基于单片机的微波防盗报警器设计

1、基于单片机的微波防盗报警器设计Xxx物理与电子信息学院电子信息科学与技术学号：xxxxxxxxx指导教师：xx摘要：本文基于单片机设计了一个微波防盗报警系统。该系统控制核心用的是AT89C52，主要包括微波探测器、热释电式红外传感器、单片机控制、信号放大及相关 的驱动电路组成。本设计操作简单、运行可靠，除了具有基本的防盗报警功能，还能够 实现自动探测信号和自动报警功能。自动探测是由热释电红外传感器和微波探测器共同 完成，双探测器的应用使得系统的可靠性大大增强，误报率明显降低；自动报警是指当 单片机接收到由探测器检测到入侵信号时，通过程序控制自动输出报警信号引发扬声器和LED发光报警。矚慫润厲钐

2、瘗睞枥庑赖。关键词：微波探测器；单片机；热释电式红外传感器；防盗报警The Design of Microwave Anti-theft Alarm CircuitZha ng Pen g-luoCollege of Physics and Electro nic In formatio nElectr onic In formatio n Scie nee and Tech no logy 聞創沟燴鐺險爱氇谴净。No: xxxxxxxxTutor: Ni ng Ni ngAbstract : This system includes two parts: hardware design an

3、d software design. Hardware design is consisted by microwave detector circuit design, pyroelectric infrared sensors design, single-chip microcomputer con trol circuit desig n, sig nal amplifier circuit desig n and releva nt driver circuit desig n. The whole system is con trolled by the system softwa

4、re. This topic desig ns a simple and reliable operati on of the anti-theft alarm system based on single chip. It has a basic security alarm function ,and it can automatically detect the sig nal and realize the automatic alarm. Automatic detect ion is completed by both of pyroelectric in frared sen s

5、ors and microwave detector. Double detector applicati on makes the system reliability greatly enhan ced, it also reduced the rate of false positives. The automatic alarm means that whe n microc on troller receives the in vasi on sig nal by the probe detector, it will automatically output alarm sig n

6、al to trigger the speaker and LED through the program controlling.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。Key words: Microwave detector; MCU; Pyroelectric infrared sensors; Anti-theft Alarm酽锕极額閉镇桧猪訣锥。32摘要 1彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1弓|言 4謀养抟箧飆鐸怼类蒋薔。2系统总体方案设计 5厦礴恳蹒骈時盡继價骚。2.1 整体电路框图 5茕桢广鳓鯡选块网羈泪。2.2报警器的功能及工作过程 6鹅娅尽損鹤惨歷茏鴛賴。3系统硬件设计 6籟丛妈羥为贍债蛏练淨。3.1

7、电源模块 6預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。3.2 控制模块 7渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。3.2.1 AT89C52单片机介绍 7铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。3.2.2复位、晶振电路的设计 8擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。3.3探测器模块 9贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。3.3.1热释电红外线探测器 9坛搏乡囂忏蒌鍥铃氈淚。3.3.2微波感应模块 12蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。4信号处理模块 14買鯛鴯譖昙膚遙闫撷凄。4.1 HN911L的输出信号处理模块 14綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。4.2 HB100输出信号处理模块 14驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。5声光报警模块 15猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。5.1报警电路的设计 15锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。

8、5.2 蜂鸣器报警电路的设计 16構氽頑黉碩饨荠龈话骛。5.3 LED显示模块 17輒峄陽檉簖疖網儂號泶。5.4手工暂停模块 17尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。6软件的程序实现 18识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。6.1中断服务程序工作流程图 18凍鈹鋨劳臘错痫婦胫籴。6.2主程序工作流程图 19恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。7 总结 21鯊腎鑰诎漣鉀沩懼統庫。参考文献 22硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。附录 1: 程序 23阌擻輳嬪諫迁择植秘騖。附录2:微波报警原理图 26氬嚕躑竄贸恳彈濾颔澩。1引言在高新技术日新月异的今天，科学技术已经成为整个社会发展的源动力，电子领域 的发展更是令人目不暇接，在其推动下，现代电子产品几乎

