单片机的家庭防盗报警器设计与制作
【】随着时代的发展，人们对于住宅防盗的意识也不断加强，为了满足当前人们的需求，本文设计了一套家庭用防盗系统，从硬件和软件两方面进行了详细的系统设计，本设计主要选择了STC89C52单片机，采用PCF8591核心芯片进行AD 转换，在硬件部分有光敏电阻分压电路，当检测到光敏电阻阻值发生变化，STC89C52从PCF8591上读回的值大幅变化，通过与设定值进行比较，确定是否报警，报警时采用声光报警。本设计具有电路设计简单易懂，操作方便简单，实物成本低的优点。
目 录
引言 1
一、总体方案设计 2
（一）设计原理 2
（二）方案选择 2
二、硬件选择 2
（一）52系列单片机 2
（二）PCF8591转换器 4
（三）光敏电阻 7
三、硬件电路设计 7
（一）电源设计 7
（二）主控电路设计 7
（三） 电路原理图 10
四、软件设计 10
（一）软件程序实现 10
（二） 主程序工作流程图 11
（三）软件仿真 11
五、实物 12
结论 14
参考文献 15
致辞 16
引言
作为21世纪高速发展的时代，无论是科学技术，经济发展，以及人们的生活都发生了质的飞跃，同时，各个国家对于财产的保护予以高度关注，人们也在慢慢的加强对私有财产的保护和重视，在1970年时，人们依靠安装大门和防盗窗这种不发达，不高科技的方法来防止外人的入侵，对于当时这些防范已经足够当时的需求，后来科学技术的不断发展，社会的不断进步，一些不法分子手段加强，不能满足现在的需求，并且在现在国家安防人员人手不够以及犯罪分子作案方法和次数越来越多的情况下，人们非常急切的需要一种高科技的家庭防盗报警器，用于人们日常防范犯罪分子和保护自身家庭安全。由于经济技术的原因，现在防盗报警的设计有些地方不大合理，这个防盗报警器不仅在家庭，汽车以及工厂等都非常实用。而且从监测范围上，有的监测几米，甚至有可达几十米的不等。现在校园中以及一些重要场合中都会安置一种红外的报警器，也有用声响、光感和压力传感器等方式来 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
监测。当前社会的科技正在飞速发展，对于计算机和传感器等高新技术的研究也越来越深，防盗报警这方面也得到了飞速发展，可以满足人们对保护自己家庭的要求。在日益复杂的社会关系和社会流动性加大，社会的治安方向非常复杂，随着电子技术的发展，警报系统向简单化，智能化不断发展。我们可以通过简单制作以此来防范。单片机也被研究出来，他有着体积小，集成度高，性价比高等优点，在工业和家庭方面上广泛应用，可以用单片机和一些外围电路来制作一个简易的家庭防盗报警器，这样出现外人入侵时就会及时报警。
当前社会，比较突出严重的问题是社会安全这个问题，有很多入室盗窃的案例经常在新闻里出现，人们对于安全问题越来越关注，所以，现在很多简单的家庭防盗报警器被越来越多的家庭所使用，本文设计的防盗报警器是当有物品挡住光线时，光敏电阻阻值发生变化，最后蜂鸣器报警，为了性能更加全面，实物中加装了红外感应装置。
在本设计中，首先是对于元器件的选择，在设计电路时，选择的是STC89C52单片机，在电路中需要用到模数之间的转换，在经过多次查阅资料和实验，最终确定选择PCF8591模数转化器，在芯片中，遵循I2C总线协议，由于光敏电阻容易受光线的影响，所以在本设计中，用物体将其围起来，相当于将光敏电阻置于黑暗环境，根据需要实现的功能，来匹配电阻电容，用DXP2004设计好原理图和PCB，然后用洞洞板按照设计的PCB进行连线，最后完成焊接工作。在焊接中尤其注意连焊、虚焊等问题，最后用万用表确认各线路没有问题，通电调试，完成系统设计。
一、总体方案设计
（一）设计原理
