单片机的家庭防盗报警器设计
目 录
引言 1
一、系统方案设计 1
（一）方案设计任务和要求 1
（二）家庭防盗报警系统的设计原理 1
（三）器件的选择 2
二、防盗系统硬件系统设计 6
（一）时钟电路（晶振电路）的设计 6
（二）复位电路 7
（三）家庭防盗报警电源模块的设计 8
（四）红外热式传感器的内部原理 8
（五）发光二极管报警电路的设计 9
（六）声音报警电路的设计 9
（七）系统硬件电路的选择及说明 9
三、 软件设计 10
（一）程序设计流程图 10
（二）中断子程序设计 11
总结 12
参考文献 13
致谢 14
附录 15
（一）原理图 15
（二）程序 17
引言
随着人们生活质量的提高，人们安全意识也在逐步的上升，另外报警设备的科技含量并不是很高，但是就用户而言，确是非常实用。正是由于科技含量不是太高，日常的维护十分简便。一次投资，多年享用。因此，未来家庭防盗报警系统 将会有非常广阔的发展空间。本家庭式电子防盗系统就是为了能满足现代住宅防盗而设计的。
综合当前国内外的家庭防盗报警系统而言，类别非常繁杂，而且特别国内的市场细分也比较粗糙，压力触发式防盗报警器、压力遮光触发式防盗报警器和开关电子防盗报警器等是目前来说市面上主要的报警器，但这几种报警器还存在很大的不完善性。本设计采用的是不可见的红外线光，具有隐蔽性的特点，所以在安保装置中使用的地方很多。热释电红外传感器最大的优点就是能不触碰人体就能检测到人体所辐射 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
的红外线，并转换成电信号。
一、系统方案设计
（一）方案设计任务和要求
1、设计任务
(1)本设计是由硬件和软件两个部分组成。
(2)硬件包括热释电红外传感器、单片机控制电路、报警电路等。
（3）软件采用C语言编程，用软件程序来控制整个系统的运行。
2、设计要求
(1)系统可以预期实现的功能。当屋内的人外出时，探测器开始工作,若果有人进入时，热释电红外传感器上的红外探头就会将人体所辐射的红外线转换成电信号，经电路的放大和比较电路送到门限开关，并将电信号送至单片机AT89C51，经过单片机处理运算后使报警电路报警。
(2) 本系统的另一个重要的指标就是的稳定性和可靠性。因为红外线有隐蔽性的特点，并且可以很容易地检测到有没有人出入。这种装置最重要的就是：第一是能判断有没有人进入；第二是尽量的增大防护的空间。
（二）家庭防盗报警系统的设计原理
1、设计思想
本设计是以单片机芯片AT89C51为核心，通过热式红外传感器连接到单片机的I/O口，再由预先写入单片机的程序来控制蜂鸣器鸣叫报警和发光二极管闪烁报警。
2、系统框图
图1系统框图
上图1为本设计的系统框图，包括以下结构：输入部分为热释电红外传感探头电路、单片机的最小系晶振电路和复位电路组成，输出部分为LED显示灯报警和蜂鸣器报警电路组成，它们共同组成了上图的系统框图。
3、电路实现的功能
本设计采用单片机芯片AT89C51作为处理器。整个设计是在系统编程的软件控制下完成的。红外探测元将人体所辐射的红外线直接变成电信号，经过放大电路和比较电路送至单片机芯片AT89C51。通过单片机软件的检测和控制发送信号并完成相应的报警动作。当报警延迟了大约10S则自动消除，也可手动消除，当结束报警后，复位系统使单片机复位，自动消除报警。
（三）器件的选择
1、AT89C51单片机的选择
（1）、AT89C51简介：
下图是AT89C51的实物图，单片机芯片89C51是一种低电压，高性能CMOS 8位的单片机，其芯片内有随机存取数据存储器(RAM)和只读程序存储器（EPROM），芯片内置CPU（中央处理器）和。单片机芯片AT89C51因其性价比高，可用于各种场合，适应于各种应用领域。
图2 AT89C51实物图
图3 单片机芯片AT89C51引脚图
（2）单片机芯片 AT89C51的各管脚说明
单片机芯片AT89C51有40个引脚，它是一种采用双列直插式的封装形式，是一种高效微控制器。AT89C51单片机的一个特别显著的特点就是高性能，除了有引脚的基本功能，很多引脚还有其第二功能。
VCC（40）：给单片机提供电压。
GND（20）：直接接地。
