人需要对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行监测和报警。为了有效的保证居民的生命财产安全, 我们设计了一款智能家庭防盗报警系统。智能家居报警系统采用这种星型拓扑结构能够很好地扩展组合，容易增加网络节点，满足在家居中网络节点分布的不确定性，可在房间、隔离处放置一个节点，避免无线干扰和报警区域不确定性的问题，由中心节点对多个网络节点所传递的数据进行综合处理，分析是否发出报警信号。该系统是利用无处不在的电话网络进行监控,将AT89S51 单片机、ISD4000 集成语音芯片、HT1602 液晶显示驱动芯片及集成电路组成的双音多频拨号电路等有机地结合在一起, 构成一种功能先进、实用、成本低廉的家庭智能防盗报警器。 1 电路组成框图和基本工作原理 1.1 电路组成框图 智能家庭防盗报警系统是由无线发送/ 接受模块、报警模块、键盘模块、晶显示模块、语音模块、DTMF解/ 编码模块等构成, 系统硬件总体框图如图1.1-1 所示。 图1.1-1 系统硬件总体框图
1.2 电路基本工作原理介绍 当家中发生警情时, 此时家中设定的无线模块或者其他传感器模块会发出异常信号给单片机, 单片机接受到信号后立即发出现场声光报警信号来威慑侵入者, 同时将单片机自动拨打预先存储在24C02 中的电话号码给主人或者小区物业报警, 以便及时采取防盗措施避免财产损失。 当主人在异地处理家中的情况或者遥控家中的电器的开关时, 只需要拨打家中的固定电话号码, 因为该报警系统的电话接口是并联在电话机上的, 若铃声响五次后无人接通(具体次数可由软件设定),则该报警系统就自动模拟摘机, 在主人输入预定的密码后, 就可以观测家中的动静以及控制家中电器的关、断。 当主人在家无须设防时, 该报警系统还可以显示时钟、温度等等, 还可以设定起床闹铃等多重功能, 这些都可以结合软件和相关芯片来实现。 2 系统部分电路功能介绍 2.1 MCU模块 MCU 器件采用ATMEL 公司生产的AT89S51 芯片,如图2.1-1所示。AT89S51 是一个低功耗,高性能CMOS 8 位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000 次的Flash 只读程序存储器,具有高密度、非易失性存储技术的特点, 芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash 存储单元。MCU选用的是宏晶科技公司的STC12LE5410AD,其工作电压为3.3 V,便于在所选定的系统电源下工作.这是一款带A/D转换的单片机芯片,具有超强抗干扰的特性,并且具有超低的功耗,正常工作时电流仅为4～7mA,空闲时电流<1 mA.它的工作周期仅为一个时钟周期,可以大大降低使用的晶振频率,从而降低EMI(Elec-tromagnetic InteRFerence,电磁干扰).STC12LE5410AD 具有引脚少、体积小、价格低、使用方便等特点,可降低开发成本,缩短开发周期。 MCU外围电路包括晶振电路、复位电路、开关检测电路和电压测量部分.开关检测电路用来检测行程开关的动作,电压测量部分利用单片机的A/D转换功能是来测量DTGS-800供电的电池电压,当检测到电池电压不足时会发出报警,此时需将供电部分转换到汽车电源上.MCU及外围模块电路。
摘要 随着科学技术的进步，为对付不断升级的盗车的段，人们研制开发了不同方式结构的防盗器。 本设计以单片机AT89S52作为控制核心，从单片机最小系统设计、防人接近热释电检测电路的设计、玻璃防震、车身防击的振动检测电路的设计、防车门开启检测电路的设计、防接近驾驶座电路、汽车点火闭锁电路的设计、无线遥控电路及无线报警电路的设计等几个方面出发，详细研究和设计了汽车防盗报警器的各个部分内容，设计了单片机及其外围电路，并结合一套经典的程序算法。给出了一套合理的汽车防盗报警器软硬件解决方案。 关键词单片机热释电多普勒效应振动无线报警遥控
Abstract With the scientific and technological progress, to combat the escalating car theft in the section, people developed different ways to structure the anti-theft device. The design MCU AT89S52 as thcontrol, from the microcomputer system design, anti-people close to the pyroelectric detection circuit design, glass vibration, the vibration of the body against attack detection circuit design, anti-detection circuit to open the door, anti-nearly driving Block circuit, car ignition locking circuit design, wireless remote control circuit and the design of wireless alarm circuit aspects of starting a detailed study and design of the vehicle anti-theft alarm in all parts of the design of the microcontroller and its peripheral circuits, combined with a set of the classic program algorithm. Given a reasonable car burglar alarm Wireless Alarm Remote control
本科毕业设计（论文）基于单片机的智能防盗报警器的实现 学院名称：电气信息工程学院 专业：通信工程 班级：11 通信 学号：11313110 姓名：胡海洋 指导教师姓名：诸一琦 指导教师职称：讲师 二〇一五年六月
基于单片机的智能防盗报警器 摘要：基于单片机控制的红外报警器以STC15F104E单片机和AT89S51单片机为核心，实现的原理是热释电红外传感器如果感应到入侵者的红外热辐射，就将其转换成电压信号，经电路放大、然后输出。检测器是利用红外人体检测探头检测预先设定好的范围内的情况，一旦有危险便向单片机发出信号，再经单片机处理，然后数码管显示出信号发出的具体范围并同时控制蜂鸣器发出警告声音。用红外线收发管进行检测，安装隐蔽，不易被发现；探测信号采用脉冲信号，节能且抗干扰。系统可以探测到一定范围内的人的闯入, 可以应用在安防范围比较确定的情况下。采用这种方法设计的防盗报警器具有误报率较低、安装和配置容易、成本低、能量消耗少、使用方便、成本廉价和探测效果好的优点，有着广阔的市场前景。 关键词：STC15F104E;AT89S51；红外传感器；数据采集；无线通信
