多路防盗报警器的设计大学论文.docx

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多路防盗报警器的设计大学论文

四川师范大学成都学院课程设计

多路防盗报警器的设计

学生姓名

学号

所在学院

电子工程学院

专业名称

汽车电子技术

班级

指导教师

四川师范大学成都学院

二○一七年五月

多路防盗报警器的设计

学生：

指导教师：

内容摘要：

随着改革开放的深入，社会治安已成为人们极为关注的焦点，防盗意识也逐步深入人心，防盗报警器的可靠性理所当然地成为人们关心的问题。

本设计的目的在于设计出一个具有实用价值的、性能较高的多路防盗报警器。

该报警器具有误报率较低、安装和配置容易等特点。

该报警器由AT89C2051、报警系统、无线遥控器等组成，设计简单用途广泛。

该防盗报警器适用于仓库、住宅、机关办公楼等地的防盗报警。

在没有人在的情况下它可自动完成报警任务，防止盗窃的发生。

自动报警器的设计在一定情况下解决了无人看护仓库、住宅等地物品的保护，使厂家的资产和个人的财产免受损失。

本报警器在同一地点可监视多处的安全情况，一旦出现偷盗，用指示灯显示相应的地点，并通过扬声器发出报警声响。

关键词：

多路防盗AT89C2051无线报警系统

Designofmultichannelburglaralarm

Abstract:

Withthedeepeningofreformandopening-up,socialsecurityhasbecomethefocusofpeople,anti-theftconsciousnessalsogradually,thereliabilityofthealarmsystemforpeopleconcern.Thedesignaimstodesignapractical,highperformanceofmulti-channelandalarmsystem.Thisalarmwithlowrate,easyinstallationandconfiguration,etc.ThealarmiscomposedofAT89C2051,alarmsystem,wirelessremotecontrolandsoon.Thisalarmsystemappliestowarehouse,residential,officebuildings,anti-theftalarm.Nopersoninthecircumstancesinwhichcanautomaticallycompletethetask,topreventtheftalarm.Thedesignofautomaticalarmincertaincircumstancestosolvethewarehouseandresidentialcaretoprotectthegoodsmanufacturersofassetsandpersonalbelongingsagainstloss.Onceappear,stealing,usingindicatorshowsthelocation,andthecorrespondingalarmsoundthroughthespeaker.

Keywords:

MultiplesecurityAT89C2051WirelessAlarmsystem

多路防盗报警器的设计

前言

随着科学技术和生活水平的逐渐提高,许多人住进了现代化的住宅小区,家中的贵重物品也增多。

人为因素引起的盗窃与抢劫等给居民的生命财产带来了巨大的威胁。

因此,人们需要一种有效措施来解决存在的不安全因素的防范。

目前，许多家庭使用了较为安全的防盗门，如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器用于居民家中，必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。

此外，一些仓库的防盗工作也日益严峻，仅用人来值守的年代已经不复存在，需要一种无人值守全自动的防盗方式。

为此，提出“多路声控防盗报警器”的设计任务。

1多路防盗报警器介绍

1.1无线防盗报警器的发展状况

红外防盗报警器的发展主要是基于传感器之上,所以有必要先谈谈红外传感器的发展状况.而传感器技术是21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点，各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键。

从20世纪80年代起，日本就将传感器技术列为优先发展的高新科技之首，美国等西方国家也将此技术列为国家科技和国防技术发展的重点。

从而基于传感器技术的防盗报警系统也得到了高速发展。

1.1.1无线防盗报警器的分类及其介绍

被动式红外传感技术是利用红外光敏器件将活动生物体发出的微量红外线转换成相应的电信号,并进行放大,处理,它能可靠的将运动着的生物体（人）和飘落的物体加以区别。

同时它还具有监控范围大，隐蔽性好，抗干扰能力强和误报率低等特点。

被动式红外入侵报警器又称热释电红外入侵报警器，由光学系统，红外传感器和信息处理三部分组成。

目前与红外传感器配套的光学系统有三种，即反射式、透射式和折射式。

其中反射式光学系统的灵敏度最高，其探测距离可达25～60m;透射式的灵敏度最低，探测距离为2～10m;折射式居中，兼有反射式和透射式的优、缺点。

反射式系统的红外传感器要置于镜前，体积大，不好密封，在防尘、防水、抗击、隐蔽性等方面较差，尤其在防盗报警方面不宜采用。

而透射式系统的体积小，密封容易，稳定性好，其价格相对较低，因此目前国外多采用透射式系统。

其工作原理为:

由多元组合菲涅尔透镜构成一定视场和距离的警戒区，监视警戒区内红外辐射量的变化。

当警戒区内无盗贼出现时，红外辐射场处于稳定状态，红外传感器无信号输出。

当盗贼出现在警戒区时，红外辐射场发生变化，这种变化立即被经过巧妙设计的多视场组合菲涅尔透镜会聚，敏感的红外传感器接收后迅速将这种变化转为电信号，这种信号经信息处理部分放大、处理后立即输出报警信号，然后通过传输送达监控器，于是发出报警，示出事发地区。