P0口（32-39）：P0口为一个漏级开路双向I/O口，它除了作为通用I/O口，还可作为低8位的数据/地址线。另外，读引脚时要输入“1”。P0口作为输出时，必须外接上拉电阻，输入时必须写“1”。
P1（1-8）口：P1口是一个8位双向I/O口，P1口仅且能作通用I/O口使用。
P2（21-28）口：P2口是一个8位双向I/O口，它除了作为通用的I/O口使用，还可以作为高8位的数据/地址线使用，它共有16条地址线，可寻位216，即64KB。
P3（10-17）口：P3口可以作为通用I/O口使用，将P3口作为输入端时，要写入“1”。
另外，P3（10-17）口也有特殊的功能，我们通常称之为单片机的第二功能
单片机的第二功能如下表所示：
表1
P3口的端口引脚 管脚 特殊功能（第二功能）
P3.0 RXD （串行输入口）
P3.1 TXD （串行输出口）
P3.2 INT0 （外部中断0）
P3.3 INT1 （外部中断1）
P3.4 T0 （定时计数器T0）
P3.5 T1 （记时计数器T1）
P3.6 （外部数据存储器写选通）
P3.7 （外部数据存储器读选通）
RST（9）：复位电路。高电平使单片机复位，正常工作时，9号脚为低电平。
PSEN（29）：外部程序存储器的读选通信端。
ALE/ （30）：ALE是地址锁存允许，能固定输出稳定的正脉冲信号。因此，它不仅可以定时，还可以作为对外部输出的时钟。另外，当其用作外部数据存储器使用时，将会跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可通过特殊寄存器（SFR）区中的8EH的D0位地址上置0。
XTAL2：反向振荡器的输出端。
2、热式红外探测器的选择
（1）红外线传感器能够用来发射和接受红外线。一般来说，可以分为两种。一种被叫做主动型红外线传感器，一种称被动型红外线传感器。本设计使用的红外线传感器是主动型的，它也称为热探测传感器。这种传感器可以将物体发射的红外线直接转换成电信号，不需要另外的红外线传感器。下图则是热式红外传感器的实物图：
图4 热式红外探测器实物图
引言 1
一、系统方案设计 1
（一）方案设计任务和要求 1
（二）家庭防盗报警系统的设计原理 1
（三）器件的选择 2
二、防盗系统硬件系统设计 6
（一）时钟电路（晶振电路）的设计 6
（二）复位电路 7
（三）家庭防盗报警电源模块的设计 8
（四）红外热式传感器的内部原理 8
（五）发光二极管报警电路的设计 9
（六）声音报警电路的设计 9
（七）系统硬件电路的选择及说明 9
三、 软件设计 10
（一）程序设计流程图 10
（二）中断子程序设计 11
总结 12
参考文献 13
致谢 14
附录 15
（一）原理图 15
（二）程序 17
引言
随着人们生活质量的提高，人们安全意识也在逐步的上升，另外报警设备的科技含量并不是很高，但是就用户而言，确是非常实用。正是由于科技含量不是太高，日常的维护十分简便。一次投资，多年享用。因此，未来家庭防盗报警系统 将会有非常广阔的发展空间。本家庭式电子防盗系统就是为了能满足现代住宅防盗而设计的。
综合当前国内外的家庭防盗报警系统而言，类别非常繁杂，而且特别国内的市场细分也比较粗糙，压力触发式防盗报警器、压力遮光触发式防盗报警器和开关电子防盗报警器等是目前来说市面上主要的报警器，但这几种报警器还存在很大的不完善性。本设计采用的是不可见的红外线光，具有隐蔽性的特点，所以在安保装置中使用的地方很多。热释电红外传感器最大的优点就是能不触碰人体就能检测到人体所辐射 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
的红外线，并转换成电信号。
一、系统方案设计
（一）方案设计任务和要求
1、设计任务
(1)本设计是由硬件和软件两个部分组成。
(2)硬件包括热释电红外传感器、单片机控制电路、报警电路等。
（3）软件采用C语言编程，用软件程序来控制整个系统的运行。
2、设计要求
(1)系统可以预期实现的功能。当屋内的人外出时，探测器开始工作,若果有人进入时，热释电红外传感器上的红外探头就会将人体所辐射的红外线转换成电信号，经电路的放大和比较电路送到门限开关，并将电信号送至单片机AT89C51，经过单片机处理运算后使报警电路报警。
