51单片机的无线防盗报警器的设计与制作
目录
一、引言 1
二、技术方案的详细设计 1
(一)设计方案 1
1、系统概述 1
2、硬件电路设计 1
（二）红外感应部分 2
1、电源模块 2
2、热释电传感器 2
3、菲涅耳透镜 3
4、信号处理集成电路 3
5、信号采集模块 4
（三）无线接收模块 5
1、nRF24L01概述 5
2、引脚功能及描述 6
3、工作模式 7
4、工作原理 7
5、配置字 8
(四)单片机部分 10
1、STC89C52简介 10
2、单片机最小系统 10
3、按键控制电路 12
4、指示灯和报警电路 12
(五)软件的程序实现 13
1、主程序工作流程图 13
(七) 硬件调试仿 21
三、总结评价 22
致谢 23
参考文献 24
附件一：总体原理图设计 25
附件二：实物图 26
附件三：程序源代码 27
一、引言
科技的发展在人们的生活中体现的越来越明显，很多高科技的电子产品也在我们身边潜移默化的改变着我们。各种中高档家电设施以及重要物品成为很多家庭必不可少东西。但是有一些不法分子也有机可乘。人们为了解决防盗问题，报警系统的研究成为现在研究 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
的方向。但是在市场上的报警系统很多是供应给一些大型公司。而且大部分的报警装置都比较昂贵，一般家庭完全买不起。如果设计出一个低成本、高性能的智能报警系统,那么将发挥出巨大的作用。红外线的隐身性能好,所以在警报安全设备领域被广泛使用所以我们设计了这种无线红外报警装置。我们主要对硬件和软件方面对本电路进行设计。红外传感器和单片机控制部分是我们对硬件发方面要的研究,传感器模块，控制电路的单片机,红外接收模块和无线接收模块、报警电路模块是整个系统的主体。
二、技术和方案的详细设计
（一）设计方案
1.系统设计简介
具有防盗功能并且安装方便，制作简单的热释电传感器是这个系统的最大优点。该报警系统便于统一管理，隐蔽的安装，小偷不容易发现。
通常使用热释红外传感器的感热原理来检测在移动中的人，这种传感器的内部，反相连接两个灵敏元件，当人在静止状态时两元件极化的程度大致相同，相互抵消。如果在被测范围之内从来移动的物体，此时原件内部极化程度不同，此时输出电信号，根据电信号识别后进行报警。
2、主要的硬件电路设计
本设计包括硬件和软件两个部分。
红外感应部分、无线接收模块、报警模块三大部分是我们对设计分析的主要方面。电路的总原理图 如图1所示：
图1总体设计框图
单片机主要使用STC89C52作为主要控制中枢。 设置在监控点红外探头检测人体辐射被转换成电信号，发送TTL电平到微控制器。在微控制器上面进行识别对电信号处理，之后启动报警装置进入报警状态，报警器呈现蜂窝鸣响起，警示灯由原来的不工作，开始闪亮。
（二）红外感应部分
1、电源模块
本系统使用直连电压为4.5v左右的干电池。使用三个1.5V干电池来为该系统供电，电源接口模块使用导线相连进行工作。
2、热释电传感器
作为在80年代开发出的最重要的一种热释红外线的传感器PIR,可以根据红外线的辐射可以在不接触的情况下就可以工作，工作原理是红外线信号转变成为电信号的过程。电压信号放大来驱动电路工作，人体大概会散发出的波长大约为9?10微米的中心波长。在传感器的顶部装有一个可以通过波长大约为7?10微米滤光膜，检测到的红外辐射正好适于通过滤波板的波长，其它红外波长被滤光片吸收，于是就形成一个专门的人体辐射检测红传感器，只有该红外传感器可以感测人体。如图2所示。
图2热释感应传感器
3、菲涅耳透镜
菲涅耳透镜片作为该系统最主要的一个部分，外形像一个眼睛，它所起到的作用也和眼睛一样，主要为了接收人体所散发出的红外线。半圆形设计也是此原件的主要特点，可以做到全方位的监视。 如图3菲涅耳透镜模型图如下。