Based on single chip microcomputer intelligent burglar alarm Abstract: Based on the infrared alarm controlled by single chip microcomputer A T89S51 microcontroller and STC15F104E as the core, realize the principle of the pyroelectric infrared sensor of infrared radiation which can sense the Infrared radiation of intruder and convert it into a super low frequency signal, amplified by the circuit and output. Detector is using infrared detection probe for detecting a prespecified range. Once having the risk, it will send a signal to the microcontroller, and be processed by the computer ,then digital tube shows the signal issued by the specific scope and at the same time control buzzer warning sound. The detection of the infrared transmitting and receiving tube is concealed and difficult to be found; the detection signal adopts pulse signal, energy saving and anti jamming. The system can detect the intrusion of people within a certain range, and can be used in the case of the security scope of the comparison. T he alarm system which use this method to design has advantages such as lower false alarm rate, easy installation and configuration, low cost, less energy consumption, convenient use, low cost detection and good effect, and has broad market prospects. Keywords:STC15F104E; AT89S51; infrared sensor; data acquisition; Wireless communication
毕业论文（设计） 题目：基于单片机的住宅防盗防火报警系统设计 摘要 本文介绍了住宅智能化中的防盗防火报警系统。住宅防盗防火报警系统是将防盗防火功能结合到一起，同时完成盗情和火情的检测，并且实现自动报警功能。其中盗情检测由红外探测器与微波探测器构成的双鉴探测器完成，而火情检测由光电感烟探测器，温度探测器和一氧化碳探测器集为一体的复合式火灾探测器完成。当防盗探测器或防火探测器检测到险情的时候，向单片机发出中断申请，再由单片机控制报警电路，实现自动报警。 本系统具有密码识别功能，只有通过键盘输入正确的密码才能控制系统的开闭。密码并不是唯一的，可以修改以及更换。本系统还配置了备用电源以及具有断电和掉线自诊断功能，增强了系统的安全性和稳定性。此外系统还从硬件和软件两方面进行了抗干扰设计，能够让系统可靠的完成工作。时代在发展，社会在进步，人们对生活质量的追求也在日益增长，特别是住宅方面，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，智能住宅的安全防范系统也应运而生。现在很多小区都安装了智能报警系统，因而大大提高了住宅的安全程度，有效保证了居民的人身财产安全。 关键词: 防盗防火；传感器；单片机控制；智能报警系统。 The main contents This paper introduces the residential intelligent burglar fire alarm system. Residential anti-theft fire alarm system is will anti-theft fire prevention function together, finish at the same time the stolen feeling and fire detection, and realize the automatic alarm function. One stolen sentiment detection by infrared detection and microwave detector constitutes double jian detector complete, and fire detection by light smoke detectors, inductance temperature probe and carbon monoxide detectors sets a composite fire detector complete. When the burglar detectors or fire detector detect danger to the microcontroller, application, again by issued interrupt microcontroller control alarm circuit, realize the automatic alarm. This system has a password recognition function, it is only through the keyboard input the correct password can open and close of the control system. The password is not the only, can modify and replacement. The system also configuration spare power and has since dropped without electricity and improve system diagnosis function, security