毕业论文：家庭用智能防盗报警系统设计-精品.doc

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摘要

随着信息技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高，人们对住宅的需求已从追求简单的生存空间向着追求质量、功能、服务等多重需求过渡。

同时，随着人们的保护意识不断增强，防盗措施的紧迫性也逐渐被提上了日程，防盗报警系统应运而生。

本文设计了住宅智能化中的红外防盗报警系统。

本系统以单片机89C51为核心，配以各种功能模块，来满足人们日常生活中的安全需求，本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，抗干扰力强、灵敏度高，而且安装较隐蔽，不易被发觉。

该系统主要包括红外探测电路、LCD控制电路、声光报警电路及单片机控制电路等。

自动检测功能由红外探测电路实现，当有盗贼穿过此装置时，红外传感器立即将检测到的信号经过信号处理后传送给主机电路，由主机来判断信号并驱动电路报警。

报警功能由扬声器、蜂鸣器等发声装置实现，同时通过RS-485通信报警给小区警卫。

本设计通过红外传感器探测人体红外线信号，从而达到报警的功能，满足了人们日常生活对防盗报警功能的需要。

关键词：

防盗报警，红外探测，RS-485通信，声光报警

ABSTRACT

Withtherapiddevelopmentofcommunicationtechniqueandgreatimprovementofpeople’slivingstandard,theneedhasbeenchangedfromonlythelivingspacetomultiformneedsofquality,function,serviceandsoon.Atthesametime,astheincreasingofprotectingawareness,securitymeasureshavegraduallybeenputontheagenda.Anti-theftalarmsystemcameintobeing.

Akindofintelligentinfraredanti-theftalarmsystemisdesignedforresidentialarea.Inordertomeetthesecurityneedsofdailylife,thissystemwithvariousfunctionmodulescoreswithmicrocontroller89C51.ThissystemusedPyroelectricinfraredsensor，italsohassomeadvantagessuchaseasymaking,lowcost,convenientinstallation,stronganti-interferenceability,highsensitivity,andamorehiddeninstallationanddifficulttofound.Thissystemincludesinfrareddetectingcircuit,LCDcontrolcircuit,soundandlightalarmcircuitandMCUcontrolcircuit.Automaticdetectioncanbecompletedbyinfrareddetectingcircuit.Whentheftisdetected,thesignalproducedbyinfraredsensorwillbetransmittedtothesignalprocessingmodule,andthenthiscircuitsendsthesignalreceivedtothemaincircuitwhichwilljudgeitanddrivethealarmmodule.Alarmfunctionisrealizedbyaudibledevicessuchasspeaker,buzzer,etc.,anditcanbetransmittedtosub-districtguardhousethroughRS-485communicationsalerting.Thissystemdetectstheinfraredsignalofhumanbodybyinfraredsensor,soithasthealarmingfunction.Thissystemmeetstheneedofanti-theftandalarminpeople’sdailylive.