图3 菲涅耳透镜
4、信号处理集成电路
BISS0001传感器的作用是进行信号处理的模块，热释传感器是负责接收的原件，他把接收到红外线输入得到此原件里面处理，给一个3V-5V之间的工作电压。这种热释传感器的应用与一些简单的设计中，可以很好的应用于各种领域。
5、 信号采集处理模块
图4信号处理模块
图5实物图
红外线和电信号转化是这个原件的主要工作内容。热电型红外线传感器2脚输入到前置放大器放大OP1，然后由C 4被连接到运算放大器OP2进行第二级放大。通过R 12输出延迟周期，在工作时刻需要进行过渡的时候，需要内部控制芯片的更好工作。如果计时器VS仍然处在高电平，这样就可以通过P10转作进一步处理成一个单一的芯片。根据不同的距离来调整R13的要求，可调节到大约7米的最大值。
无线接收模块
无线接收模块nRF24L01作为为单芯片射频收发器芯片，工作范围在4?2.5GHz的ISM频段，1.9?3.6V的工作电压。 SPI数据可以写入高达10兆/秒，最快的数据传输速率高达1兆bt/秒，并具有自动响应和自动再发射能力。芯片熔入增强式的ShockBurst技术，其中输出功率和通信信道可以由程序来配置。芯片的低功耗，当6dBm的动力传动，工作电流9毫安，接收工作电流只有12.3毫安，可选择掉电模式和空闲模式的应用程序设计，使其更加方便。
1、 nRF24L01概述
nRF24L01的为单芯片射频收发器芯片，工作范围在4?2.5GHz的ISM频段，1.9?3.6V的工作电压。 SPI数据可以写入高达10兆/秒，最快的数据传输速率高达兆bt/秒，并具有自动响应和自动再发射能力。芯片的低功耗，当6dBm的动力传动，工作电流9毫安，接收工作电流只有12.3毫安，可选择掉电模式和空闲模式的应用程序设计，使其更加方便。
表1 nRF24L01工作模式
模式介绍
待机模式1
1
-
0
无数据传输
掉电
0
一、引言 1
二、技术方案的详细设计 1
(一)设计方案 1
1、系统概述 1
2、硬件电路设计 1
（二）红外感应部分 2
1、电源模块 2
2、热释电传感器 2
3、菲涅耳透镜 3
4、信号处理集成电路 3
5、信号采集模块 4
（三）无线接收模块 5
1、nRF24L01概述 5
2、引脚功能及描述 6
3、工作模式 7
4、工作原理 7
5、配置字 8
(四)单片机部分 10
1、STC89C52简介 10
2、单片机最小系统 10
3、按键控制电路 12
4、指示灯和报警电路 12
(五)软件的程序实现 13
1、主程序工作流程图 13
(七) 硬件调试仿 21
三、总结评价 22
致谢 23
参考文献 24
附件一：总体原理图设计 25
附件二：实物图 26
附件三：程序源代码 27
一、引言
科技的发展在人们的生活中体现的越来越明显，很多高科技的电子产品也在我们身边潜移默化的改变着我们。各种中高档家电设施以及重要物品成为很多家庭必不可少东西。但是有一些不法分子也有机可乘。人们为了解决防盗问题，报警系统的研究成为现在研究 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
的方向。但是在市场上的报警系统很多是供应给一些大型公司。而且大部分的报警装置都比较昂贵，一般家庭完全买不起。如果设计出一个低成本、高性能的智能报警系统,那么将发挥出巨大的作用。红外线的隐身性能好,所以在警报安全设备领域被广泛使用所以我们设计了这种无线红外报警装置。我们主要对硬件和软件方面对本电路进行设计。红外传感器和单片机控制部分是我们对硬件发方面要的研究,传感器模块，控制电路的单片机,红外接收模块和无线接收模块、报警电路模块是整个系统的主体。
二、技术和方案的详细设计
（一）设计方案
1.系统设计简介
具有防盗功能并且安装方便，制作简单的热释电传感器是这个系统的最大优点。该报警系统便于统一管理，隐蔽的安装，小偷不容易发现。