and stability. Besides system also from two aspects of hardware and software on the anti-interference design, can make the system reliable to finish their work. The development of times, social progress and people in the pursuit of quality of life, especially in growing, not only hope to have house comfortable, warmth, and the residence of security, intelligence, etc also put forward higher request, intelligent residential safe guard system also arises at the historic moment. Now many village installed intelligent alarm system, thus greatly improve the safety degree of residence, effectively ensuring residents. Person property safety Keywords: anti-theft fire; Sensors; Single-chip microcomputer control; Intelligent alarm system. 前言 随着人类社会的进步和科学技术的迅猛发展，人类开始迈入以数字化和网络化为平台的智能化社会，人们对工作、生活等环境的要求也越来越高，开始出现了诸如智能化仪表、智能化家电、智能化汽车、智能化小区等具有不同智能程度的产品、设备、工具甚至工作环境和生活环境，并且呈
基于单片机的防盗报警器的设计 摘要：本文介绍了基于AT89S52单片机控制的由EEPROM和LED 组成的防盗报警器的控制电路和控制程序的设计。首先本文对AT89S52单片机和EEPROM的24C04存储器芯片原理做了介绍，同时分析了防盗报警器控制原理，经过分析，设计出能实现存储报警号码及自动报警的防盗报警0器硬件电路和单片机程序。最后利用Proteus仿真软件对该系统进行仿真，查看效果。 关键词：单片机, 24C04, Proteus
A Design of Theft-proof Alarm Based on MCU Abstract:This article describes a design of theft-proof alarm control circuit and control procedures based on the AT89S52 MCU’controling on EEPROM 24c04 and the LED. First, this paper introduce the AT89S52 and the working principle of the EEPROM 24C04, and analyzes the burglar alarm control principle. After analysis, this article design out the circuit and microcontroller procedure of the theft-proof alarmt which can save the alarm number and auto send out the alarm signal. Finally, this article use the Proteus simulation software to simulate the system to view the results.
目录 第1章绪论......................................................... 1.1选题背景....................................................... 1.2课题介绍....................................................... 1.3本文主要工作................................................... 1.4方案选择论证................................................... 1.4.1单片机的选择.............................................. 1.4.２显示器工作原理及其选择 ................................... 1.4.3液晶显示和数码显示........................................ 1.4.4 防盗报警选择传感器的选择.................................. 2.1硬件系统总体设计 ............................................... 2.2 AT89C51芯片的介绍 ............................................. 2.2.1引脚功能.................................................. 2.2.2 结构原理................................................. 2.2.3 AT89C51定时器计数器相关的控制寄存器介绍................. 2.2.4 MAX708芯片介绍......................................... 2.3 单片机复位设置................................................. 2.4 8255A芯片介绍................................................. 2.4.1 8255A的引脚和结构........................................ 2.4.2 8255的工作方式........................................... 2.4.3 8255的控制字............................................. 2.5 AT89C51与8255的接口电路 ...................................... 2.6 显示部分.......................................................
