基于单片机的防盗报警器的设计与仿真
基于单片机的防盗报警器的设计与仿真[20200128185745]
【摘要】
随着人们生活水平的不断提高，家庭安全问题越来越受到人们的关注。因此，研究和开发防盗报警装置引起了科研单位和生产厂家的重视，特别是面对普通居民。开发出一套能够适应市场的需求，低价位的、可靠性较高的、功能齐全的智能报警系统装置对于目前的社会有着非常重要的意义。
热释电红外传感器是此论文设计系统选用的重要部分，这种防盗报警器的制作所需要的成本非常低，安装在非常隐蔽的地方，盗贼就很难发现它的存在，避免了盗贼使用干扰器的可能。不过这种防盗报警器也有一定的缺点，当遇到猫、狗、老鼠走动窗帘被风吹动、衣物晃动，风扇摇头就会触发报警，产生误报警。这种防盗报警器的信号主要是要经过单片机系统处理，然后连接PC机，便于多个用户统一管理。这个报警装置主要由软件和硬件这两个部分组成。硬件部分包括复位电路、时钟电路、信号检测电路、放大电路、报警执行电路、LED显示电路几部分组成。处理器采用的是AT89C51单片机，整个报警装置都是在系统软件控制下工作的。
【摘要】 1
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】红外防盗报警器；热释电红外传感器；AT89C51单片机；报警电s;路；
引言 2
一、任务分析与设计思路 2
（一）任务分析 2
（二）总体设计思路 3
二、硬件设计 4
（一）AT89C51单片机简单概述 4
1、AT89C51单片机的结构 4
2、AT89C51管脚说明 5
（二）AT89C51单片机与外围硬件电路 6
1、AT89C51和时钟电路 6
2、AT89C51与复位电路 7
3、AT89C51发光二极管报警电路 9
4、AT89C51与声音报警电路 9
（三）热释电红外传感器 10
1、热释电红外传感器简单介绍、原理特性、结构特性 10
2、热释电红外传感器与单片机的连接 12
三、软件设计 13
（一）主程序工作流程图 14
（二）、中断服务程序工作流程图 15
四、软件调试 16
六、致谢 18
七、参考文献 19
附录1：原理图 20
附录2：程序 21
引言
随着社会的发展,人民生活水平的不断提高,家庭中的贵重物品也越来越多，而且随着流动人口的增加,使得社会的治安越来越困难 。盗窃案件持续发生,给社会人民的生命财产造成严重威胁。因此迫切需要防盗产品来来防止盗贼的猖狂。防盗产品的需求也越来越大。
从当今社会的需求来看，防盗产品应该大量生产来满足国人的需求。可是从国家技术方面来看，在2000年以前，我国的防盗产品可谓是落后至极，在国内市场上国产防盗产品是寥寥无几，大多数都外国产品，可是这些产品费用非常高，这是直接导致防盗产品在国内发展不起来的原因。也是一般用户用不起的原因。国内厂商是在2004年之后在国内才有了较快的发展，并且，国内的发展趋势和国外相比，明显落后于国外相当大的一段距离。从近阶段市场上的需求来看，工程商安装防盗报警产品的情况明显增加，但是他们用的防盗产品大多数来自国外，其中主要包括美国、日本和韩国这三个国家的产品，工程商使用国外产品主要是因为，外国的技术先进，生产出的产品质量好，而从国外的使用情况看来其产品功能的性能质量都有所保证。前期我国并没有自己的产品，国外产品进入我国的市场并且得到传播，在时间和观念上就占有了有力的条件。而我设计的这一款报警器就比较实用，生产成本也很低，价格也很合理，而且安全可靠，防盗性能也很高。
单片机是一种价格便宜,性能稳定的嵌入式处理器,应用广泛,技术成熟。被动式热释电红外传感器可以有效的检测到防区内的人体移动,非常适合应用在家居防盗产品中。本设计,结合单片机和红外传感技术,设计了一个简单的家居防盗报警器。我的毕业设计内容和目的就是做出作品――防盗报警器。整个系统有单片机软件控制，主要工作的流程如下：防盗报警器发出的红外线是静止不动的，当碰触到物体就会反弹过来，若是碰触到的物体是静止不动的，那么反弹回来的红外线不会发出报警，当碰触到的物体是移动的，那么反弹回来的红外线就会使探测头发生异常，LED灯就会不停的闪烁，喇叭也会不停的鸣笛。
