基于单片机防盗报警系统的设计概要

目录第1章绪论............................................................31.1选题背景..........................................................31.2课题介绍..........................................................41.3本文主要工作......................................................41.4方案选择论证......................................................51.4.1单片机的选择.................................................51.4.２显示器工作原理及其选择......................................51.4.3液晶显示和数码显示...........................................51.4.4防盗报警选择传感器的选择....................................62.1硬件系统总体设计..................................................72.2AT89C51芯片的介绍................................................82.2.1引脚功能.....................................................82.2.2结构原理...................................................102.2.3AT89C51定时器/计数器相关的控制寄存器介绍..................112.2.4MAX708芯片介绍...........................................122.3单片机复位设置...................................................132.48255A芯片介绍...................................................132.4.18255A的引脚和结构..........................................142.4.28255的工作方式.............................................152.4.38255的控制字...............................................172.5AT89C51与8255的接口电路........................................182.6显示部分.........................................................192.6.1七段显示译码器..............................................192.6.27448译码驱动...............................................202.6.3单片机与7448译码驱动器及LED的连接........................222.6.4外部地址锁存器..............................................22第3章检测信号放大电路设计.............................................233.1热释红外线传感器典型电路.....................................243.2红外光敏二极管警灯电路...........................................253.2.1光敏二极管控制电路.........................................263.3红外线探测信号放大电路设计.......................................273.3.1光电耦合器驱动接口..........................................293.3.2集成电路运算放大器.........................................303.3.3精密多功能运算放大器INA105................................303.3.4低功耗、双运算放大器LM358..................................33第4章电源设计.........................................................344.1单片机系统电源...................................................344.2检测部分电源.....................................................345.1主程序设计.......................................................3615.2核对子程序设计...................................................375.3中断子程序设计...................................................375.4读数子程序设计...................................................385.5程序设计说明.....................................................395.6程序清单.........................................................40第6章调试.............................................................446.1安装调试.........................................................446.2音响（和继电器）驱动线路具体连接.................................446.3程序修改.........................................................456.4程序执行过程.....................................................46结论....................................................................47参考文献................................................................48致谢....................................................................50原理图..................................................................51第1章绪论随着经济的发展，人们对防盗、防劫、防火保安设备的需求量大大增加。针对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行检测和报警的系统，其需求也越来越高。本设计运用单片机技术设计了一新颖红外线防盗报警器。而本设计中的输入部分主要是各种各样的传感器。不同类型的探测器用不同的手段探测各种入侵行为；不同作用的传感器，也可检测出不同类型的情况。本章节主要介绍了本设计的选题背景、课题介绍、本文主要工作、方案论证。1.1选题背景单片机现在已越来越广泛地应用于智能仪表、工业控制、日常生活等很多领域，可以说单片机的应用已渗透到人类的生活、工作的每一个角落，这说明它和我们每个人的工作、生活密切相关，也说明我们每个人都有可能和有机会利用单片机去改造你身边的仪器、产品、工作与生活环境。红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分，他在各领域都得到广泛的应用。由于他是不可见光，因此用他做防盗报警监控器，具有良好的隐蔽性，白天黑夜均可使用，而且抗干扰能力强。这种监控报警装置广泛应用与博物馆、单位要害部门和家庭的防护[1]。通常红外线发射电路都是采用脉冲调制式。红外接收电路首先将接收到的红外光转换为电信号，并进行放大和解调出用于无线发射电路的调制信号。当无人遮挡红外光时，锁相环输出低电平，报警处于监控状态；一旦有人闯入便遮挡了红外光，则锁相环失锁，输出高电平，驱动继电器接通无线发射电路，监控室便可接收到无线报警信号，并可区分报警地点[2]。当我们考虑的范围广一点：若是在小区每一住户内安装防盗报警装置。当住户家中无人时，可把家庭内的防盗报警系统设置为布防状态，当窃贼闯入时，报警系统自动发出警报并向小区安保中心报警[3]。周界报警系统：在小区的围墙上设置主动红外对射式探测器，防止罪犯由围墙翻入小区作案，保证小区内居民的生活安全[4]。有的防盗报警系统还连有上位机。将探测器发回的现场信号按防区的类型与主机的3工作状态（布防、撤防）作出逻辑判断，进而发出报警[5,6]。一个防盗系统的功能主要体现在报警主机的功能上。1.2课题介绍本设计是利用单片机对防盗报警系统进行控制，系统要求能对16个以上的监测点进行自动监测。是以单片机为核心构成防盗报警系统，以完成用户键盘输入，数码（可汉字液晶）显示、故障状态指示为主，完成报警检测，若有报警事故发生，可向外界发出声光报警信号。系统基本框图如下所示:单片机防盗报警系统主要用于宾馆、仓库、居民楼等场所，它能对受监测点进行自动监测。一旦出现盗情，由单片机接收有效信号，并发出报警命令，即进行声光报警，并指示被盗地点，提醒有关人员进行有关措施。该防盗报警系统具有结构简单、可靠性高、成本低等优点。若更换其他的传感器，该系统还可以用于火灾报警、煤气泄漏等报警。1.3本文主要工作在设计之前首先工对本课题作广大的市场调研工作，进行分析、对比、总结，再进行方案选择论证。具体到设计时,又分硬件设计和软件设计，硬件设计主要分两大部分：4单片机部分和检测部分。软件设计分主程序设计和中断子程序设计。在完成正文部分后，主要工作就是要进行调试，为了实现设计预计现象，软件和硬件都要作必要的修改。1.4方案选择论证1.4.1单片机的选择本设计采用低功耗，高性能的89C51单片机,北京集成电路设计中心推出的BI／ATu89C51的单片机。是一种低功耗，高性能的含有4K字节快檫写可编程／檫除只读存储器（EEPORM）的8位CMOS单片机，时钟频率高达24MHZ，与8031的指令系统和引脚完全兼容。芯片上的EEPROM允许在线（＋5V）电檫除，点写入或采用通用的非易失存储器对程序存储器重复编程。此外，BI／ATu89C51还支持由软件选择的二种掉电工作方式。非常适用于电池供电或其他要求低供耗场合。由于芯片内的4Ｋ程序存储器可在线或用编程器重复编程，受到了应用设计者的欢迎，并得到较为广泛的应用。1.4.２显示器工作原理及其选择点亮显示器有静态和动态两种方法。所谓静态显示就是当显示器显示某一个字符时，相应的发光二级管恒定地导通或截止，例如7段显示器a,b,c,d,e,f导通,g截止，显示0。这种显示方式每一位都需要有一个8