本设计是分硬件设计和软件设计两部分构成，在设计电路中包括以下几个部分，晶振电路，复位电路，光敏电阻分压电路，闪烁报警、蜂鸣器报警电路等几个部分构成。是否报警，是根据当挡住光敏电阻时，光敏电阻的阻值发生变化，串联分压，当光敏电阻没有被挡时，另一个阻值和一个固定的电阻分的电压不一样，把这个电压输送到PCF8591中，进行A/D转换，把这个电压变成一个数字，52单片机设定值与PCF8591检测的值相比较确定是否报警。
系统组成框图如图11所示：
图11系统框图
（二）方案选择
在设计中，报警器在运转的时候是依靠软件系统进行控制的，单片机和PCF8591是设计的核心部分，总电路由晶振电路，复位电路，光敏电阻分压电路，报警电路组成。在其制作中，首先要准备好元器件。对于元器件的选择，把它们的参数读出来,以及各部分模块电路设计好,把设计好的电路连接完整。然后放在仿真软件中进行仿真,切实可行之后，动手用外用板焊接出来。在选元器件时,用到了光敏电阻，PCF8591，STC89C52单片机，发光二极管、蜂鸣器、三极管、电容按键，激光灯等元件。对于方案的选择，通过查阅资料，选的是激光灯。它不仅传输距离远，而且亮度高等优点。所以，最终选择了激光灯。
二、硬件选择
（一）52系列单片机
单片机是集成的电路芯片，它由以下几部分组成中央处理器，随机处理器，多种端口以及中断，定时等集中在一起的一种微型计算机系统，MCS—52系列由八大部分组成首先它有一个8位中央处理机CPU，在CPU的内由运算器和控制器组成，是单片机的核心部件，其中包括算数逻辑运算单元AlU,累加器ACC，程序状态寄存器PCW，堆栈指针SP，寄存器B等部件。
其次，包含128个字节的片内数据存储器RAM，4KB的片内程序存储器ROM和EPROM，18个特殊功能的寄存器SFR，4个8位并行输入和输出接口。再次，由一个串行接口，完成单片机与其它微机之间的串行通信，2个16位定时器定时器T0,T1,T2以及具有5个中断源，和2个中断系统等。
52单片机引脚如图21所示：
图21 52单片机引脚图
52单片机引脚介绍如下：
1、VCC是芯片的电源，接+5V；
2、VSS是接地端；
3、时钟：XTAL1晶体振荡电路反相输入端和XTAL2输出端；
目 录
引言 1
一、总体方案设计 2
（一）设计原理 2
（二）方案选择 2
二、硬件选择 2
（一）52系列单片机 2
（二）PCF8591转换器 4
（三）光敏电阻 7
三、硬件电路设计 7
（一）电源设计 7
（二）主控电路设计 7
（三） 电路原理图 10
四、软件设计 10
（一）软件程序实现 10
（二） 主程序工作流程图 11
（三）软件仿真 11
五、实物 12
结论 14
参考文献 15
致辞 16
引言
作为21世纪高速发展的时代，无论是科学技术，经济发展，以及人们的生活都发生了质的飞跃，同时，各个国家对于财产的保护予以高度关注，人们也在慢慢的加强对私有财产的保护和重视，在1970年时，人们依靠安装大门和防盗窗这种不发达，不高科技的方法来防止外人的入侵，对于当时这些防范已经足够当时的需求，后来科学技术的不断发展，社会的不断进步，一些不法分子手段加强，不能满足现在的需求，并且在现在国家安防人员人手不够以及犯罪分子作案方法和次数越来越多的情况下，人们非常急切的需要一种高科技的家庭防盗报警器，用于人们日常防范犯罪分子和保护自身家庭安全。由于经济技术的原因，现在防盗报警的设计有些地方不大合理，这个防盗报警器不仅在家庭，汽车以及工厂等都非常实用。而且从监测范围上，有的监测几米，甚至有可达几十米的不等。现在校园中以及一些重要场合中都会安置一种红外的报警器，也有用声响、光感和压力传感器等方式来 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