一、任务分析与设计思路
（一）任务分析
1、本次设计主要为了是设计一款家用的防盗报警器，而此次设计最主要的地方是软件部分和硬件部分。软件部分主要是由单片机控制的，只需要编写程序，进行程序的调控。硬件部分硬件部分包括复位电路、时钟电路、信号检测电路、放大电路、报警执行电路、LED显示电路。需要设计电路图，分析电路图的作用
2、本次设计的防盗报警器主要利用的是红外线的原理，热释电红外线是这个报警器的关键所在。单片机是控制这个电路的，并且使这个电路正常运行。复位电路是每次报警过后恢复到初始状态。LED控制电路是发出报警信号的。从初始状态到报警状态主要包括输入模块、通信模块、中央处理器、输出模块四个部分组成。
3、报警器的工作过程：当主人不在家时，设置防盗报警器为外出防盗状态，探测头就会发射出红外线，并且通过物体不断的反弹到探测头。若是没有外人进入，红外线就不断的反弹，一旦有移动的物体出现在红线区域，防盗报警器就开始开始工作，电路的主要流程是：红外探头将红外光谱转为电信号，经过放大电路把信号放大，在经过比较电路到达门限开关送出TTL电平，TTL电平被AT89C51运算处理后，报警电路执行报警发出信号。
4、红外线的特点：红外线是肉眼看不到的，非常隐蔽，一般是不会被发现的。防盗的范围也比较广。使红外线工作主要是看看有没有人员的出入，只有当移动的物体出现，才会工作。报警系统则是用的声光信号，这是最普遍的用法。
5、本设计要先设计硬件部分。首先，我们要把整体的思路确定出来，把所需要的硬件部分都罗列出来，然后从主要方向着手，把采集的主要信息都确定好，然后针对课题，分析掌握防盗报警器的程序结构对于防盗报警器控制器系统的要求，分析其运行原理并根据要求编写程序。最后在通过汇编语言对单片机89C51实现其控制功能
（二）总体设计思路
本设计包括硬件和软件两个部分。软件部分主要是AT89C51单片机，它是防盗报警器的心脏，硬件部分都是在AT89C51单片机的控制下工作的，软件工作的部分主要是通过编程来实现的设置，通过程序的控制完成硬件电路的需求。硬件电路结构可划分为：复位电路、时钟电路、信号检测电路、放大电路、报警执行电路、LED显示电路。用户终端主要完成的是信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。主要模块有输入模块、通信模块、中央处理器、输出模块。这些就是报警器设计的主要部分了。我们主要的设计思路是：当探测头探测到移动物体时，经过放大电路把信号放大，在经过比较电路到达门限开关送出TTL电平，TTL电平被AT89C51运算处理后，报警电路执行报警发出信号，然后在经过复位电路恢复到初始状态。
设计框图有：复位电路、时钟电路、信号检测电路、放大电路、报警执行电路、LED显示电路。图1是总体设计框图所示：
图1总体设计框图
二、硬件设计
（一）AT89C51单片机简单概述
1、AT89C51单片机的结构
简而言之，单片机就是一种把主板、cpu、内存、硬盘等放在一个芯片中，因此又称微控制器。而AT89C51是一种含有8位coms的高性能单片机。同时又是Atmel公司生产的。它是一种带4k字节闪烁可编程可檫除的只读存储器。它的灵活性高，并且很廉价，在各种应用领域能够灵活运用。他的主要特性有：AT89C51是低功耗闲置和掉电模式，128*8位内部RAM，5个中断源，数据可以保存十年，还具有可编程串行通道，芯片内有振荡器和时钟电路。
图2是AT89C51单片机的基本组成功能方块图。其中包括外时钟、振荡器和时序OSC、AT89C51CPU、内中断、外中断、程序存储器4KB ROM、数据存储器256B、外部事件计数、定时器/计数器、64 KB总线扩展控制器、可编程全双工串行口、控制、可编程 I/O、串行通口。可以看出，这些模块组成了一个微型计算机的主要部分。
图2 AT89C51 功能方块图
2、AT89C51管脚说明
AT89C5 1单片机一般都是40个引脚双列直插的封装形式，这是最常用的封装，它的每个引脚都有特定的功能，可是因为引脚数目太少，因此有些引脚同时具有两个功能.如图3所示是AT89C51图片。