9、渗透了社会的各个领域，遍 及了千家万户，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现 代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。安全是一个永恒的话题，如何保障我们的生命和财产安全成为我们不断研究的对 象。电子技术的发展为人类作出了突出贡献，随着电子技术的不断进步，各种不同的防 盗报警器也相继被设计出来，在保障我们生命财产安全的工作中发挥了越来越重要的作 用。怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。防盗报警器一般是通过检测人或其他物体的位移、移动速度、热辐射量、发出的声 响、对红外信号的遮挡以及反射等，通过检测这些量中的一个或多个，然后进行信号的 放大滤波以

10、及整形送入处理电路进行报警事件的处理进而发出声光报警。只进行一种报警事件检测的报警器称为单鉴型，进行两种事件检测的称为双鉴型，检测三种以及三种 以上报警事件的称为多鉴型。相对于单鉴型产品来说双鉴型和多鉴型产品具有很突出的 优点。谚辞調担鈧谄动禪泻類。防盗报警器的早期产品主要是采用纯硬件电路实现，分为机械式报警器和电子式报警器。常见的防盗报警器类型有断线报警器、主动红外报警器、被动红外报警器、门磁 报警器、震动报警器等。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。断线报警器是一种将被保护物品用易断且不易察觉的导线连接，当有人挪动物品扯断导线后报警器会发出声光等报警信号。这类报警结构简单，用简单的触发及自锁电路 就能实

11、现。熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。红外防盗报警器主要通过检测防区内有无物体或人移动、遮挡等信息而产生报警信号的。这类产品又可以分为主动型和被动型，主动型抗干扰性能好，但是安装不便， 功耗大，常见的有墙头上的遮挡报警器；被动型的功耗低，安装方便，但是抗干扰性能 差不适合室外环境。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。震动报警器主要应用于车辆、电动车等的防盗上，它通过收集震动信号，当震动信 号达到一定的强度时便会报警，这类报警装置抗干扰性能特差。纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。近年来随着经济的发展，一些高端的技术渐渐地应用到了防盗报警产品上，如单片 机、DSP、嵌入式微处理器等，这些技术的应用使防盗报警器的性能大大提高。颖刍莖峽饽

12、亿顿裊赔泷。报警器广泛应用于安防行业，例如公共场所的安全防盗防火、仓库的防盗防火、超 市商场的防盗防火等。近年来随着各类报警器性能的提高以及成本的降低，报警器逐渐 走入寻常百姓家，成为家庭必备的小产品。这些都不断刺激着安防行业不断向前发展各 种高性能低价格的防盗报警器不断涌向市场。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。随着社会的发展，我们对防盗报警器的性能指标要求也会越来越高，防盗报警器已 经开始向智能化、微型化、网络化、低功耗的方向发展。本课题正是要设计一种集智能 化、微型化、网络化于一体的报警器，即微波防盗报警器。 銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。2系统总体方案设计2.1整体电路框图本课题有数据采集、键盘控制、报警

13、等子模块。电路结构部分可划分为：电源、报 警探测器部分、声光报警部分、单片机控制部分、信号放大部分及相关的驱动部分组成。 用户可以自己单独进行信号采集、发送、处理等操作，还能自己在后期添加附加功能。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。AT89C52单片机是本设计的核心模块，也就是设计的中心单元，所以本系统是单片 机应用系统设计的一种应用。硬件系统包括 AT89C52单片机、输入设备、输出设备、电源还有外围电路等组成。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。从课题的要求来看该设计需要包含以下结构部分：电源、热释电红外传感和微波探测器探头部分、声光报警部分、单片机部分及有关放大驱动模块组成。本课题从防盗报 警系统的简单、可靠和低

14、成本方面进行设计和研究，总体设计如下图1总体设计框图所示。塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。复位电路FATT891C521信号检测亠放大-驱动电路亠LE报警驱动电数码管显示驱动电路亠声音报警图1微波防盗报警器电路框图2.2报警器的功能及工作过程AT89C52单片机作为控制中心。单片机在系统软件控制下工作进而控制整个系统正 常工作。监控点上的热释电红外探测器可将人体辐射的红外线转变成电信号，微波探测 器可检测人体移动转变成电信号，送至 AT89C52单片机。然后在单片机内，经过软件 查询、判决识别等过程发出报警信号。再经过各部分驱动电路将报警信号放大以推动扬 声器和LED发光报警设备完成相应动作。当报警持续