KEYWORDS：

anti-theftandalarm,infrareddetecting,RS-485communication,soundandlightalarm

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章绪论 1

1.1前言 1

1.2防盗报警系统在国内外的发展 1

1.3防盗报警器的发展前景与趋势 2

1.4设计任务与要求 2

第2章系统方案设计 3

2.1系统总体设计思路 3

2.2系统方案设计 3

2.3传感器简介 4

2.3.1热释电红外传感器简介 4

2.3.2热释电红外传感器电路图 5

2.3.3被动式热释电红外探头的工作原理及特性 6

2.451系列单片机的内部组成 6

2.4.189C51单片机的内部组成 7

2.4.289C51单片机引脚及功能 8

2.5RS485接口 10

第3章硬件设计 12

3.1电源电路设计 12

3.2热释电红外传感器原理 13

3.2.1传感器选型 13

3.3放大电路的设计 13

3.4红外探测信号输入电路 14

3.5键盘电路设计 17

3.6时钟电路的设计 17

3.7复位电路的设计 18

3.8声光报警电路的设计 18

3.9实时时钟电路 19

3.9.1实时时钟芯片DS1302的结构及工作原理 19

3.9.2引脚功能及结构 19

3.10液晶显示模块设计 20

3.10.112864模块引脚说明 21

3.10.2接口时序 22

3.11RS-485通信的设计 23

3.11.1RS-485芯片选型 23

3.11.2MAX485简介 23

3.11.3MAX485电路设计 25

第4章软件设计 28

4.1软件的程序实现 28

4.2主程序工作流程图 28

4.2中断服务程序工作流程图 30

4.3报警电路子程序流程图 31

4.4显示电路子程序流程图 32

4.5信号采集电路子程序流程图 32

第5章结论与展望 34

致谢 35

参考文献 36

附录 37

附录1硬件原理图 37

附录2主要源程序代码 39

40

第1章绪论

1.1前言

随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。

本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的基于51单片机的家庭式电子防盗系统。

1.2防盗报警系统在国内外的发展

从上世纪初，报警系统就已经在北美稍具雏形。

在北美，报警呼救箱放置在街头巷尾，在呼救时发出声响提示，以寻求附近警察的帮助；同时，这种呼救箱直接连接到附近的警局，使得稍远一些的警察也能够收到呼救信息。

随后，由于通信技术的发展，提供远程通信服务的电报公司加入到这个行业中，从而使得报警信息可以通达到更远的地方；不过，这种电报方式毕竟难以普及，所以稍后出现的电话理所当然地成为报警通讯的主要手段。

而此后自动拨号系统的出现以及电话普及到千家万户，更使得通过电话线报警的方式得到了前所未有的发展。

从以上过程来看，报警行业的发展是以工业技术发展为基础的，只有具备良好的通信手段，才能够把各地的报警信息汇聚到相应的权威部门，然后由权威部门负责分配有限的警力来帮助到所有的社会个体。

国外智能监控防盗技术发展已处于一个较高水平阶段，从具有代表性的北美发展过程，可以清楚的看出世界智能监控防盗技术的发展概况。

其具有以下特点，值得我们借鉴。

目前，对北美的安防产业来说，最成功的经营模式就是联网报警服务模式，联网报警将整个北美的安防产业从横向到纵向进行整合串并，形成了一个集中许多高科技手段和产业化管理水准的一体化综合性产业。

比如世界排名第一，北美最大的安防跨国公司--美国棋诺亚公司，它在世纪年代开始搞简单的防盗报警，其当时的业务范围和技术水平跟中国现在很多安防企业是相当的。

到70年代，它对其产业的整体发展方向做了很大的调整，变为联网报警服务商，建立了首家网管中心，尤其是在年代引用了大量的网管技术、系统集成技术和电子技术，现己成为十分先进的联网报警服务平台，它在美国、加拿大、英国、香港、台湾等多个国家和地区都有分公司，北美的客户数已超过600万，2003年防盗报警收入总产值达105亿美元。

1.3防盗报警器的发展前景与趋势

随着社会的发展，农村城镇化和人员流动性增大，社会治安状况更趋复杂，因此作为社会的基本单元“安全防范问题就显得尤为重要。

传统的机械式（防盗网、防盗窗）家居防卫在实际使用中暴露出一些明显的问题，如：

影响楼房美观，市容整洁；影响火灾救援通道；给犯罪分子提供了便利的翻越条件；时间久了会有高空坠物的危险等。

所以作为新一代的智能安全防盗报警器系统就应运而生，并日益受到广泛的重视和运用。

另外，为了进一步规范住宅小区智能化建设，建设部特别制定了智能小区的等级标准，按照其要求智能小区中必须具有安全防范、信息管理、物业管理和信息网络等系统。

因此，小区安全防范系统建设已逐渐纳入许多小区建设的必备项目中。

1.4设计任务与要求

（1）该设计包括硬件和软件设计两个部分。

模块划分为数据采集、键盘控制、报警等模块子函数。

（2）本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LCD控制电路及相关的控制管理软件组成。

用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。

终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。

（3）系统可实现功能。

当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL电平至89C51单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声,并通过RS-485总线传送给小区警卫。

第2章系统方案设计

2.1系统总体设计思路

本系统由五路热释电红外探测器采集五路（门、窗、阳台等报警监测点）报警信号，将报警信号送入89C51控制芯片，触发声光报警，并通过串口通信将报警信号传给小区警卫，进行警情处理从而实现家庭用防盗报警系统的功能。

基本工作原理如下:

利用被动式热释电型红外传感器检测人体辐射的红外线，当检测到红外信号变化时，将其转化为微弱的电信号，经过信号处理电路对电信号进行滤波、放大、比较、输出高电平作为告警信息送给CPU，CPU判断是否报警，如果满足报警条件，就会发出控制信号，完成声音报警和发光报警。

此外，CPU有一个全双工的串行通信口，需通过RS-485总线通信将报警区域的地址传送到小区监控中心的PC机上，监控中心可以及时的发现报警的具体地