【摘要】
随着人们生活水平的不断提高，家庭安全问题越来越受到人们的关注。因此，研究和开发防盗报警装置引起了科研单位和生产厂家的重视，特别是面对普通居民。开发出一套能够适应市场的需求，低价位的、可靠性较高的、功能齐全的智能报警系统装置对于目前的社会有着非常重要的意义。
热释电红外传感器是此论文设计系统选用的重要部分，这种防盗报警器的制作所需要的成本非常低，安装在非常隐蔽的地方，盗贼就很难发现它的存在，避免了盗贼使用干扰器的可能。不过这种防盗报警器也有一定的缺点，当遇到猫、狗、老鼠走动窗帘被风吹动、衣物晃动，风扇摇头就会触发报警，产生误报警。这种防盗报警器的信号主要是要经过单片机系统处理，然后连接PC机，便于多个用户统一管理。这个报警装置主要由软件和硬件这两个部分组成。硬件部分包括复位电路、时钟电路、信号检测电路、放大电路、报警执行电路、LED显示电路几部分组成。处理器采用的是AT89C51单片机，整个报警装置都是在系统软件控制下工作的。
【摘要】 1
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】红外防盗报警器；热释电红外传感器；AT89C51单片机；报警电s;路；
引言 2
一、任务分析与设计思路 2
（一）任务分析 2
（二）总体设计思路 3
二、硬件设计 4
（一）AT89C51单片机简单概述 4
1、AT89C51单片机的结构 4
2、AT89C51管脚说明 5
（二）AT89C51单片机与外围硬件电路 6
1、AT89C51和时钟电路 6
2、AT89C51与复位电路 7
3、AT89C51发光二极管报警电路 9
4、AT89C51与声音报警电路 9
（三）热释电红外传感器 10
1、热释电红外传感器简单介绍、原理特性、结构特性 10
2、热释电红外传感器与单片机的连接 12
三、软件设计 13
（一）主程序工作流程图 14
（二）、中断服务程序工作流程图 15
四、软件调试 16
六、致谢 18
七、参考文献 19
附录1：原理图 20
附录2：程序 21
引言
随着社会的发展,人民生活水平的不断提高,家庭中的贵重物品也越来越多，而且随着流动人口的增加,使得社会的治安越来越困难 。盗窃案件持续发生,给社会人民的生命财产造成严重威胁。因此迫切需要防盗产品来来防止盗贼的猖狂。防盗产品的需求也越来越大。
从当今社会的需求来看，防盗产品应该大量生产来满足国人的需求。可是从国家技术方面来看，在2000年以前，我国的防盗产品可谓是落后至极，在国内市场上国产防盗产品是寥寥无几，大多数都外国产品，可是这些产品费用非常高，这是直接导致防盗产品在国内发展不起来的原因。也是一般用户用不起的原因。国内厂商是在2004年之后在国内才有了较快的发展，并且，国内的发展趋势和国外相比，明显落后于国外相当大的一段距离。从近阶段市场上的需求来看，工程商安装防盗报警产品的情况明显增加，但是他们用的防盗产品大多数来自国外，其中主要包括美国、日本和韩国这三个国家的产品，工程商使用国外产品主要是因为，外国的技术先进，生产出的产品质量好，而从国外的使用情况看来其产品功能的性能质量都有所保证。前期我国并没有自己的产品，国外产品进入我国的市场并且得到传播，在时间和观念上就占有了有力的条件。而我设计的这一款报警器就比较实用，生产成本也很低，价格也很合理，而且安全可靠，防盗性能也很高。
单片机是一种价格便宜,性能稳定的嵌入式处理器,应用广泛,技术成熟。被动式热释电红外传感器可以有效的检测到防区内的人体移动,非常适合应用在家居防盗产品中。本设计,结合单片机和红外传感技术,设计了一个简单的家居防盗报警器。我的毕业设计内容和目的就是做出作品――防盗报警器。整个系统有单片机软件控制，主要工作的流程如下：防盗报警器发出的红外线是静止不动的，当碰触到物体就会反弹过来，若是碰触到的物体是静止不动的，那么反弹回来的红外线不会发出报警，当碰触到的物体是移动的，那么反弹回来的红外线就会使探测头发生异常，LED灯就会不停的闪烁，喇叭也会不停的鸣笛。
一、任务分析与设计思路
（一）任务分析
