单片机的人体红外检测报警系统设计
目 录
摘 要 I
ABSTRACT IV
一、引言 1
二、系统功能 2
三、工作原理 2
四、主要元器件 3
（一） 主控芯片AT89S52 3
（二） 报警器 3
（三） 热释电传感器 3
（四）晶体振荡器 4
（五）本章小结 4
五、硬件系统设计 5
（一） 电路总体构成 5
（二） 电源输入电路 5
（三） 复位电路 6
（四） 晶振电路 6
（五） 报警电路设计 6
（六） 键盘电路 7
（七） 传感器连接电路 7
（八） 本章小结 8
六、软件程序设计 9
（一）主程序流程图 9
（二） 中断服务程序流程图 11
（三） 键盘扫描子程序 11
（四） 本章小结 12
七、系统调试 12
结论与展望 14
致 谢 15
参考文献 16
附录 17
附录一：程序 17
附录二：电路图 22
一、 引言
随着中国人民生活水平的提高，带动了其它的经济消费。比如在人们在生活水平上的追求，以前的人们很穷，只求温饱。而下人们开始追求如何住的好这个问题。家庭的安全问题也提上了日程。追求质量、服务、体验越来越成为人们的生活的追求理想生活方式。
如今的智能防盗系统在市场上分为这几个产品：基于压力检测的压力触发式报警器，基于光电开关的电子开关报警器，通过光触发研制的压力遮光触发式报警器等。可是这 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
些报警器都有各自的优缺点。本论文的检测装置都是安置在隐秘的地方，因此就是相当于处在黑暗中的警察！本论文系统用的是红外线检测系统，当有非法人员进入，人体的红外辐射会被自动察觉。电压信号通过传感器表达出来。
二、 系统功能
硬件设计与软件设计是系统功能实现的主要两个装置。
系统实现基础功能。当家庭人员出去的时候，可以将系统装置调成防御状态，当有非法人员闯入到家里时，热释电红外传感器将探测到人员的动作，系统将人员的红外辐射转换成电信号。放大电路和比较电路会自我检查。然后将信息送到门限电路上。观察点的探头会自动将红外信息转换成电路信号，让比较电路与门限电路一起工作，并将信息传送到门限开关。开启时的门限开关让TTL电平压送到AT89S52单片机上，系统自发处理是否让报警器发出声音来让蜂鸣器发出声音来提醒主人警醒安全问题。
众所周知红外线是让人难以察觉的。在平坦的地方放一束红外线，可以看到人的进出情况。该装置中的要点是：一是可以检测到人员的出入。二是尽自己的要求来制定范围。
三、工作原理
基于本系统可以完成布防和紧急状态下的报警两种功能，有两个相关功能的按键，通过这两个按键可以将两种功能发挥出来。主人在开启防御状态时。一分钟后系统开始自我开始运行。非法人员靠近装置后，红外线察觉到有人来了，并告诉单片机处理器。单片机马上发出报警声音。如果是非常紧急的时候，主人可以按下紧急报警装置，蜂鸣器会持续来发出声音来让人察觉。
图3-1工作原理图四、主要元器件
（一） 主控芯片AT89S52
该系统中使用的单片机的型号为AT89S52，这种单片机的基础是51芯片，它不仅节能环保，而且工作表现较好。在51芯片中，有一个装置可以给系统编辑的程序提供8kb的存储空间，数据存储的安全性较高，集成化优势更明显，对于51指令系统可以实现理想的兼容，并且具有的引脚定义和51单片机的相同。最近几年单片机在技术方面的障碍已经不再存在，生产成本变少，所以具有较高的性价比，使得在各个领域得到了广泛的应用。芯片引脚定义如图2.1所示。
图2.1 AT89S52引脚图
（二） 报警器
1.报警器分类
蜂鸣器有两类三大品种。压电式，电磁式都是其中比较接受看见的。电磁式有两个品种，铁振膜、动圈式，它们其实都是差不多的，主要是长的样子不一样。蜂鸣器会发出音频信号，报警装置中使用频率较高的驱动是交流式的。
2.报警器工作原理
可以发出警报的装置有蜂鸣和扬声两种设备。本系统中的报警装置是依靠蜂鸣器发出声音提示警报，蜂鸣器的硬件组成包括磁片、线圈、外壳以及振荡器等。在振动膜片和电磁线圈的力的作用下，电磁式蜂鸣器有规律的发出声音。
（三） 热释电传感器
对外界的温度以及红外信号的测量主要由于热释电传感装置来完成。这种传感器的工作不需要与物体进行接触，所以使用的范围较为广泛。它的优点：
