门窗防盗系统的设计

1、智能门窗防盗设计INTELLIGENT WINDOWS SECURITY SYSTEMS DESIGN学院（部）： 机械与电子工程学院 专业班级： 10电信(本) 学生姓名： 张满军 金雪 谢园园 包健成 汪超 指导教师： 2011年 4月 13 日25目录前言第一章 设计任务1.1 系统基本要求21.2 系统扩展要求2第二章 方案论证与比较2.1 单片机的选择32.2 语音芯片的选择3第三章 系统描述3.1概述43.2单片机硬件简介53.3单片机最小系统63.4软件平台简介7第四章 电路板焊接4.1焊接方法与注意事项84.2本系统的焊接顺序9第五章 系统调试5.1硬件调试135.2主机程序1

2、35.3从机程序17第六章 设计总结19第七章 附录前言随着我国市场经济的发展，居民生活水平越来越高，生活越来越裕，人们对家居安全越来越重视。相关资料显示，我国已成为防盗产品的消费大国尤其在门窗防盗这方面。特别是近几年来房地产市场的火爆，越来越多的房子需要安装门窗防盗系统，这为门窗防盗系统提供了越来越多的市场需求。而市场上许多防盗产品不是智能系统，笨重，安装不方便或者有的价格太高，并且在这个追求个性化的年代里，许多人想拥有自己的个性化报警系统，急需一款智能，能自己设置的报警声音的个性化防盗系统。本次我们设计的系统恰能满足这些消费者需求。本系统成本低廉，经济耐用且用户能设置自己想要的报警声音，是

3、款实用并且有很大市场前景的产品。第一章 设计任务1.1 系统基本要求1、设计双激光传感器检测电路，监测有没人或物体同时挡住两束激光。2、再设计出单片机最小系统，用来接收信号、计数处理和发出指令；3、最后设计出语音播报（带稳压的）电路，接收单片机指令，当两束激光同时被挡住时，发出设定的报警声音。4.设计的系统要耐用，不易损坏，所用元件容易采购，坏了容易检修。1.2 系统的扩展要求1、系统能外接其他传感器，以实现特定功能。2、可以根据用户需求选择工作模块，做到节能。3、能根据数据特点选择显示元件，系统各模块工作具有较好的兼容性，互不干扰又紧密联系！第二章 方案论证与比较2.1单片机的选择方案一:选

4、择8031单片机芯片8031芯片内部无ROM,需要外扩程序存储器,由此造成电路焊接的困难,况且使用8031还需要另外购买其他的芯片,从而造成成本较高,性价比低。方案二: 选择STC89C52RCSTC89C52RC芯片内部有ROM,且片内ROM全部采用Flash ROM,它能于3的超低压工作,与MCS-51系列单片机完全兼容。结合实际，选择STC89C52RC单片机来设计。2.2语音芯片的选择方案一：采用APR9600语音芯片台湾公司最新推出的APR9600语音录放芯片，是继美国ISD公司以后采用模拟存储技术的又一款音质好、噪音低、不怕断电、可反复录放的新型语音电路，单片电路可录放32-60秒

5、，串行控制时可分256段以上，并行控制时最大可分8段。它较ISD系列语音芯片易于控制且价格也较便宜。方案二：采用WT588语音芯片WT588系列语音芯片是中国广州唯创科技有限公司中国台湾华邦共 同研发出来的集单片机与语音电路与一体的可编辑语音芯片。可控制的语音地址位能达到220个，每个地址位里能加载可组合语音为128段，总共28160段语音。其特点：1.支持2M32M的SPI-Flash内存，播放时长较大；2.内嵌DSP高速音频处理器，处理速度快；3.内置13Bit/DA转换器，以及12Bit/PWM输出，音质好；4.可通过专业上位机操作软件，随意组合语音；5.USB下载方式，支持在线下载/脱

6、机下载，即便在WT588通电的情况下，也一样可以正常下载数据到SPI-Flash；6.抗干扰能力强，可用于公共或者工业场合。由于本系统要求很多的语音段、高速处理和抗干扰能力强等要求，以选择WT588作为语音播报的主控芯片。第三章 系统描述3.1概述本智能门窗防盗系统可以用于家庭或企业单位防盗使用，在门或窗上布两道激光，激光间距适当，一旦有人或者较大体积的东西从窗口或门入侵时，两道激光就会同时被挡住，此刻系统会按照设置的警报声音，自动发出警报。系统总框图： 单片机单片机报警器激光传感器语音播报系统本系统包括主机电路和从机电路。其中主机电路包括供电电路单元，串口通信电路单元（MAX232芯片），复

7、位时钟电路单元（11.0592MHz），语音播报电路单元；从机电路包括供电电路单元，多路激光传感器接收单元，报警器单元，串口通信电路单元（MAX232芯片）。本系统采用的是AT89C51单片机，通过Keil C5软件并利用C语言进行编程，调试编译好的程序通过STC单片机ISP下载软件写入单片机从而实现本系统的功能。主板原理图如下：最小系统原理图： 3.2 单片机硬件简介本系统采用以STC89C52RC系列单片机为控制中心，以及外围供电、复位、晶振、MAX232构成电频转换电路组成单片机最小系统电路，用AMS1117构成的稳压模块、WT588构成的语音模块以及双激光组成的检测模块共同组成驱动系统