本科生毕业设计基于单片机的家用智能防火防盗报警器的设计 目录 1 绪论 (1) 1.1 家用防火防盗报警系统的现状 (1) 1.2 本文研究的目的和意义 (2) 1.3 本文研究的内容 (2) 2系统总体设计方案 (3) 2.1 防火防盗报警系统的总体构成 (3) 2.2 防火防盗报警系统的功能及工作原理 (5) 3 智能防火防盗系统的硬件设计 (5) 3.1 防火探测器的设计 (5) 3.2 防盗探测器的设计 (7) 3.3 主控单元电路设计 (9) 3.4 自动拨号报警电路设计 (9) 3.5 语音报警电路设计 (10) 3.6 键盘接口及显示电路设计 (11) 4 智能防火防盗系统的软件设计 (11) 4.1 系统主程序设计 (11) 4.2 检测报警模块程序设计 (11) 4.3 拨号模块程序设计 (14) 4.4 语音模块程序设计 (14) 4.5 按键模块程序设计 (14) 4.6 显示模块程序设计 (16) 5 结束语 (17) 参考文献 (18) 致谢 (19)
1 绪论 随着社会经济的快速发展以及人们生活水平的日益提高，在家庭中液化石油气、管道煤气、天然气进入了大多数家庭，各种家用电器也得到了广泛的使用，人们在享受这些现化设施所带来便利的同时，却也增加了火灾隐患和有害气体中毒等的危险。与此同时，经济的飞速发展伴随着城市流动人口的急剧增加，给城市的社会治安增加了新的难题，盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出不断增长的趋势，人们越来越渴望有一个安全舒适的生活空间。现在一般居民住宅的主要防盗措施仅限于传统的防盗窗、防盗网等机械式家居防卫设备，其虽具有一定的防盗作用，但在实际使用中不仅影响市容的美观，更带来了很多安全隐患。因此人们迫切需要一种智能型的多功能家庭防火防盗报警系统，使其能可靠进行日常安全防范工作，及时发现各种警情并做出相应处理，以便将警情消灭在萌芽状态，保障居民生命和财产的安全。但是因经济、技术等原因，目前防火防盗报警系统设计不尽合理的情况比较普遍，在信号检测、信号处理上还存在一定问题，致使一些系统经常出现误报或者漏报，以及报警系统不动作。人们希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全，家庭防火防盗问题就成为人们极为关心的问题。 因此，对防火防盗报警装置的研究对现实意义重大。 1.1家用防火防盗报警系统的现状 报警设备对于保护人们的生命和财产安全至关重要。目前防盗报警产品在我国的普及率只有20%，与欧美等发达国家高达70%的普及率相比，我国防盗报警产品市场的发展才刚刚起步，尤其在家庭安防报警系统方面的认可度和普及率更低。随着人们安全防范意识的提高，会有更多的人选用家庭安防报警产品，可以预见家庭安防报警系统将会有非常广阔的发展空间。现有的家庭安防报警系统按使用场所可以分为联网型和单户型两大类。联网型家庭安防报警系统由多个小型报警系统经过联网组成社区型的安防报警中心，报警中心一般使用报警接收机、计算机系统和打印机设备等。当报警事件发生时，报警点的数据显示在电子地图的相应位置，同时计算机系统可以调出报警点的配置和现场各种数据资料，供警情处理人员快速判断和处理。联网型家庭
郑州科技学院 《单片机原理及应用》课程设计 题目基于单片机的人体红外感 应防盗报警器设计与制作 学生姓名杜帅锋 专业班级通信工程一班 学号201251004 院（系）信息工程学院 指导教师王清珍 完成时间2015年月日
目录 0引言 (1) 1设计方案 (4) 2 系统设计 (5) 2.1硬件设计 (6) 2.2软件流程 (14) 3 实验与仿真 (15) 4 总结 (15) 参考文献 (17) 附录1：总体原理图设计 (18) 附录2：元器件清单 (19) 附录3：程序源代码 (20)