1、本次设计主要为了是设计一款家用的防盗报警器，而此次设计最主要的地方是软件部分和硬件部分。软件部分主要是由单片机控制的，只需要编写程序，进行程序的调控。硬件部分硬件部分包括复位电路、时钟电路、信号检测电路、放大电路、报警执行电路、LED显示电路。需要设计电路图，分析电路图的作用
2、本次设计的防盗报警器主要利用的是红外线的原理，热释电红外线是这个报警器的关键所在。单片机是控制这个电路的，并且使这个电路正常运行。复位电路是每次报警过后恢复到初始状态。LED控制电路是发出报警信号的。从初始状态到报警状态主要包括输入模块、通信模块、中央处理器、输出模块四个部分组成。
3、报警器的工作过程：当主人不在家时，设置防盗报警器为外出防盗状态，探测头就会发射出红外线，并且通过物体不断的反弹到探测头。若是没有外人进入，红外线就不断的反弹，一旦有移动的物体出现在红线区域，防盗报警器就开始开始工作，电路的主要流程是：红外探头将红外光谱转为电信号，经过放大电路把信号放大，在经过比较电路到达门限开关送出TTL电平，TTL电平被AT89C51运算处理后，报警电路执行报警发出信号。
4、红外线的特点：红外线是肉眼看不到的，非常隐蔽，一般是不会被发现的。防盗的范围也比较广。使红外线工作主要是看看有没有人员的出入，只有当移动的物体出现，才会工作。报警系统则是用的声光信号，这是最普遍的用法。
5、本设计要先设计硬件部分。首先，我们要把整体的思路确定出来，把所需要的硬件部分都罗列出来，然后从主要方向着手，把采集的主要信息都确定好，然后针对课题，分析掌握防盗报警器的程序结构对于防盗报警器控制器系统的要求，分析其运行原理并根据要求编写程序。最后在通过汇编语言对单片机89C51实现其控制功能
（二）总体设计思路
本设计包括硬件和软件两个部分。软件部分主要是AT89C51单片机，它是防盗报警器的心脏，硬件部分都是在AT89C51单片机的控制下工作的，软件工作的部分主要是通过编程来实现的设置，通过程序的控制完成硬件电路的需求。硬件电路结构可划分为：复位电路、时钟电路、信号检测电路、放大电路、报警执行电路、LED显示电路。用户终端主要完成的是信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。主要模块有输入模块、通信模块、中央处理器、输出模块。这些就是报警器设计的主要部分了。我们主要的设计思路是：当探测头探测到移动物体时，经过放大电路把信号放大，在经过比较电路到达门限开关送出TTL电平，TTL电平被AT89C51运算处理后，报警电路执行报警发出信号，然后在经过复位电路恢复到初始状态。
设计框图有：复位电路、时钟电路、信号检测电路、放大电路、报警执行电路、LED显示电路。图1是总体设计框图所示：
图1总体设计框图
二、硬件设计
（一）AT89C51单片机简单概述
1、AT89C51单片机的结构
简而言之，单片机就是一种把主板、cpu、内存、硬盘等放在一个芯片中，因此又称微控制器。而AT89C51是一种含有8位coms的高性能单片机。同时又是Atmel公司生产的。它是一种带4k字节闪烁可编程可檫除的只读存储器。它的灵活性高，并且很廉价，在各种应用领域能够灵活运用。他的主要特性有：AT89C51是低功耗闲置和掉电模式，128*8位内部RAM，5个中断源，数据可以保存十年，还具有可编程串行通道，芯片内有振荡器和时钟电路。
图2是AT89C51单片机的基本组成功能方块图。其中包括外时钟、振荡器和时序OSC、AT89C51CPU、内中断、外中断、程序存储器4KB ROM、数据存储器256B、外部事件计数、定时器/计数器、64 KB总线扩展控制器、可编程全双工串行口、控制、可编程 I/O、串行通口。可以看出，这些模块组成了一个微型计算机的主要部分。
图2 AT89C51 功能方块图
2、AT89C51管脚说明
AT89C5 1单片机一般都是40个引脚双列直插的封装形式，这是最常用的封装，它的每个引脚都有特定的功能，可是因为引脚数目太少，因此有些引脚同时具有两个功能.如图3所示是AT89C51图片。
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