1.不碰到物体就能工作。
2.探测器反应速度高，方便快捷，操作简单，快速测量。
3.可以对微小的目标进行检测。
（四）晶体振荡器
晶体振荡器在生活中通常叫做晶振。就是技术人员从石英片上按照技术规格割下来的一块。我们需要的作用就是其最初的产生的原始频率。
（五）本章小结
本章介绍了本设计方案，介绍了相关元器件，介绍了本设计选用的元器件型号，工作步骤。
通过我上面描述的元器件，可以知道在本方案中单片机是作为一个核心控制，通过热释电传感器对报警信号进行测量。
五、硬件系统设计
本章的内容主要介绍了如何对家庭防盗报警装置的硬件部分进行设计。对设计原理以及配件需求进行介绍，并完成系统外围电路图的设计。
（一）电路总体构成
AT89S52单片机是家庭防盗报警装置内主要的功能性硬件，整个装置的功能主要由该单片机决定，侦查人体所发出的红外信号的工作由外传感器来完成，当红外传感器与人的距离在一定范围内的时候，单片机就可以接受到传感器发出的TTL电平，这样就会发出报警提醒。
在本系统内主要的硬件部分有：控制单片机的部分以及检测传感器信号、键盘、报警控制等三种电路，下面5-1图展示了具体的系统原理：
图5-1电路框架图
（二）电源输入电路
控制家庭防盗报警装置电路的工作电压是5伏，供电设备是直流电源，这里使用的是3节1.5伏的电池，具体见下图5-2，
图5-2 电源输入电路
（三）复位电路
之所以要给单片机设置复位电路主要是为了可以完成程序的初始化设置。单片机复位后现在正在运行的程序会立刻停止，转而呈现的是初始状态，经过复位之后，单片机内的各种参数这时都变成了出厂时的默认值。具体见下图5-3.
图5-3 复位电路
图6-1程序流程图
（二） 中断服务程序流程图
本主程序实现的功能是：当家庭人员出去的时候，可以将系统装置调成防御状态，当有非法人员闯入到家里时，热释电红外传感器将探测到人员的动作，系统将人员的红外辐射转换成电信号。系统蜂鸣器响十秒钟后自动不发出声音。然后进行程序循环功能。主人也可以自我中断蜂鸣器。手工按键可以取消。具体过程在下图6-2中展示；
摘 要 I
ABSTRACT IV
一、引言 1
二、系统功能 2
三、工作原理 2
四、主要元器件 3
（一） 主控芯片AT89S52 3
（二） 报警器 3
（三） 热释电传感器 3
（四）晶体振荡器 4
（五）本章小结 4
五、硬件系统设计 5
（一） 电路总体构成 5
（二） 电源输入电路 5
（三） 复位电路 6
（四） 晶振电路 6
（五） 报警电路设计 6
（六） 键盘电路 7
（七） 传感器连接电路 7
（八） 本章小结 8
六、软件程序设计 9
（一）主程序流程图 9
（二） 中断服务程序流程图 11
（三） 键盘扫描子程序 11
（四） 本章小结 12
七、系统调试 12
结论与展望 14
致 谢 15
参考文献 16
附录 17
附录一：程序 17
附录二：电路图 22
一、 引言
随着中国人民生活水平的提高，带动了其它的经济消费。比如在人们在生活水平上的追求，以前的人们很穷，只求温饱。而下人们开始追求如何住的好这个问题。家庭的安全问题也提上了日程。追求质量、服务、体验越来越成为人们的生活的追求理想生活方式。
如今的智能防盗系统在市场上分为这几个产品：基于压力检测的压力触发式报警器，基于光电开关的电子开关报警器，通过光触发研制的压力遮光触发式报警器等。可是这 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
些报警器都有各自的优缺点。本论文的检测装置都是安置在隐秘的地方，因此就是相当于处在黑暗中的警察！本论文系统用的是红外线检测系统，当有非法人员进入，人体的红外辐射会被自动察觉。电压信号通过传感器表达出来。
二、 系统功能
硬件设计与软件设计是系统功能实现的主要两个装置。
系统实现基础功能。当家庭人员出去的时候，可以将系统装置调成防御状态，当有非法人员闯入到家里时，热释电红外传感器将探测到人员的动作，系统将人员的红外辐射转换成电信号。放大电路和比较电路会自我检查。然后将信息送到门限电路上。观察点的探头会自动将红外信息转换成电路信号，让比较电路与门限电路一起工作，并将信息传送到门限开关。开启时的门限开关让TTL电平压送到AT89S52单片机上，系统自发处理是否让报警器发出声音来让蜂鸣器发出声音来提醒主人警醒安全问题。