15、一段时间后自动解除，或者也可 以人工手动停止报警信号，当报警停止后复位电路将系统复位，或者可以在报警一段指 定时间后由定时器实现自动停止报警并复位报警电路。裊樣祕廬廂颤谚鍘芈蔺。两个报警探测器安装在使用者家里需要防范的区域，例如主门、窗户、客厅、卧室 等，报警主系统必须放在家里比较隐蔽即不易发现的区域。在正常情况下，这个系统包 括探头均处在关闭状态，当使用者要出门或需要监控时，使用者可以通过键盘控制启动 报警系统，单片机会控制启动探头，此时报警器处于正常的防范监控状态，如果有人在 探头检测范围内出现或移动经过，报警探测器马上向单片机发送报警信号，单片机接收 到报警信号后，经查询判断确认后输出信

16、号引发声光报警。 仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驚。3系统硬件设计3.1电源模块本报警器拟采用直流供电，并且要有足够宽的输入电压范围以及稳定的电压足够的 电流，经查阅相关资料决定采用 HT7550低压差三端稳压芯片作为电源供电芯片 ，该 芯片特性如下：绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。输出电压5V,精度土 5%(2) 低输入输出压差(3) 超低功耗(4) 低输出电压温漂(5) 最高可承受24V输入电压(6) 可以提供100mA的输出电流以上这些特性表明HT7550完全可以满足本电路的供电需求，其应用电路如图 2所 示。J3为电源接口； D1为二极管，它的作用是防止电源反接时损坏器件；C3、C4、C5、 C6为滤波电容

17、，经过滤波后便可以得到纹波很低的直流电压； HT7550完成将外部输入 的6至20V直流电压稳压到5V供整个电路工作，电源电路如图 2所示。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡3.2控制模块控制部分为整个报警器的心脏，实现数据的采集、分析、控制报警电路等功能。VCC7550D1J3图2电源部分电路图单片机的选择是决定报警器性能的关键因素，本设计采用MCS-51系列单片机，其特点是通用性强，易。其 Flash型如：Atmel公司的AT89C51、AT89C52、AT89C1051、 AT89C2051等和台湾华帮公司的 W78E51、W78E52等，使用十分方便。所以本次设计 选用Atmel公司的AT89C52，

18、其内部有8KB的程序存储器，无须外部扩展，使硬件电 路简单。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。3.2.1 AT89C52单片机介绍AT89C52是美国Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含8KB 的可反复檫写的程序存储器和 256B的随机存取数据存储器（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，片内配置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可灵活应用于各 种控制领域。AT89C52单片机属于AT89C51单片机的增强型，与Intel公司的80C52在 引脚排列、硬件组成、工作特点和指令

19、系统等方面兼容3。AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP 及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。其主要工作特性是：（1） 片内程序存储器内含8KB的Flash程序存储器，可擦写寿命为1000次；（2）片内数据存储器内含256字节的RAM ；（3）具有32根可编程I/O 口线；（4）具有3个可编程定时器；（5）中断系统是具有8个中断源、6个中断矢量、2个优先权的中断结构；（6）串行口是具有一个全双工的可编程串行通信口；(7) 具有一个数据指针 DPTR;(8) 低功耗工作模式有空闲模式和掉电模式；(9) 具有可编程的3级程序锁定位；(10) AT89C52工

20、作电源电压为5( 1 0.2) V，且典型值为5V ；(11) AT89C52最高工作频率为24MHz。3.2.2复位、晶振电路的设计单片机正常工作时，都需要有一个时钟电路和一个复位电路。设计AT89C52单片机复位、晶振电路如图3所示。 栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。VCCR5zantingR3220C314K22010uFR4|卜绿*LED68151420pF1931CI41812MHZ9C1520pFP10TP0CP11TP01P12P02P13P03P14P04P15P05P16P06P17P07INT1P20INT0P21P22T1P23T0P24P25EA / V PP26P27X1VCC