监测。当前社会的科技正在飞速发展，对于计算机和传感器等高新技术的研究也越来越深，防盗报警这方面也得到了飞速发展，可以满足人们对保护自己家庭的要求。在日益复杂的社会关系和社会流动性加大，社会的治安方向非常复杂，随着电子技术的发展，警报系统向简单化，智能化不断发展。我们可以通过简单制作以此来防范。单片机也被研究出来，他有着体积小，集成度高，性价比高等优点，在工业和家庭方面上广泛应用，可以用单片机和一些外围电路来制作一个简易的家庭防盗报警器，这样出现外人入侵时就会及时报警。
当前社会，比较突出严重的问题是社会安全这个问题，有很多入室盗窃的案例经常在新闻里出现，人们对于安全问题越来越关注，所以，现在很多简单的家庭防盗报警器被越来越多的家庭所使用，本文设计的防盗报警器是当有物品挡住光线时，光敏电阻阻值发生变化，最后蜂鸣器报警，为了性能更加全面，实物中加装了红外感应装置。
在本设计中，首先是对于元器件的选择，在设计电路时，选择的是STC89C52单片机，在电路中需要用到模数之间的转换，在经过多次查阅资料和实验，最终确定选择PCF8591模数转化器，在芯片中，遵循I2C总线协议，由于光敏电阻容易受光线的影响，所以在本设计中，用物体将其围起来，相当于将光敏电阻置于黑暗环境，根据需要实现的功能，来匹配电阻电容，用DXP2004设计好原理图和PCB，然后用洞洞板按照设计的PCB进行连线，最后完成焊接工作。在焊接中尤其注意连焊、虚焊等问题，最后用万用表确认各线路没有问题，通电调试，完成系统设计。
一、总体方案设计
（一）设计原理
本设计是分硬件设计和软件设计两部分构成，在设计电路中包括以下几个部分，晶振电路，复位电路，光敏电阻分压电路，闪烁报警、蜂鸣器报警电路等几个部分构成。是否报警，是根据当挡住光敏电阻时，光敏电阻的阻值发生变化，串联分压，当光敏电阻没有被挡时，另一个阻值和一个固定的电阻分的电压不一样，把这个电压输送到PCF8591中，进行A/D转换，把这个电压变成一个数字，52单片机设定值与PCF8591检测的值相比较确定是否报警。
系统组成框图如图11所示：
图11系统框图
（二）方案选择
在设计中，报警器在运转的时候是依靠软件系统进行控制的，单片机和PCF8591是设计的核心部分，总电路由晶振电路，复位电路，光敏电阻分压电路，报警电路组成。在其制作中，首先要准备好元器件。对于元器件的选择，把它们的参数读出来,以及各部分模块电路设计好,把设计好的电路连接完整。然后放在仿真软件中进行仿真,切实可行之后，动手用外用板焊接出来。在选元器件时,用到了光敏电阻，PCF8591，STC89C52单片机，发光二极管、蜂鸣器、三极管、电容按键，激光灯等元件。对于方案的选择，通过查阅资料，选的是激光灯。它不仅传输距离远，而且亮度高等优点。所以，最终选择了激光灯。
二、硬件选择
（一）52系列单片机
单片机是集成的电路芯片，它由以下几部分组成中央处理器，随机处理器，多种端口以及中断，定时等集中在一起的一种微型计算机系统，MCS—52系列由八大部分组成首先它有一个8位中央处理机CPU，在CPU的内由运算器和控制器组成，是单片机的核心部件，其中包括算数逻辑运算单元AlU,累加器ACC，程序状态寄存器PCW，堆栈指针SP，寄存器B等部件。
其次，包含128个字节的片内数据存储器RAM，4KB的片内程序存储器ROM和EPROM，18个特殊功能的寄存器SFR，4个8位并行输入和输出接口。再次，由一个串行接口，完成单片机与其它微机之间的串行通信，2个16位定时器定时器T0,T1,T2以及具有5个中断源，和2个中断系统等。
52单片机引脚如图21所示：
图21 52单片机引脚图
52单片机引脚介绍如下：
1、VCC是芯片的电源，接+5V；
2、VSS是接地端；
3、时钟：XTAL1晶体振荡电路反相输入端和XTAL2输出端；
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