0 引言 随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵，使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉，性能可靠、智能化的报警系统，必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光，隐蔽性能良好，因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。而本设计的电路包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括红外感应部分与单片机控制部分，整个系统电路可划分为：电源部分、传感器模块部分、单片机控制电路，而单片机控制由最小系统和指示灯电路、报警电路等子模块组成。主要工作由热释电红外感应器完成信息采集、处理、数据传送经过单片机功能设定到达报警模块这一过程。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由硬件和软件组成。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，软件是主要是工作的程序通过编写程序来控制输入的信号。 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， 1
常州机电职业技术学院 毕业设计（论文） 系部：电气工程系 专业：应用电子技术 题目：基于单片机的家用防盗报警器的设计
毕业设计(论文)中文摘要
目录 1. 引言 (1) 1.1 课题的背景及意义 (1) 1.2 课题设计要求及任务 (1) 2 整体设计方案 (2) 方案一 (2) 2.2 方案二 (2) 3. 分电路设计 (3) 电源电路设计 (3) 利用LM7805设计供电电源电路 (3) 利用外接电器做电源 (4) 单片机模块的设计 (4) MCS-51系列单片机 (5) MSP430G2系列单片机 (6) 传感器模块的选择与设计 (8) 传感器信号处置器BISS0001 (8) 传感器RE200B (10) 3.4继电器模块的设计 (12) 3. 4. 1继电器模块（5V,未采纳光耦} (12) 光耦继电器模块（12V) (13) 4 软件设计 (14) 4.1 软件程序 (14) 4.2 软件程序流程图 (16) 5软硬件系统的调试 (17) 6 附录 (25) 附录一：电路图、PCB图 (25) 6.2 附录二：元件清单 (26) 结论 (27) 致谢 (28) 参考文献 (30)
1. 引言 随着此刻社会的进展，时期进步，高新技术的快速融入，人们的生活发生了庞大的改变，人们置购了大量高新技术的产品，许多高科技产品的利用愈来愈成为家庭生活的主旋律，因这人们对自己所处环境的平安要求就愈来愈高，专门是家居平安，不能不时刻留意不速之客的光顾。此刻许多小区都有着保安看管，但在一些农村就没有这些设施了，于是，许多家庭都安装了报警系统，这有效的爱惜了大伙儿的财产平安。在本文中，介绍一种利用热释电红别传感器进行监控，并进行报警的系统的设计。 1.1 课题的背景及意义 该报警器要紧由热释电红别传感器及继电器模块，报警电路组成[1]。热释电红别传感器是报警器设计中的核心器件，它可把人体的红外信号转换为电信号以供信号处置部份利用。检测电路主若是把传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、延迟、比较，从而实现报警功能。 Launchpad是德州仪器公司推出的一套MSP430G系列16位低功耗单片机开发板，它具有简易的封装（DIP），完备的开发环境，易于学生进行小型开发和毕业设计。本课题利用lauchpad为核心，选用适合的入侵传感器，完成对人员进出的检测，并能依照探测结果实现声光报警。 课题设计要求及任务 本方案设计要求： 1．在指导下尽快熟悉launchpad开发板电路结构和大体开发调试； 2．选择适合的多种入侵式，完成调理电路的设计； 3．最终能实现一旦有人员进入探测区域，报警装置可发出声光报警。 课题需要完成的任务： 1. 可行性方案分析及方案论述。 2. 硬件的框图及电路设计。 3. 各要紧器件、单元电路等的选用方案，性能分析及功能介绍。 4. 设计电路的原理图及印制板图绘制。 5. 毕业设计小结。
