最新毕业设计无线防盗报警器设计.docx

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最新毕业设计无线防盗报警器设计

第一章绪论

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。

防盗报警系统是用物理方法或电子技术，自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并提示值班人员发生报警的区域部位，显示可能采取对策的系统。

防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。

一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，使于迅速采取应急措施。

防盗报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了安全防范系统。

传统的有线防盗报警器都是检测到有盗情的时候只在本地发出警报声音，内部没有控制器，易被破坏失效，安装、扩展也不方便。

本文设计的无线防盗报警器利用单片机控制，功能强大，并且易于扩展。

本此设计的多无线防盗报警器包括数据解码电路、中央控制单元、数字显示单元、报警电路和电源电路等模块。

应用到AT89C2051、LM386、7805、变压器等器件。

整机接收频率315M,数据解码采用市面上用得较多的PT2272专用解码芯片,可靠性及稳定性较好。

数据处理的任务由单片机完成。

附加实现一些智能控制功能，赋予报警系统更强大和完整的功能，以满足人们对安全报警的需求。

第二章系统整体设计

2.1设计方案论证

多路无线防盗报警器的组成：

多路无线防盗报警器主要无线人体探测器、无线遥控手柄、无线接收电路、数据解码电路、中央控制单元、数字显示单元、报警电路和电源电路等部分组成。

其框图如下：

图2-1多路防盗报警器系统框图

根据前面所述的各单元电路的设计情况，综合考虑后整机电路图设计如下：

图2-2整机电路图

要求如下：

1）设计一套防盗报警系统

要求有一台主机，在收到警情信号后能发出报警声，同时能显示出出现警情的具体位置；人体探测器与主机间的信号传递采用无线的型式；可以人为操作遥控器对主机进行设防与撤防的操作；在同一区域范围内能有多套系统同时工作而相互间不影响。

2）已知条件：

主机采用交流市电供，中央处理器采用AT89C2051，人体探测器采用热释电传感器，集成电路PT2272-L4作为数据解码，无线接收采用现成的模块，遥控手柄采用现成的产品，编码为PT2622-R4集成电路。

3）主要技术指标：

1、输入电源：

交流220V，频率：

50Hz

2、调制方式：

ASK　　　　

3、发射频率：

315M　　　　

4、报警单量：

≥90分贝　　

5、探头路数：

不小于4路　　

6、遥控器按键：

2键，1只布防，1只撤防

2.2多路无线防盗报警器的工作原理

1）发射模块应用原理图

图2-3发射模块原理图

无线电遥控常用的载波频率为315mHz或者433mHz，遥控器使用的是国家规定的开放频段，在这一频段内，发射功率小于10mW、覆盖范围小于100m或不超过本单位范围的，可以不必经过“无线电管理委员会”审批而自由使用。

我国的开放频段规定为315mHz，而欧美等国家规定为433mHz。

发射部分一般分为两种类型，即遥控器与发射模块，遥控器和遥控模块是对于使用方式来说的，遥控器可以当一个整机来独立使用，对外引出线有接线桩头；而遥控模块在电路中当一个元件来使用，根据其引脚定义进行应用，使用遥控模块的优势在于可以和应用电路天衣无缝的连接、体积小、价格低、物尽其用，但使用者必须真正懂得电路原理，否则还是用遥控器来的方便。

2）接收模块应用原理图

图2-4接收模块原理图

图2-5315MHZ带2272解码接收板原理图

接收模块的七根引脚分别为D3、D2、D1、D0、GND、VT、VCC，其中VCC为DC5V的供电端，GND为接地端，VT端为解码有效输出端，只要发射器的数据码有输出，VT都能同步输出高电平；D3、D2、D1、D0是2262解码芯片的四位数据输出端，有信号时能输出5V左右的高电平，驱动电流约2mA，与发射器的四位数据码输出一一对应。

接收模块不焊天线也能接收信号，为提高接收灵敏度，可以用一根长度约为23厘米的软导线直接焊接到天线孔处，图中RC所指的是振荡电阻，接收模块和发射器的震荡电阻需要匹配才能工作，发射器可以用我店固定码四键遥控器或者带编码四路发射模块，如与其他发射器配套，则必须提供发射器相关参数。

第三章元器件介绍

3.1AT89C2051原理与用途

低电压、高性能CMOS8位单片机，片内含2kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大at89c2051单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。