21、X2VSSRESETFXDTXDRDALE/FWR亞PSENAT89C212383374365353221222526272840201011302916 -232439图3 AT89C52单片机控制电路AT89C52与时钟电路(包括晶体振荡器、电容C14、C15)，上电复位电路(包括R3、C31、S2、R5、R4)构成单片机的最小系统。其中，晶体振荡器选用 12MHz的高 稳定无源晶体振荡器，它与 AT89C52中的反向放大器构成振荡器，给 CPU提供高稳定 的时钟信号。电容C14、C15可起频率微调作用，电容值在 5pF30pF之间选择，本电 路选20pF。电容C31和电阻R3构成上电复位

22、电路。电源开启时，电源对电容 C31充 电，在CPU的复位端产生一高脉冲。只要高电平的维持时间大于两个机器周期( 24个 振荡周期)，CPU就可复位，利用中断方式可以实现报警持续时间未到 10秒时，用手工按键停止的声光报警的作用3.3探测器模块辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应防盗探测器是由红外与微波探测器组成的双鉴探测器，较之以往的微波或红外单信 号探测器，其误报率明显下降，原理示意图如图4所示。峴扬爛滾澗辐滠兴渙藺。双鉴探测器工作时将探测到的红外和微波两种信号经过与门处理后送单片机，即只有同时检测到两个探测器输出端口为高电平信号时，自动报警器才会响应盗情报警信号,否则不报警。实验发现，在红外探测器中，通

23、过菲涅尔透镜的分割方式的改变可以降低由 于小宠物引起的误报，从而弥补了微波探测器监视面积较大的弱点：但红外探测器对环境 温度的变化比较敏感，而微波探测器所检测的只是活动的目标，所以对于如果只是温度变 化引起的干扰并不会被自动报警器响应。通过这样双重的检测就进一步减小了外界干扰, 降低了报警信号误报的发生率，下面详细介绍本系统中红外与微波探测器电路的设计原 理、特点以及实际的工作过程。 詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。图4防盗探测器原理图A T 8 9 C 5 23.3.1热释电红外线探测器在自然界，任何高于绝对温度（-273 E）的物体都将产生红外光谱，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，

24、因此红外波长与温度的高低是相关的。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。（1）热释电效应热释电效应是指如果使某些强介电质材料 （如钦酸钡、钦错酸铅（PZT ）等）的表面温 度发生变化，则随着温度的上升或下降，材料表面发生极化，即表面上就会产生电荷的 变化，从而使物质表面电荷失去平衡，最终电荷变化将以电压或电流形式输出：在热释 电红外探测器中有两个关键性的元件，一个是热释电红外传感器。能将红外信号变化转 变为电信号，并能对自然界中的白光信号具有抑制作用。另一个是菲涅尔透镜，菲涅尔 透镜是一种由塑料制成的特殊设计的光学透镜，它用来配合热释电红外线传感器，以达 到提高接收灵敏度。用菲涅尔透镜配合放大电路将信号放大6

25、0db70db，就可以检测10m20m处人的活动。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。（2）红外线传感器的基本结构热释电人体红外线传感器由敏感单元、阻抗变换器和滤光窗等三大部分组成。敏感单元：对不同的传感器来说，敏感单元的制造材料有所不同。这些材料做成很薄的薄片， 每一片薄片相对的两面各引出一根电极，在电极两端则形成一个等效的小电容。因为这 两个小电容是做在同一硅晶片上的，而它们形成的等效小电容能自身产生极化，极化的 结果是，在电容的两端产生极性相反的正、负电荷。但这两个电容的极性是相反串联的。 这正是传感器的独特设计之处，因而使得它具有独特的抗干扰性。传感器没有检测到人体辐射出的红外线信号时，由于P1、P

26、2自身产生极化，在电容的两端产生极性相反、电量相等的正、负电荷，而这两个电容的极性是相反串联的， 所以，正、负电荷相互抵消，回路中无电流，传感器无输出。当人体静止在传感器的检 测区域内时，照射到P1、P2上的红外线光能能量相等，且达到平衡，极性相反、能量 相等的光电流在回路中相互抵消。传感器仍然没有信号输出。当环境温度变化而引起传 感器本身的温度发生变化时，因 P1、P2做在同一硅晶片上的，它所产生的极性相反、 能量相等的光电流在回路中仍然相互抵消，传感器无输出。从原理上讲，任何发热体都会产生红外线，热释电人体红外线传感器对红外线的敏 感程度主要表现在传感器敏感单元的温度所发生的变化，而温度的