通常使用热释红外传感器的感热原理来检测在移动中的人，这种传感器的内部，反相连接两个灵敏元件，当人在静止状态时两元件极化的程度大致相同，相互抵消。如果在被测范围之内从来移动的物体，此时原件内部极化程度不同，此时输出电信号，根据电信号识别后进行报警。
2、主要的硬件电路设计
本设计包括硬件和软件两个部分。
红外感应部分、无线接收模块、报警模块三大部分是我们对设计分析的主要方面。电路的总原理图 如图1所示：
图1总体设计框图
单片机主要使用STC89C52作为主要控制中枢。 设置在监控点红外探头检测人体辐射被转换成电信号，发送TTL电平到微控制器。在微控制器上面进行识别对电信号处理，之后启动报警装置进入报警状态，报警器呈现蜂窝鸣响起，警示灯由原来的不工作，开始闪亮。
（二）红外感应部分
1、电源模块
本系统使用直连电压为4.5v左右的干电池。使用三个1.5V干电池来为该系统供电，电源接口模块使用导线相连进行工作。
2、热释电传感器
作为在80年代开发出的最重要的一种热释红外线的传感器PIR,可以根据红外线的辐射可以在不接触的情况下就可以工作，工作原理是红外线信号转变成为电信号的过程。电压信号放大来驱动电路工作，人体大概会散发出的波长大约为9?10微米的中心波长。在传感器的顶部装有一个可以通过波长大约为7?10微米滤光膜，检测到的红外辐射正好适于通过滤波板的波长，其它红外波长被滤光片吸收，于是就形成一个专门的人体辐射检测红传感器，只有该红外传感器可以感测人体。如图2所示。
图2热释感应传感器
3、菲涅耳透镜
菲涅耳透镜片作为该系统最主要的一个部分，外形像一个眼睛，它所起到的作用也和眼睛一样，主要为了接收人体所散发出的红外线。半圆形设计也是此原件的主要特点，可以做到全方位的监视。 如图3菲涅耳透镜模型图如下。
图3 菲涅耳透镜
4、信号处理集成电路
BISS0001传感器的作用是进行信号处理的模块，热释传感器是负责接收的原件，他把接收到红外线输入得到此原件里面处理，给一个3V-5V之间的工作电压。这种热释传感器的应用与一些简单的设计中，可以很好的应用于各种领域。
5、 信号采集处理模块
图4信号处理模块
图5实物图
红外线和电信号转化是这个原件的主要工作内容。热电型红外线传感器2脚输入到前置放大器放大OP1，然后由C 4被连接到运算放大器OP2进行第二级放大。通过R 12输出延迟周期，在工作时刻需要进行过渡的时候，需要内部控制芯片的更好工作。如果计时器VS仍然处在高电平，这样就可以通过P10转作进一步处理成一个单一的芯片。根据不同的距离来调整R13的要求，可调节到大约7米的最大值。
无线接收模块
无线接收模块nRF24L01作为为单芯片射频收发器芯片，工作范围在4?2.5GHz的ISM频段，1.9?3.6V的工作电压。 SPI数据可以写入高达10兆/秒，最快的数据传输速率高达1兆bt/秒，并具有自动响应和自动再发射能力。芯片熔入增强式的ShockBurst技术，其中输出功率和通信信道可以由程序来配置。芯片的低功耗，当6dBm的动力传动，工作电流9毫安，接收工作电流只有12.3毫安，可选择掉电模式和空闲模式的应用程序设计，使其更加方便。
1、 nRF24L01概述
nRF24L01的为单芯片射频收发器芯片，工作范围在4?2.5GHz的ISM频段，1.9?3.6V的工作电压。 SPI数据可以写入高达10兆/秒，最快的数据传输速率高达兆bt/秒，并具有自动响应和自动再发射能力。芯片的低功耗，当6dBm的动力传动，工作电流9毫安，接收工作电流只有12.3毫安，可选择掉电模式和空闲模式的应用程序设计，使其更加方便。
表1 nRF24L01工作模式
模式介绍
待机模式1
1
-
0
无数据传输
掉电
0
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