众所周知红外线是让人难以察觉的。在平坦的地方放一束红外线，可以看到人的进出情况。该装置中的要点是：一是可以检测到人员的出入。二是尽自己的要求来制定范围。
三、工作原理
基于本系统可以完成布防和紧急状态下的报警两种功能，有两个相关功能的按键，通过这两个按键可以将两种功能发挥出来。主人在开启防御状态时。一分钟后系统开始自我开始运行。非法人员靠近装置后，红外线察觉到有人来了，并告诉单片机处理器。单片机马上发出报警声音。如果是非常紧急的时候，主人可以按下紧急报警装置，蜂鸣器会持续来发出声音来让人察觉。
图3-1工作原理图四、主要元器件
（一） 主控芯片AT89S52
该系统中使用的单片机的型号为AT89S52，这种单片机的基础是51芯片，它不仅节能环保，而且工作表现较好。在51芯片中，有一个装置可以给系统编辑的程序提供8kb的存储空间，数据存储的安全性较高，集成化优势更明显，对于51指令系统可以实现理想的兼容，并且具有的引脚定义和51单片机的相同。最近几年单片机在技术方面的障碍已经不再存在，生产成本变少，所以具有较高的性价比，使得在各个领域得到了广泛的应用。芯片引脚定义如图2.1所示。
图2.1 AT89S52引脚图
（二） 报警器
1.报警器分类
蜂鸣器有两类三大品种。压电式，电磁式都是其中比较接受看见的。电磁式有两个品种，铁振膜、动圈式，它们其实都是差不多的，主要是长的样子不一样。蜂鸣器会发出音频信号，报警装置中使用频率较高的驱动是交流式的。
2.报警器工作原理
可以发出警报的装置有蜂鸣和扬声两种设备。本系统中的报警装置是依靠蜂鸣器发出声音提示警报，蜂鸣器的硬件组成包括磁片、线圈、外壳以及振荡器等。在振动膜片和电磁线圈的力的作用下，电磁式蜂鸣器有规律的发出声音。
（三） 热释电传感器
对外界的温度以及红外信号的测量主要由于热释电传感装置来完成。这种传感器的工作不需要与物体进行接触，所以使用的范围较为广泛。它的优点：
1.不碰到物体就能工作。
2.探测器反应速度高，方便快捷，操作简单，快速测量。
3.可以对微小的目标进行检测。
（四）晶体振荡器
晶体振荡器在生活中通常叫做晶振。就是技术人员从石英片上按照技术规格割下来的一块。我们需要的作用就是其最初的产生的原始频率。
（五）本章小结
本章介绍了本设计方案，介绍了相关元器件，介绍了本设计选用的元器件型号，工作步骤。
通过我上面描述的元器件，可以知道在本方案中单片机是作为一个核心控制，通过热释电传感器对报警信号进行测量。
五、硬件系统设计
本章的内容主要介绍了如何对家庭防盗报警装置的硬件部分进行设计。对设计原理以及配件需求进行介绍，并完成系统外围电路图的设计。
（一）电路总体构成
AT89S52单片机是家庭防盗报警装置内主要的功能性硬件，整个装置的功能主要由该单片机决定，侦查人体所发出的红外信号的工作由外传感器来完成，当红外传感器与人的距离在一定范围内的时候，单片机就可以接受到传感器发出的TTL电平，这样就会发出报警提醒。
在本系统内主要的硬件部分有：控制单片机的部分以及检测传感器信号、键盘、报警控制等三种电路，下面5-1图展示了具体的系统原理：
图5-1电路框架图
（二）电源输入电路
控制家庭防盗报警装置电路的工作电压是5伏，供电设备是直流电源，这里使用的是3节1.5伏的电池，具体见下图5-2，
图5-2 电源输入电路
（三）复位电路
之所以要给单片机设置复位电路主要是为了可以完成程序的初始化设置。单片机复位后现在正在运行的程序会立刻停止，转而呈现的是初始状态，经过复位之后，单片机内的各种参数这时都变成了出厂时的默认值。具体见下图5-3.
图5-3 复位电路
图6-1程序流程图
（二） 中断服务程序流程图
本主程序实现的功能是：当家庭人员出去的时候，可以将系统装置调成防御状态，当有非法人员闯入到家里时，热释电红外传感器将探测到人员的动作，系统将人员的红外辐射转换成电信号。系统蜂鸣器响十秒钟后自动不发出声音。然后进行程序循环功能。主人也可以自我中断蜂鸣器。手工按键可以取消。具体过程在下图6-2中展示；
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