27、变化导致电信号的产生。环境与自身的温度变化由其内部结构决定了它不向外输出信号；而传感器的低频响 应（一般为0.110Hz）和对特定波长红外线（一般为 515um）的响应决定了传感器只 对外界的红外线的辐射而引起传感器的温度的变化而敏感，而这种变化对人体而言就是 移动。所以，传感器对人体的移动或运动敏感，对静止或移动很缓慢的人体不敏感；它 可以抗可见光和大部分红外线的干扰。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。滤光窗：它是由一块薄玻璃片镀上多层滤光层薄膜而成的，滤光窗能有效地滤除 7.014um波 长以外的红外线。例如，SCA02-1对7.514um波长的红外线的穿透量为 70%，在6.5um 处时下降为65%

28、，而在5.0um处时陡降为0.1%; P2288的响应波长为614um，中心波 长为10um。物体发射出的红外线辐射能，最强波长和温度的关系满足入m*T=2989（ um.k）（其中入m为最大波长，T为绝对温度）。人体的正常体温为3637.5。C，即309310.5K,其 辐射的最强的红外线的波长为 入m=2989/309310.5）=9.679.64um,中心波长为9.65um。 因此，人体辐射的最强的红外线的波长正好落在滤光窗的响应波长（714um）的中心。所以，滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通过，而最大限度地阻止阳光、灯光等可见 光中的红外线的通过，以免引起干扰。综上所述，传感器只对移

29、动或运动的人体和体温近似人体的物体起作用。稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。菲涅尔透镜：不使用菲涅尔透镜时传感器的探测半径不足2米，只有配合菲涅尔透镜使用才能发挥最大作用。配上菲涅尔透镜时传感器的探测半径可达到10米。例如，一些传感器对远在20米处快速行驶的汽车里的人体也能可靠地检测到。菲涅尔透镜采用塑料片制作 而成。透镜在水平方向上分寸成3个部分，每一部分在竖直方向上又等分成若干不同的 区域。最上面部分的每一等份为一个透镜单元，它们由一个个同心圆构成，同心圆圆心 在透镜单元内。中间和下半部分的每一等份也为分别一个透镜单元，同样由同心圆构成，但同心圆圆心不在透镜单元内。陽簍埡鮭罷規呜旧岿錟。当光线通过这些

30、透镜单元后，就会形成明暗相间的可见区和盲区。由于每一个透镜 单元只有一个很小的视角，视角内为可见区，视角外为盲区。任何两个相邻透镜单元之 间均以一个盲区和可见区相间隔，它们断续而不重叠和交叉。这样，当把透镜放在传感 器正前方的适当位置时，运动的人体一旦出现在透镜的前方，人体辐射出的红外线通过 透镜后在传感器上形成不断交替变化的阴影区（盲区）和明亮区（可见区），使传感器表面的温度不断发生变化，从而输出电信号。也可以这样理解，人体在检测区内活动时， 一离开一个透镜单元的视场，又会立即进入另一个透镜单元的视场，（因为相邻透镜单元之间相隔很近），传感器上就出现随人体移动的盲区和可见区，导致传感器的温度

31、变 化，而输出电信号。 沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。（3）热释电红外传感器功能.接收监测范围内物体的红外辐射，并将接收到的信号转化为电信号，输送到下一级 信号处理模块。热释电红外探测模块原理图如图 5所示RI6+5100十C1547uFHN911L图5热释电红外探测模块原理图模块连接：输出端连到后面信号放大处理端R17。3.3.2微波感应模块微波感应模块是根据多普勒效应原理设计制作而成的一种新颖器件，它集收发于一体，通过天线向周围空间发射无线电磁波，同时又通过天线接收周围物体反射的回波， 通过模块内部电路对收、发信号的相位进行比较。如果周围空间有移动物体存在，回波 信号将产生频移与相差，模块就会有直

