论文-基于PIC系列单片机的防盗系统设计

基于PIC系列单片机的防盗系统设计第1页共18页海南大学毕业论文（设计）题目：基于PIC系列单片机的防盗系统设计学号：20070736020姓名：陈肖前年级：07电气4班学院：工程学院系别：电气系专业：电气工程及其自动化指导教师：许峰（博士）完成日期：2010年06月22日基于PIC系列单片机的防盗系统设计第2页共18页摘要本系统是一个综合性防盗方案，它是由PIC单片机、传感器网络、声光报警电路及其它附属电路构成的新型综合控制的分布式防盗报警系统。由于该系统采用了传感器网络采集信号、经PIC单片机综合分析后发出报警信号，所以它能使系统的误报率有效降低，并使系统的可靠性大为增加。因而在家居，工厂，仓库，商店及金融等部门的安防设备市场极具发展前景。文章简要介绍了各种防盗产品及做了部门防盗分析，阐述了系统的工作原理，介绍了软件的设计思想，并给出了主程序的流程图。本文在分析比较国内及国外现有各种防盗报警器技术特点的基础上，以PIC单片机控制技术为主要核心，开发出一款新型的商用防盗报警器，在商用防盗报警器性价比的改善上取得了一定的进展。关键词PIC单片机；传感器网络；RS485总线；分布式防盗报警系统基于PIC系列单片机的防盗系统设计第3页共18页AbstractIt'sanintergratedburgla-proofsystem,consistingofPICandotheraccessorycircuits,whichformsadistributedcomprehensivelycontrollingsystemofburgaralarm.Itappliestransducer-networktorecieveandcollectsinglesandthensendsoutawarningafteraseriesofcomprehensiveanalysisofmicrocontroller,bothofwhichenablethesystemtogreatingdecreasatheerrorrateandimproveitsreliabiliywiththesemerits,itwillhaveapromisingdevelopmentfutureinthemarketofitsapplicationinfamilies,factories,warnehouses,stores,financecompaniesandsoon.thisarticleintroducesbrieflyvariousanti-theftproductsandburglary，elaboratestheworkingprinciplesofthissystem,presentsthedesigntheoryofthesoftwareanddrowaflowchartofthemainprocedure.KeyWords:PICmicrocontroller;transducer-network;RS485line;Distributedanti-theftalarmsystem基于PIC系列单片机的防盗系统设计第4页共18页目录前言...................................................................................................................................................4第一章防盗产品及部门防盗需求分析.........................................................................................62.1防盗产品的现状分析.........................................................................................................62.2防盗需求分析.....................................................................................................................7第二章相关技术及器件的基本介绍.............................................................................................93.1传感器的基本知识...........................................................................................................103.2PIC系列单片机介绍.......................................................................................................113.3RS485总线介绍...............................................................................................................12第三章防盗报警系统方案设计...................................................................................................123.1硬件系统总体设计...........................................................................................................123.1.1传感器网络设计....................................................................................................133.1.2信号处理电路的设计............................................................................................143.1.3下位分机及其附属电路设计................................................................................153.1.4上位主机及其附属电路设计................................................................................153.2软件系统总体设计...........................................................................................................16第四章结论...................................................................................................................................17参考文献.........................................................................................................................................19基于PIC系列单片机的防盗系统设计第5页共18页前言目前，我国市场上的家用防盗报警器种类繁多，功能不一，其中既有进口的，也有国产的。进口产品虽说在性能参数上占有优势，但其价格往往较高；国内产品在价格水平上占有优势，但其性能又常常较低，消费者经常会因在进口产品和国内产品之间取舍两难而伤神。因此，开发性价比较高的国产新型家用防盗报警器就具有了广阔的市场前景和突出的实用意义。本文在分析比较国内外现有家用防盗报警器技术特点的基础上，以PIC单片机控制技术为核心，开发出一款新型的家用防盗报警器，在家用防盗报警器性价比的改善上取得了一定的突破[1]设计的目的在于明确设计课题的具体要求，通过查阅资料，了解各种方案的优缺点。同时，结合自己所学的专业知识，取长补短，提出相应的的实现方案。因此，调研是一项非常重要的工作。在调研过程中，需要完成两项主要工作。第一，熟练地进行文献资料检索与查询,即了解国内外与设计课题相关的先进技术和发展趋势；了解现有常用技术、方案的优缺点；了解与设计课题有关的硬件、软件开发的思路。第二，针对问题，提出解决的方案：学生需要认真分析各种技术、方案的优缺点，并通过独立思考，提出自己的实现方案。我选择的设计课题是“基于PIC系列单片机的防盗系统设计”。我们知道，随着社会的进步，家居，工厂，仓库，商店及金融等部门设施越来越好，里面经常放置特别重要的物品。但是，这些设备大都缺乏系统的保护措施，使得贵重设备被盗事件常有发生。这给正常的人们社会活动带来了很大的不便，同时也会给国民经济带来很大的损失。因此，设计一个合理的、性价比高的设备保护方案，对于保证国民经济活动正常进行具有非常重要的意义。基于PIC系列单片机的防盗系统设计第6页共18页在调研过程中，我按照调研任务的基本要求，完成了以下工作：首先，介绍了防盗的相关技术及所用器件；然后，结合常见盗窃案件的特点和设计课题的基本要求，提出了“基于PIC系列单片机的防盗系统设计”的设计方案。第一章防盗产品及防盗需求分析1.1防盗产品的现状分析随着微电子技术、通信技术的飞速发展，现代防盗产品已经取得了巨大的发展和进步。现有报警设备主要朝两个方面发展，其一是探测器技术和探测器的发展；其二是远程报警系统的发展。探测器的发展主要出现了被动红外传感器、超声波传感器、微波传感器和振动传感器等。远程报警系统主要有有线式报警系统、无线式报警系统，报警联防网络等。这些设备、系统大都具有高智能功能化、低功耗等特点。分析市场上现有的防盗产品，主要存在两大类：第一类是基于微动开关的简单防盗产品。它的原理是使用微动开关作为触发开关，当被保护的物品被非法触碰、非法移动或损坏时电路闭合，电流（或电压）经放大电路驱动所带的扬声器发出警报。这类产品只是单纯依靠硬件电路来实现，电路简单，但容易遭到损坏，且误报率高，布防撤防比较麻烦，使得防盗系统的安全系数大大降级，这导致很多人不愿意使用这种防盗报警系统。第二类是采用单片机技术、传感器技术、无线通信技术的设计的智能化防盗系统。从规模上来看，这类系统又可以分为三种，即小规模、中规模和大规模防盗报警系统。一，小规模报警系统：例如无线式系统。这类系统的基本原理是采用单一传感器或微动开关来监测设备，当检测到有盗贼侵入时，无线通信模块发出相应的信号通知相关人员，并发出警报。这类系统具有安装方便、基于PIC系列单片机的防盗系统设计第7页共18页简单的特点，但它的覆盖面小，误报率高，使用场合受到一定限制。二，中规模报警系统：例如闭路电视监控系统、智能监控系统。这类系统的报警功能、各技术指标和系统性能与真正的报警系统相差不少。同时该系统缺乏良好的人机界面和管理功能，所以应用受到限制。国内市场上的比较常见的该类产品有康比特电子技术研究所生产的CPT302传呼报警系统，中国金辰安全技术公司研制的TW-A防盗报警系统。三，大规模报警系统：例如微机监控系统。其基本原理是在监控现场安装各类传感器采集信号，当