89C2051设计有2个程序保密位，保密位1被编程之后，程序存储器不能再被编程除非做一次擦除，保密位2被编程之后，程序不能被读出。

主要性能：

和MCS-51产品兼容；2KB可重编程FLASH存储器（1000次）；2.7-6V电压范围；全静态工作：

0Hz-24KHz；2级程序存储器保密锁定；128*8位内部RAM；5条可编程I/O线；两个16位定时器/计数器；6个中断源；可编程串行通道；高精度电压比较器（P1.0，P1.1，P3.6）；直接驱动LED的输出端口。

引脚功能：

AT89C2051的引脚图如下所示：

图3-1AT89C2051引脚图

VCC:

电源电压。

GND:

接地。

RST:

 复位输入。

当RST变为高电平并保持2个机器周期时，所有I/O引脚复位至“1”。

XTAL1:

反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2:

来自反向振荡放大器的输出。

P1口:

8位双向I/O口。

引脚P1.2～P1.7提供内部上拉，当作为输入并被外部下拉为低电平时，它们将输出电流，这是因内部上拉的缘故。

P1.0和P1.1需要外部上拉，可用作片内精确模拟比较器的正向输入（AIN0）和反向输入（AIN1），P1口输出缓冲器能接收20mA电流，并能直接驱动LED显示器；P1口引脚写入“1”后，可用作输入。

在闪速编程与编程校验期间，P1口也可接收编码数据。

P3口:

引脚P3.0～P3.5与P3.7为7个带内部上拉的双向I/0引脚。

P3.6在内部已与片内比较器输出相连，不能作为通用I/O引脚访问。

P3口的输出缓冲器能接收20mA的灌电流；P3口写入“1”后，内部上拉，可用输入。

P3口也可用作特殊功能口，其功能见表1。

P3口同时也可为闪速存储器编程和编程校验接收控制信号。

3.2LM386原理与用途

LM386音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。

为使外围元件最少,电压增益内置为20。

但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至200。

输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点，使得LM386特别适用于电池供电的场合。

广泛应用于录音机和收音机之中。

主要性能：

静态功耗低,约为4mA,可用于电池供电；工作电压范围宽,4-12Vor5-18V；外围元件少；电压增益可调,20-200；低失真度。

3．3Pt2272的原理与用途

PT2262/PT2272是一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/PT2272最多可有12位（A0-A11）三态地址端管脚（悬空，接高电平，接低电平）。

任意组合可提供531441地址码，PT2262最多可有6位（D0-D5）数据端管脚，设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。

编码芯片PT2262发出的编码信号由：

地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。

当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100％的调幅。

图3-2Pt2272引脚图

名称

管脚

说明

A0-A11

1-8、10-13

地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”（悬空）,必须与2262一致,否则不解码

D0-D5

7-8、10-13

地址或数据管脚,当做为数据管脚时,只有在地址码与2262一致,数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电平,否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换

Vcc

18

电源正端（＋）

Vss

9

电源负端（－）

DIN

14

数据信号输入端，来自接收模块输出端

OSC1

16

振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率；

OSC2

15

振荡电阻振荡器输出端；

VT

17

解码有效确认输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态）

表3-1Pt2272引脚功能

3．47805的原理与应途

电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的78××系列和负电压输出的79××系列。

顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。

它的样子象是普通的三极管，TO-220的标准封装，也有9013样子的TO-92封装。

　　用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。

该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如7806表示输出电压为正6V，7909表示输出电压为负9V。

因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用。

图3-37805实物图

3．5变压器原理与应途

变压器利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。

在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。

从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件

变压器原理：

与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组。

与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组。

一次绕组和二次绕组的电压相量U1、电压相量U2、电流相量I1、电流相量I2、电动势相量E1、电动势相量E2、匝数N1、匝数N2同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为φm,该磁通量称为主磁通。

变压器用途：

现代化的工业企业广泛的采用电力作为能源，而发电厂发出的电力往往需经远距离传输才能到达用电地区。

在传输的功率恒定时，传输电压越高，则所需的电流越小。

因为电压降正比于电流。

线损正比于电流的平方，所以用较高的输电电压可以获得较低的线路压降和线路损耗，要制造电压很高的发电机，目前技术很困难，所以要用专门的设备将发电机端的电压升高以后再输送出去，这种