基于单片机的安全报警系统

-1-目录摘要...........................................................-2-Abstract.......................................................-3-1绪论.........................................................-4-1.1课题背景................................................-4-1.2防盗报警系统的发展概况..................................-4-2红外防盗报警器...............................................-5-2.1常见的几种红外传感器介绍................................-5-2.2激光红外传感器工作原理..................................-6-3系统的硬件设计...............................................-7-3.1硬件组成模块............................................-7-3.2系统硬件电路的选择及说明................................-7-3.3红外激光发射电路的设计.................................-16-3.4红外接收电路的设计.....................................-16-3.5时钟电路的设计.........................................-17-3.6复位电路的设计.........................................-17-3.7报警电路的设计.........................................-18-4软件系统的设计..............................................-18-4.1主程序工作流程图.......................................-18-4.2系统的程序编写.........................................-21-5结论........................................................-23-6致谢........................................................-24-参考文献......................................................-25--2-摘要随着时代的不断进步，电子报警这门综合技术的正在不断的发展。与此同时，红外技术已成为先进科学技术的重要组成部分，由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜都可以使用，而且其抗干扰能力强。防盗报警系统利用单片机控制技术，自动探测发生在布防区内的侵入行为，产生报警信号。本系统采用了激光红外传感器，它的制作简单、成本低、安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89S51，整个系统是在系统软件控制下工作的。因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外，在电子防盗、人体探测等领域中，热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。关键词：单片机；红外传感器；报警电路-3-AbstractAlongwiththeadvanceofepoch,electronicalarmthisdoorofcomprehensivetechnologyongoingdevelopment.Atthesametime,infraredtechnologyadvancedscienceandtechnologyhasbecomeanimportantpartof,duetotheinfraredisnotvisiblelight,andthereforeontheinfrareddetectionmonitoring,havegoodconcealment,dayandnightcanbeused,andtheanti-interferenceability.Securityalarmsystemusingsingle-chipmicrocomputercontroltechnology,automaticdetectionoccurredintheinvasionoftheprotectionact,haveawarningsignal.ThissystemUSESalaserinfraredsensors,itsmakesimple,lowcost,installationismoreconvenient,andpropertiesofsecurityisstable,stronganti-interferenceability,highsensitivity,safeandreliable.Hardwarepartincludessinglechipmicrocomputercontrolcircuit,infraredsensorcircuit,drivetheimplementationofthealarmingcircuit,LEDthecontrolcircuitcomponents.Thesinglechipprocessor51seriesAT89S51,thewholesystemisinthesystemsoftwareworkundercontrol.Soinsecurity,alertsecuritydevicessuchasinawiderangeofapplications.Inaddition,intheelectronicsecurity,humanbodydetection,etc,pyroelectricinfrareddetectorwithitslowprices,technologystableperformance,etcbythemassesofusersandprofessional'swelcome.Keywords：singlechip，Infraredsensor，alarm-4-1绪论1.1课题背景随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。现在很多小区都安装了智能报警系统,因而大大提高了小区的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全。由于红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外,在电子防盗、人体探测等领域中,被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。1.2防盗报警系统的发展概况目前，国内市场上的防盗报警系统大部分是国外品牌，国内防盗报警产品厂商发展时间比较短，真正取得长足发展也是在2000年以后，特别是在2004年国内有些厂商迅速成长，投资规模和企业规模都在迅速发展和扩大。但是与国外厂商相比还有很大差距。现阶段，大部分工程商安装防盗报警产品时倾向于国外品牌，其中，安装的国外产品主要来自美国、日本和韩国，这三个国家的产品占据我国报警市场的近80%的市场份额。这主要是因为，在产品供给市场上，绝大部分国外品牌来自美国和日韩，防盗报警产品在这些国家的发展已经非常成熟，产品功能稳定、性能完善，再加上进入我国是时间较早，所以在我国市场上占有相当大的份额。智能化住宅保安系统具有较高的自动化技术水平及完善的功能，安全性、可靠性高。每个住户单元的防盗、防灾报警装置通过网络系统与小区管理中心的监控计算机连接起来，实现不问断监控。安防报警包括：门禁系统、红外门磁报警、火灾报警、煤气泄漏报警、紧急求助、闭路电视监控、周边防越报警、对讲防盗门系统等。-5-2红外防盗报警器就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。而本设计中所使用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。这种激光红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号，同时，激光红外传感器既可用于防盗报警装置，也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。红外线报警器对温度敏感,温度越高的物体辐射出的红外线越强,当感应到环境中存在高出背景强度的辐射时,就触发反警。2.1常见的几种红外传感器介绍（1）红外探测器：红外系统的核心是红外探测器，按照探测的机理的不同，可以分为热探测器和光子探测器两大类。热探测器是利用辐射热效应，使探测元件接收到辐射能后引起温度升高，进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射，引起非电量的物理变化时，可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。（2）红外测温产品：HEITRONICS拥有40多年非接触红外测温经验，50多种红外测温仪和非接触红外测温系统可满足不同行业用户的特殊需求,提供最优非接触红外测温解决方案。在高性能和高品质的红外测温产品市场，来自德国的HEITRONICS以其在尖端领域应用中良好的品质纪录，被广泛公认为是世界一流的红外测温产品供应者而受到信任。(3)压电传感器压电传感器(Piezoelectricsensor)是一种典型的有源传感器,它是以某些电介质的压电效应为基础,在外力作用下,电介质表面产生电荷,从而实现外力与电荷量间的转换,达到非电量的电测目的。压电传感器的应用:可分为单向力,双向力和三向力传感器.压电传感器的物理基础是压电效应,压电敏感元件感受力的作用而产生电压或电荷输出,即根据输出电压或电荷的大小和极性,就可确定作用力的大小和方向.由此可见,压电传感器可以直接用于测力,或测与力相关的压力位移振动加速度等.(4)磁电传感器磁电传感器可分为两大类,一类是基于铁芯线圈电磁感应原理的磁电感应式-6-传感器,一类是基于半导体材料磁敏效应的磁敏传感器，磁敏管不但具有很高的磁灵敏度,同时能识别磁场极性;而且体积小功耗低,因而具有广泛的应用前景。(5)光电传感器光电传感器(Photoelectricsensor)是一种将光信号转换成电信号的装置,它具有结构简单,性能可靠,精度高,反应快等优点,在现代测量和自动控制系统中,应用非常广泛,是一种很有发展前途的新型传感器。（6）飞思卡尔激光红外传感器此激光红外传感器具有微电流省耗，无误报，无漏报，探测距离远，工作稳定，性能可靠等特性。红外探头的防范区域是以其透镜始点，向外能够探测到长度几米的范围内，在这区域内，只要是有人或动物在区域内活动，其散发的红外线就能检测到，精准率极高而且无误。由于它具有这些优良特性广泛应用于仓库和家庭等场所的安全防范，本设计就采用的这种传感器。2.2激光红外传感器工作原理激光红外发射与接收传感器如图1所示，正常工作时红外激光发射管发射的红外线能被接收管所接收到，此时红外接收管所输出的电压为高电平。当有人或动物挡住发射管所发出的红外信号时，接收管不能接收到信号，此时输出就会发生变化，输出为低电平，这时二极管就会发光，报警系统开始启动。0.32KR1激光发射管LED1VCC123红外接收管VCC4K7R3Res21.5KR2D1sig图1激光红外传感器原理图-