基于单片机控制红外报警系统毕业设计论文.docx

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基于单片机控制红外报警系统毕业设计论文

毕业设计

题目：

基于单片机控制红外报警系统

[摘要]：

人们生活水平不断提高，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预防抢劫、盗窃等意外事件的需要而设计的果园防盗报警系统。

目前市面上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。

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，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。

这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现。

同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理。

本设计主要包括硬件和软件设计两个部分。

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。

软件部分可以划分为以下几个模块：

数据采集、键盘控制、报警和显示等子函数。

[关键词]：

单片机、红外传感器、数据采集、报警电路。

Infraredburglaralarmdesigncontrolswhichbased

onthemonolithicintegratedcircuit

Abstract:

Thepeoplelivingstandardenhancesunceasingly,toprivatepropertyprotectionconsciousnessinunceasingenhancement,thussetthenewrequesttothesecuritymeasure.Thisdesignistosatisfythepreventiontorobtheorchardsecurityalarmsystemwhich,theburglaryandsoonaccidentneedstodesign.

Atpresentinthemarketconditionequipsmainlyhasthepressuretotouchthehairstyleburglaralarm,theswitchelectronburglaralarmandthepressureshieldslightthehairstyleburglaralarmandsooneachkindofalarmapparatus,butthesekindofquitecommonalarmapparatusesallhavesomeshortcomings.Thissystemusedhashotlyreleasedtheelectricityinfraredsensor,itsmanufacturesimple,costlow,installmtheantijammingabilitystrong,thesensitivityhigh,safewasreliable.Thiskindofsecurityinstallmenthiding,wasnoteasilydiscoveredbythebanditsandthieves.SimultaneouslyitssignalaftermonolithicintegratedcircuitsystemprocessingtheconvenienceandPtheCmachinecorrespondence,isadvantageousforthemultiuserunificationmanagement.

Thisdesigndesignstwopartsincludingthehardwareandsoftware.Thehardwarepartiallyincludingthemonolithicintegratedcircuitcontrolcircuit,infraredpokesheadintheelectriccircuit,theactuationexecutionalarmcircuit,theLEDcontrolcircuitandsoonthepartialcompositions.Theprocessoruses51seriesmonolithicintegratedcircuitsAT89S51,theoverallsystemisworksunderthesystemsoftwarecontrol.Thesystemprogrammaydivideintofollowingseveralmodules:

Thedataacquisition,thekeyboardcontrol,reportstothepolicewiththedemonstrationsmallsteelyardfunction.

Keywords:

AT89S51monolithicintegratedcircuit,infraredsensor,dataacquisition,alarmcircuit.

1.绪论11.1前言11.2设计任务与要求1

2.热释电红外传感器概述2

2.1PIR传感器简单介绍2

2.2PIR的原理特性2

2.3PIR结构特性3

3.AT89S51单片机概述6

3.1AT89S51单片机的结构6

3.1.1管脚说明8

3.1.2主要特性11

3.1.3振荡器特性11

3.2AT89S51单片机的工作周期12

3.3AT89S51单片机的工作过程和工作方式13

3.4AT89S51的指令系统16

4.方案设计18

4.1系统概述18

4.2总体设计19

4.3系统硬件选择19

4.4硬件电路实现20

4.5软件的程序实现21

5.结论概述27

5.1主要结论27

5.2结束语27

致谢28

参考文献29

基于单片机控制的红外防盗报警器的设计

1.绪论

1.1前言

人们生活水平不断提高，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预防抢劫、盗窃等意外事件的需要而设计的果园防盗报警系统。

目前，葡萄已成为农民增收的主要经济作物，但每年葡萄成熟季节，由于多种因素使得成熟的葡萄遭受损失或毁坏。

为了防止葡萄受损或被盗，果农通常在葡萄园周围铺上铁丝网，一来可用于葡萄挂果，二来可以防盗。

一旦有异常，铁丝网牵动葡萄树就会发出声音，提醒守园人，有外客造访。

这些铁丝网还可以直接阻止一些动物的侵袭。

一般，夜晚最易失窃，这就需要守园人整夜守着葡萄园子，一旦听到风吹草动就得出去巡查。

无疑给守园人造成了极大的困扰，休息时间没有保障，长期精神紧张。

因此，配置一套经济实用的葡萄园专用防盗报警系统是非常必要的。

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：

（一）压力触发式防盗报警器由于压力板式安装在垫子内，当主机停止工作，很容易失报和误报，其可靠性低。

（二）开关式电子防盗报警器一般只有一个定点，有效范围小，而且各种开关也易坏，失报和误报率就高，不可靠。

（三）遮光式触发防盗报警器在受到太阳光照射就会引起误报，同时若遮住了光也会引起误报，所以这种报警器的可靠性也不高。

还有，就闭路监控电路防盗系统而言：

它的安装线路复杂，而且技术要求比较高，价格也比较昂贵，不利于广泛利用。

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，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。

这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理和用户操作。

1.2设计任务与要求

（1）该设计主要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、报警和显示等模块子函数。

（2）本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、智能报警器、单片机控制电路、LED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、本地显示、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。

为了探测移动人体,通常使用双元件型热释电红外传感器,在这种传感器内部,两个敏感元件反相连接,当人体静止时两元件极化程度相同,互相抵消。

但人体移动时,两元件极化程度不同,净输出电压不为0,从而达到了探测移动人体的目的。

因此可把报警系统设置在外出布防状态，使探测器工作。

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AT89S51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。

（4）红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人。

此类装置设计的要点：

其一是能有效判断是否有人员活动；其二是尽可能大地增加防护范围。

当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。

至于报警可采用声光信号。

2.1方案讨论

如何使用传感器来简单地实现移动人员检测呢？

在设计这样的系统时，应该记住两个目标：

一是低功率，二是低成本。

这两者都是在设计移动检测系统时需要考虑的关键因素。

1．选择传感器

传感器是指能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

防盗报警系统的前端探测部分主要是各种类型的探测器，其中最主要的是入侵探测器。

入侵探测器通常由传感器、信号处理器和输出接口组成，入侵探测器主要包括有主动红外入侵探测器、被动红外入侵探测器、微波入侵探测器、微波和被动红外复合入侵探测器、超声波入侵探测器、振动入侵探测器、音响入侵探测器、磁开关入侵探测器、超声和被动红外复合入侵探测器等，其中最常用的是被动红外探测器。

被动红外探测器的组成：

被动红外探测器主要是探测接收外界的红外辐射，探测器本身不发射任何能量，而只对人体发出的红外线波段敏感。

人体辐射的红外光波长是3～50μm，其中8～14μm占46%，峰值波长在9.5μm，所以被动红外探测器主要是接收波长8～14μm的红外辐射。

工作原理

被动红外探测器基本工作原理是：

当防范区域内有人体移动时，人体发出的红外线经过光学透镜聚焦到热释电红外传感器上，热释电红外传感器感应到红外线信号，输出热电信号，输出的热电信号非常微弱，并且夹杂着很多干扰信号，为此需要设计特殊的热电信号处理电路，在放大热电信号的同时，滤除掉造成干扰的杂波信号。

由于要检测是否有活动的人员，所以通过研究各种类型的传感器，比较各类传感器的优点、缺点和合理性，最终确定本设计选择的传感器是双元件热释红外传感器。

其基本原理为：

当防范区域内有人体移动时，人体发出的红外线经过光学透镜聚焦到热释电