基于单片机的智能家居防火防盗 报警系统
摘要 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。The 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
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)
目录 第1章前言 (1) 1.1 序言 (1) 1.2 国内外研究概况 (2) 1.2.1 国外研究现状 (2) 1.2.2 国内研究现状 (3) 1.3 我国住宅智能安全防范系统展望 (3) 1.4 论文主要工作概述 (4) 第2章系统总体方案设计 (5) 2.1 系统总体构成 (5) 2.2报警系统的功能及工作过程 (5) 第3章用户端探测器设计 (7) 3.1防盗探测器电路设计 (7) 3.1.1热释电红外线探测器 (7) 3.1.2微波探测器 (10) 3.2防火探测器电路设计 (12) 3.2.1温度探测器 (13) 3.2.2光电感烟探测器 (14) 3.2.3 CO气体探测器 (15) 第4章用户端自动报警器设计 (17) 4.1 用户端自动报警器总体设计 (17) 4.2 用户端自动报警器的硬件介绍 (18) 4.2.1 AT89C51单片机简介 (18)
4.2.2自动报警器电路设计 (21) 4.3串行EEPROM-X25045 (22) 4.3.1 X25045简介 (22) 4.3.2 X25045的工作原理 (22) 第5章自动拨号及语音报警电路设计 (25) 5.1 拨号电路 (25) 5.1.1拨号电路的主要功能 (25) 5.1.2 MT8888芯片简述 (25) 5.1.3 MT8888外围电路 (28) 5.2语音电路 (29) 5.2.1 ISD1420芯片简述 (29) 5.2.2芯片工作原理 (30) 5.2.3芯片工作模式 (31) 5.2.4语音芯片及外围电路 (32) 5.3电话接口电路 (32) 第6章键盘与密码显示电路设计 (34) 6.1 键盘电路 (34) 6.2密码显示电路 (35) 第7章控制字和各芯片工作模式设定 (36) 7.1 控制字设定 (36) 7.2 芯片工作模式设定 (36) 结论 (39) 致谢 (40) 参考文献 (41) 附录 (42) 附录1：程序清单 (42) 附录2：电路原理图 (49)
基于51单片机的红外防盗报警系统设计-图文XX学院本科毕业设计（论文） 3硬件基本设计 3.1系统方案设计 我们综合考虑了各方面可能出现性能影响的因素，人体红外探测元件 最后定为性价比很高的热释电红外探测器，最主要的因素还是考虑到该探 测器对人体辐射的红外线具有更好的探测效果。而且该传感器防盗保护性 能相对普通的压力报警器（一般通过可触发的压力开关来报警的防盗系统）来说更加稳定，抗干扰能力很高，探测灵敏度和安全性更是无可挑剔。正 如上面所说的，本探测器安装相当隐蔽，几乎很难发现该装置的位置，极 大的方便了用户管理和操作。 考虑到正常情况下检测的是处于移动中的人体，所以红外探测器我们 选择双元件型。因为这个传感器内部的两个灵敏元件是反相接的，如果闯 入的人员一直停止不动（当然这是不可能的）或者无人闯入，则这两个灵 敏元件极化的程度完全相同，两元件的极化相互之间就抵消了，这时候探 测器输出电压为0，报警器不工作；可一旦闯入者移动起来，则两个元件 极化程度立马就不同了，输出电压也随之变化不在是0，报警器工作，进 而实现探测移动中的人体为目的的功能。 本红外防盗报警系统设计包括硬件组成和软件组成两部分。如果以模 块功能来区分的话主要有系统按键模块（按键控制）、信号处理模块（红 外探测器）、报警模块（声光报警部）。如果按照电路的结构来区分的话 主要有单片机电路部分、红外传感器部分、蜂鸣器部分、LED报警指示电 路部分。