32、流电平输出。其工作原理与探空雷达极为相似， 所以商品名通常又称为雷达模块，也称雷达感应头等，它们可用于各种自动控制及报警 场合，如自动门、自动灯、ATM取款机自动录相监控等7。本设计采用HB100型微波雷达感应模块，其参数如下：钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。发射频率：频率设置精度：输出功率（最小）：工作电压：工作电流（CW）:騮。10.525 GHz3MHz13dBm EIRP5V 0.25V60mA max., 37mA typical懨俠劑鈍触乐鹇烬觶v-10dBm谐波发射:平均电流（5% DC） :2mA脉冲宽度（Min） :5uSec接收灵敏度3Hz至80Hz带宽：-86dB3Hz至80Hz带

33、宽杂波：10uV天线增益：8dBi垂直面3dB波束宽度：36度水平面3dB波束宽度：72度HB100微波移动传感器是X波段移动传感多谱勒模块，其由多普勒效应收发机模块 利用DRO （介质谐振振荡器）和微带接插天线技术实现了低电流消耗、高温稳定性、高 灵敏度和扁平外形，是理想的低成本移动检测器。其基波振动是由GAS FET介质，谐振振荡器（DRO）不会产生辐射谐波。该模块采用的平面天线和普通型微波感应模块相比 不仅体积大小相差甚远，其探测范围方式也不一样。普通环状天线微波模块发射微波沿 环状天线平面向空间辐射，在垂直于环状天线轴线方向（前后双向）探测灵敏度最高；而新颖平板天线微波模块发射微波则是

34、平板天线向前方作定向传播，如图7所示，因此它更适合单方向人体移动监控，它后方最多能感应一米左右的距离。謾饱兗争詣繚鮐癞别濾。灵度 调节孔环状 黃U新脈的平板夭垓渕波權块图6环状天线和平面天线传播方向其信号输出端（IF）有三种型号的信号输出：多谱勒移位（Doppler Shift）当有物体在覆盖面积移动时，在信号输出（IF）端有多谱勒信号输出，其输出强度与发射能量的反射强度有关，一般在微伏级，所以需 要一个高增益的低频放大器来处理该信号，使它能达到用处理器来处理。多谱勒信号的频率与物体运动和速度成正比；一般人类走动的多谱勒信号频率在100HZ以下。呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。噪音信号一一组件内部及环境

35、所产生的噪音， 尤其是照明灯（其主本在100/120HZ）， 非常接近人类移动所产生的多谱勒信号频率。莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。直流信号（DC Levd）大概有0.1V左右的直流信号存在于IF信号输出端，它的 极性可能是正的也可能是负的。故需要用交流耦合方法连接信号输出（ IF）和低频放大 器之间。麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。4信号处理模块4.1 HN911L的输出信号处理模块功能：将HN911L输出的有效信号保持放大，并输送到与门。HN911L的输出信号处理电路设计如图 7所示。图7 HN911L的输出信号处理模块原理图器件选择：运算放大器选择 LM3588,9。模块连接：R18与R17及C12的接点

36、处接热释电红外的输出端，运算放大器的输出 端接与门。4.2 HB100输出信号处理模块功能：把HB100输出的反应物体移动的低频信号选通输出，并对信号采样保持，保证信号的连续和完整。由N1及其它部件组成的低通放大电路把 HB100的输出放大，在 N1的1脚输出。 納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。可调电阻RP用于调整一级放大器的增益，调整 R13的大小可以调整探测距离。HB100的输出信号处理电路设计如图8所示，该模块VT3只在HB100起作用期间导通，把HB100输出的反应物体移动的低频信号选通输出，C1为采样保持电路，保证信号的连续和完整。由LM358组成的低通放大电路把 HB100的输出放大，在HB

37、100 的1脚输出。可调电阻RP用于调整一级放大器的增益，调整 RP的大小可以调整探测 距离10 o HB100输出信号处理电路如图8所示。風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。| 图8HB100输出信号处理模块原理图模块连接：VT3的集电极接微波探测器输出端；电阻 R13接与门。5声光报警模块5.1报警电路的设计由4个发红光的二极管接上电阻后连上单片的 P3.0的引脚，外接VCC，当单片机灭暧骇諗鋅猎輛觏馊藹。的P3.0引脚被置低电平后，发光二极管被点亮，起到报警作用发光二极管报警电路如图9所示。5.2蜂鸣器报警电路的设计蜂鸣器与家用电器上面的喇叭在用法上也有相似的地方，通常工作电流比较大，电 路上的TTL