主动红外探测器由红外发射机、红外接收机和报警控制器组成。

分别置于收、发端的光学系统一般采用的是光学透镜，起到将红外光束聚焦成较细的平行光束的作用，以使红外光的能量能够集中传送。

红外光在人眼看不见的光谱范围，有人经过这条无形的封锁线，必然全部或部分遮挡红外光束。

接收端输出的电信号的强度会因此产生变化，从而启动报警控制器发出报警信号。

主动式红外探测器遇到小动物、树叶、沙尘、雨、雪、雾遮挡则不应报警，人或相当体积的物品遮挡将发生报警。

由于光束较窄，收发端安装要牢固可靠，不应受地面震动影响，而发生位移引起误报，光学系统要保持清洁，注意维护保养。

因此主动式探测器所探测的是点到点，而不是一个面的范围。

其特点是探测可靠性非常高。

但若对一个空间进行布防，则需有多个主动式探测器，价格昂贵。

主动式探测器常用于博物馆中单体贵重文物展品的布防以及工厂仓库的门窗封锁、购物中心的通道封锁、停车场的出口封锁、家居的阳台封锁等等。

主动式红外探测器有单光束、双光束、四光束之分。

以发射机与接收机设置的位置不同分为对向型安装方式和反射式安装方式，反射型安装方式的接收机不是直接接收发射机发出的红外光束，而是接收由反射镜或适当的反射物（如石灰墙、门板表面光滑的油漆层）反射回的红外光束。

当反射面的位置与方向发生变化或红外发射光束和反射光束之一被阻挡而使接收机无法接收到红外反射光束时发出报警信号。

1.1.2无线防盗报警器工作的原理

无论是基于那种方式的无线防盗报警器，它的工作原理都是将探测到的信号，通过编码，经电路放大，输出并将报警信号通过天线发射出，再用接收电路接收信号,解码并通过控制电路判断是否属于异常信号，再决定是否发送报警信号给报警电路,从而达到防盗的效果。

1.2设计的主要内容和意义

1.2.1设计无线防盗报警器的内容

首先是为系统总体设计方案划分功能模块.第一部分是红外探测发射器（可以是多个探测发射器分别安装在需要防护的地方,本文以六路为例）；第二部分是主机（含接收器,处理器,报警器等）。

其次是确定硬件电路的设计，包含芯片的选择，具体电路的设计如探测电路、编码与发射电路、接收与解码电路等等。

1.2.2设计无线防盗报警器的意义

如今市场上成熟的无线防盗报警产品有被动式的、主动式的和多技术复合式的。

但前两者都有致命的缺点就是误报率很高，而多技术复合式的防盗报警器误报率很低，也是未来发展的主要方向。

即使如此，我依旧设计的是被动式防盗报警器，因为我以目前的水准很难对已成熟的产品有所突破而设计出一流的产品。

个人认为设计无线防盗报警器的意义在于设计的过程，在设计的过程中我们才会把这几年在学校里学到的融合，同时也让自己明白我们的学习道路还很遥远。

1.3设计目的与要求

1.3.1设计目的

报警器适用于仓库、住宅等地防盗报警。

在没有人在的情况下它可自动完成报警任务，防止盗窃的发生。

自动报警器的设计在一定情况下解决了无人看护仓库、住宅等地物品的保护，使厂家的资产和个人的财产免受损失。

本报警器可用于医院住院病人的有线呼叫，设置不间断电源，当电网停电时，备有直流稳压电源在同一地点可监视多处的安全情况，一旦出现偷盗，用指示灯显示相应的地点，并通过扬声器发出报警声响。

1.3.2设计的任务及要求

（1）防盗数可根据需要任意扩展；

（2）值班室可监视多处安全情况，一旦出现偷盗，用指示灯显示报警地点，并发出音响；

（3）可用于医院住院病人的有线呼叫；

（4）设置不间断电源，当电网停电时，备用直流电源自动转换供电。

1.3.3天线接收信号原理

电磁波从发射天线辐射出来以后，向四面传播出去，若电磁波传播的方向上放一对称振子，则在电磁波的作用下，天线振子上就会产生感应电动势。

如此时天线与接收设备相连，则在接收设备输入端就会产生高频电流，这样天线就起着接收作用并将电磁波转化为高频电流，也就是说此时天线起着接收信号的作用，接收效果的好坏除了电磁波的强弱外还取决于天线的方向性和对称振子与接收设备的匹配。

2系统总体设计

2.1多路无线防盗报警器的组成

多路无线防盗报警器主要是由无线人体探测器（红外探测信号发射电路）、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。

其框图如图2.1-1。

现在基本的模块是清晰明了,但最为重要的是每一模块的设计.先从无线人体探测器开始,我们需要一个热释电红外处理芯片来处理所探测的信号.通过查阅资料我选用典型的红外处理芯片BISS0001,其详细的引脚功能下面会有叙述。

再就是主机中的中央处理器采用AT89C2051，集成电路LX2272-L4作为数据解码，无线接收采用现成的SH9902模块，编码为LX2262-R4.以下会对每一芯片有详叙。

`

图2.1-1多路无线防盗报警器的组成框图

2.2各芯片引脚图与功能

2.2.1芯片AT89C2051的20个引脚图与功能

当接收到信号后要有处理芯片来判断是否为异常信号，若是则发报警信号给报警电路。

这里的硬件电路要求很简单，有20个引脚的AT89C2051芯片完全能够满足要求，并且价格便宜。

图2.2.1-1为AT89C2051芯片的引脚图，具体功能如下

图2.2.1-1AT89C2051引脚

Vcc：

电源电压

GND：

地

P1口：

1口是一8位双向I/O口。

口引脚P1.2～P1.7提供内部上拉电阻。

P1.0和P1.1要求外部上拉电阻。

P1.0和P1.1还分别作为片内精密模拟比较器的同相输入（AIN0）和反相输入（AIN1）。

P1口输出缓冲