(2) 本系统的另一个重要的指标就是的稳定性和可靠性。因为红外线有隐蔽性的特点，并且可以很容易地检测到有没有人出入。这种装置最重要的就是：第一是能判断有没有人进入；第二是尽量的增大防护的空间。
（二）家庭防盗报警系统的设计原理
1、设计思想
本设计是以单片机芯片AT89C51为核心，通过热式红外传感器连接到单片机的I/O口，再由预先写入单片机的程序来控制蜂鸣器鸣叫报警和发光二极管闪烁报警。
2、系统框图
图1系统框图
上图1为本设计的系统框图，包括以下结构：输入部分为热释电红外传感探头电路、单片机的最小系晶振电路和复位电路组成，输出部分为LED显示灯报警和蜂鸣器报警电路组成，它们共同组成了上图的系统框图。
3、电路实现的功能
本设计采用单片机芯片AT89C51作为处理器。整个设计是在系统编程的软件控制下完成的。红外探测元将人体所辐射的红外线直接变成电信号，经过放大电路和比较电路送至单片机芯片AT89C51。通过单片机软件的检测和控制发送信号并完成相应的报警动作。当报警延迟了大约10S则自动消除，也可手动消除，当结束报警后，复位系统使单片机复位，自动消除报警。
（三）器件的选择
1、AT89C51单片机的选择
（1）、AT89C51简介：
下图是AT89C51的实物图，单片机芯片89C51是一种低电压，高性能CMOS 8位的单片机，其芯片内有随机存取数据存储器(RAM)和只读程序存储器（EPROM），芯片内置CPU（中央处理器）和。单片机芯片AT89C51因其性价比高，可用于各种场合，适应于各种应用领域。
图2 AT89C51实物图
图3 单片机芯片AT89C51引脚图
（2）单片机芯片 AT89C51的各管脚说明
单片机芯片AT89C51有40个引脚，它是一种采用双列直插式的封装形式，是一种高效微控制器。AT89C51单片机的一个特别显著的特点就是高性能，除了有引脚的基本功能，很多引脚还有其第二功能。
VCC（40）：给单片机提供电压。
GND（20）：直接接地。
P0口（32-39）：P0口为一个漏级开路双向I/O口，它除了作为通用I/O口，还可作为低8位的数据/地址线。另外，读引脚时要输入“1”。P0口作为输出时，必须外接上拉电阻，输入时必须写“1”。
P1（1-8）口：P1口是一个8位双向I/O口，P1口仅且能作通用I/O口使用。
P2（21-28）口：P2口是一个8位双向I/O口，它除了作为通用的I/O口使用，还可以作为高8位的数据/地址线使用，它共有16条地址线，可寻位216，即64KB。
P3（10-17）口：P3口可以作为通用I/O口使用，将P3口作为输入端时，要写入“1”。
另外，P3（10-17）口也有特殊的功能，我们通常称之为单片机的第二功能
单片机的第二功能如下表所示：
表1
P3口的端口引脚 管脚 特殊功能（第二功能）
P3.0 RXD （串行输入口）
P3.1 TXD （串行输出口）
P3.2 INT0 （外部中断0）
P3.3 INT1 （外部中断1）
P3.4 T0 （定时计数器T0）
P3.5 T1 （记时计数器T1）
P3.6 （外部数据存储器写选通）
P3.7 （外部数据存储器读选通）
RST（9）：复位电路。高电平使单片机复位，正常工作时，9号脚为低电平。
PSEN（29）：外部程序存储器的读选通信端。
ALE/ （30）：ALE是地址锁存允许，能固定输出稳定的正脉冲信号。因此，它不仅可以定时，还可以作为对外部输出的时钟。另外，当其用作外部数据存储器使用时，将会跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可通过特殊寄存器（SFR）区中的8EH的D0位地址上置0。
XTAL2：反向振荡器的输出端。
2、热式红外探测器的选择
（1）红外线传感器能够用来发射和接受红外线。一般来说，可以分为两种。一种被叫做主动型红外线传感器，一种称被动型红外线传感器。本设计使用的红外线传感器是主动型的，它也称为热探测传感器。这种传感器可以将物体发射的红外线直接转换成电信号，不需要另外的红外线传感器。下图则是热式红外传感器的实物图：
图4 热式红外探测器实物图
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