38、电平基本上驱动不了蜂鸣器，需要增加一个电流放大的电路才可以， 这一 点与家用电器中的功放有相似之处。铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。蜂鸣器报警电路如图10所示，蜂鸣器的正极性的一端联接到5V电源上面，另一端连接到三极管的集电极，三极管的基级由一个I/O管脚来控制，I/O管脚为低时，三极管截止，蜂鸣器不发出声音。当I/O管脚位高电平时，三极管导通，这样蜂鸣器的电流 形成回路，发出声音。用户可以通过程序控制I/O管脚的置低和置高来使蜂鸣器发出声攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。R24K+5Q2LS /SPEAKER图10蜂鸣器报警电路音和关闭。蜂鸣器的声音大小及音调可以通过调整I/O管脚的置高时间及输出的波形进行控制。

39、5.3 LED显示模块针对报警次数的显示，设计了一种实用化基于单片机ATC52的LED显示电路。此电路实现的功能是显示报警次数信号。当查询P1.0有高电平时，进行报警处理，7段LED数码管显示报警次数，当报警次数超过10次，清零。同时通过 P3.0和P3.1 口设置进行声光报警。数码管显示如图11所示12345678131215143119181716P10/TP00P11/TP01P12P02P13P03P14P04P15P05.P16P06 P17P07IN T1P20IN T0P21P22T1P23T0P24P25EA/V PP26P27X1VCCX2VSSRESETRXDTXDRDAL

40、E /PWRPSENAT89C523938373635343332趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。J12345678DPYaf_gb e d T dp211,a222,b233i c244d255.e266.f277i g288,dp40DPY 7 -SEG D P2010113029图11数码管显示5.4手工暂停模块针对中断系统的显示，设计了一种实用化基于单片机AT89C52的手工暂停电路该电路可通过按按钮S1能够实现手工解除警报信号。电平信号经放大电路到声光报警 器后，当报警延时10S一段时间后会自动解除，同样也可以通过按下zan ting键，单片机接收INTO的中断信号，调用INTO中断子程序，从

41、而解除报警。手工暂停电路图如 12所示。 夹覡闾辁駁档驀迁锬減。图12手工暂停电路6软件的程序实现6.1中断服务程序工作流程图本主程序实现的功能是：当单片机检测到外部热释电传感器送来的脉冲信号后，表 示有人闯入监控区，从而经过单片机内部程序处理后，驱动声光报警电路开始报警，报 警持续6秒钟后自动停止报警，然后程序开始循环工作，检测是否还有下次触发信号，等 待报警从而使报警器进入连续工作状态。同时，利用中断方式可以实现报警持续时间未 到6秒时，用手工按键停止的声光报警的作用。手工按键停止报警中断服务程序工作流 程图，如下图13所示； 视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖栃。图13中断服务程序工作流程图14所示。6

42、.2主程序工作流程图按上述工作原理和硬件结构分析可知系统主程序工作流程图如下图图14主程序工作流程图偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。7总结本文首先通过对微波防盗报警器硬件电路进行了详细分析，确定了实际可行硬件方案，然后根据对硬件电路的特点以及微波模块的输出特性进行的分析，确定了本设计的 编程思想，应用单片机的相应软硬件资源完成了软件设计。緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。本文通过对安防行业中各类防盗报警器的现状分析，着重介绍了微波防盗报警器的 优点及其未来的应用前景，同时也分析了目前市场上存在的微波报警器的特点及其在实 际应用中的优缺点，以此作为借鉴，取长补短，设计出在现代安防行业中更具有实际应 用价值的微波防盗报警器。本课题设计了一个操作简单、运行可靠的基于单片机的防盗 报警系统。它具有基本的防盗报警功能，能够实现自动探测信号，自动报警功能。自动 探测是由热释电红外传感器和微波探测器共同完成，双探测器的应用使得系统的可靠性 大大增强，误报率明显降低；自动报警是指当单片机接收到由探测器检测到入侵信号时， 通过程序控制自动输出报警信号引发扬声器、LED