3.2硬件基本设计 -5- XX：红外防盗报警系统 (1)热释电红外传感器 Pyroelectric infrared sensor have polarization inside the pyroelectric crystals with temperature changes , When the constant infrared radiation on the detector, pyroelectric crystal temperature constant, external crystal is electrically neutral, no electrical output from detector, so constant that can not be detected by the infrared radiation?2?. 正常人体发出的红外线波长范围一般在9～10μm之间，而本设计的红外探测元件能感应到的波长灵敏度在0.2～20μm范围内，范围太大不太适合，但是其特性基本稳定不变，为了达到更精准的探测效果，我们通过在传感器上面安装了一个限制入射红外光波长范围的的滤光片来把入射红外光波长约束至7～10μm?3?，这时候改装后的探测器对于检测人体红外线来说性能更加完美，显而易见我们安装的滤光片将其它波长的红外线吸收了，只有人体红外线才能进入其内，就这样一种专业探测人体红外线的探测器应运而生，以上充分说明了本系统设计的核心之一为该传感器，其重要性不言而喻。 -6- XX学院本科毕业设计（论文） (2)PIR特性原理
基于单片机防丢失毕业论文 标题：基于单片机的防丢失系统设计与实现 摘要： 随着现代生活的节奏加快，人们对于物品的防丢失需求越来越高。本论文基于单片机设计了一个简单而高效的防丢失系统，通过使用智能设备和低功耗传感器，实现了对物品进行实时监测和追踪的功能。该防丢失系统不仅可以帮助用户避免物品丢失带来的麻烦，还能提高物品安全性和寿命。本文详细介绍了系统的设计原理、硬件和软件实现，并进行了实际测试和验证。测试结果表明，该系统具有稳定性和可靠性，可以有效提高物品防丢失的效果。 关键词：单片机，防丢失系统，智能设备，监测，追踪 一、引言 物品的丢失对于人们来说是一个常见但令人困扰的问题。特别是一些贵重、重要或敏感的物品，一旦丢失往往会带来严重的后果。因此，开发一种有效的防丢失系统对于提高物品的安全性和防范丢失事件具有重要意义。 二、系统设计原理 该防丢失系统采用了基于单片机的设计方案，主要包括以下几个关键部分： 1.智能设备和低功耗传感器：使用智能设备（如手机或手表）与物品进行连接，通过低功耗传感器实时监测物品的状态。
2.监测与追踪功能：通过传感器获取物品的位置和运动状态，并与智能设备进行实时同步和显示，用户可以随时通过智能设备了解物品的实时位置。 3.报警功能：当物品离开预设范围或发生异常情况时，系统会自动触发报警器，同时通过智能设备发出声音或震动提醒用户，以便及时防止物品的丢失。 三、系统硬件和软件实现 1.硬件部分：系统主要包括单片机控制模块、传感器模块、报警器模块和电源模块。其中，单片机控制模块负责控制各个模块的工作和数据传输，传感器模块用于获取物品的位置和状态信息，报警器模块用于触发报警信号，电源模块提供系统工作所需的电力。 2.软件部分：系统使用C语言进行编程，通过单片机控制模块实现数据的采集、处理和显示。智能设备通过与单片机进行蓝牙连接，通过相应APP实现与用户的交互和数据共享。 四、系统测试与验证 本论文进行了一系列实验，测试了该防丢失系统的稳定性和可靠性。通过放置物品在不同位置和运动状态下进行实验，并模拟离开预设范围的情况，测试系统的报警功能。测试结果表明，系统能够准确地监测和追踪物品的位置和运动状态，并及时发出报警信号，具有良好的防丢失效果。 五、总结与展望 本论文基于单片机设计了一个简单而高效的防丢失系统，通过智能设备和低功耗传感器实现了对物品进行实时监测和追