8、电路，激光检测信号传送给单片机，单片机作出计数与判断，给语音模块发出播报相应语音指令。3.3 单片机最小系统（包括晶振电路、复位电路和单片机接口电路）：1. 单片机接口电路原理图如下：2. 驱动部分：原理图：3.WT588语音播报电路 以AMS1117芯片为主控，C1、C2电容，R5电阻和LED组成的稳压供电模块；以WT588芯片为核心，J5信号输入双孔排座和J4语音信号输出双孔排座3.4 软件平台简介1.Keil C51软件 KEILC51标准的C编译器为微控制器的软件开发提供了C语言环境,同时保留了汇编代码高效,快速的特点。一个单片机应用系统，它的硬件电路设计完成后，接着便可以用此软件进行

9、程序的编写及仿真调试。2.Protel99se软件 此软件是一款常用的PCB板设计软件，包括以下模块，原理图设计模块，PCB设计系统，自动布线模块，可编程逻辑器件设计，高级数模混合电路信号仿真组件。利用此软件完成了主系统板和扩展板PCB板的设计。3.STC单片机ISP下载软件 通过Keil 编译软件编译过的程序，会生成一个hex文件，通过这个软件能把把这个hex文件通过串口下载到单片机西进行调试。第四章 电路板焊接4.1焊接方法与注意事项一正确使用电烙铁 1.电烙铁使用前要上锡，具体方法是：将电烙铁烧热，待刚刚能熔化焊锡时，涂上助焊剂，再用焊锡均匀地涂在烙铁头上，使烙铁头均匀的吃上一层锡。2焊

10、接时间不宜过长，否则容易烫坏元件，必要时可用镊子夹住管脚帮助散热。3焊接完成后，要用酒精把线路板上残余的助焊剂清洗干净，以防炭化后的助焊剂影响电路正常工作。4电烙铁应放在烙铁架上。二元件焊接顺序先难后易，先低后高，先贴片后插装。宗旨：焊接方便，节省时间。先焊接难度大的，这主要是指管脚密集的贴片式集成芯片。如果把这些难度大的放于最后焊接，一旦焊接失败把焊盘搞坏，那就会前功尽弃。先低后高，先贴片后插装。这样焊接起来方便。如先把高的元件焊接了，有可能妨碍其他元件的焊接，尤其是高大的元件密集众多的时候。如果先焊接插装的元件，电路板就会在焊台上放不平，影响焊接心情。三手工焊接贴片元件方法经验首先在干净的

11、焊盘上涂上一层助焊剂，再用干净的恒温电烙铁往焊盘上薄薄一层焊锡（一般电路板制作的时候都已上好锡，不过有时手工上锡还是非常必要的），把元件放置上去对准，上锡固定好对角，然后随意挑一边用烙铁垂直引脚出线方向较缓滑过，同时稍用力下压元件这条边；然后就同样方法焊对边；然后就另外两边。最后检查，不好的地方重新焊过。焊接时电烙铁温度要适中，一般400度左右为好。检查方法：首先目测，然后用尖细的东西检查每个引脚是否松动，最后可用万用表测量。如果两管脚之间短路可涂上些助焊剂，趁酒精尚未挥发之际拿烙铁再烫一次就搞定了（烙铁头一定得弄干净了）。 4.2本系统的焊接顺序：1焊接供电部分（power<vcc&g

12、t;和power<+5V>） A首先焊接供电部分的power<vcc>: 1、该部分原理图如下： 2、用于给整板供电。B焊接供电部分的power<+5V>：1、该部分原理图如下：2、主要是给光电耦合器6N137供电的。.2. 焊接串口电路部分1、该部分原理图如下：2、用于单片机串口ISP程序下载，注意各个芯片方向。3. 焊接单片机最小系统A、先焊接晶振电路1、该部分原理图如下：2、为系统提供时钟信号。B、再焊接复位电路：1、该部分原理图如下：2、按键系统复位。C、最后焊接单片机接口电路1、该部分原理图如下：2、引出单片机引脚，方便扩展接线。6. 焊接报警器与

13、接光耦部分1、原理图如下：2、通过光耦与其他电路隔离，防止干扰。7. 激光传感器模块有激光传感器接口电路，独立供电。第五章 系统调试5.1硬件调试硬件我们焊接完一个部分就要用万用表测一个部分，保证这个部分 是通的我们再往下焊，要不然你焊接多少都是废的，因为你前部分会影 响后面（比如你连程序都下不进去，你焊后面的驱动电路，焊的再多也 没有用），所以我们要保证焊一个部分，就调好一个部分，保证我们焊好 后我们的板子就能下程序用了。5.2 主机程序主机源程序C代码如下：#include<reg52.h>#include"tongxin.h"#include"v

14、oice.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar signa2;uchar date3;uchar date13;uchar date23;uchar men13,men23,men33;bit flg1=0,flg2,flg3;sbit anjian=P32;void main()init();date10=2;Read_Voice(1);delay_Voice(200);while(1)if(date0+date1=date2)date10=date0;date11=date1;date12=date

15、2;switch (date10)case 0x01:men10=date10;men11=date11;men12=date12; ; break;case 0x02: men20=date10;men21=date11;men22=date12; ;break;case 0x03:men30=date10;men31=date11;men32=date12;break;default :break;if(men11=0x01)flg1=1;Read_Voice(1);delay_Voice(400);Read_Voice(17);delay_Voice(2500);if(flg1=0)da

16、te20=0x01;date21=0;date22=date20+date21;send(0x01);send(0);send(0x01);delay_Voice(40);send(0x01);send(0);send(0x01);men11=0;if(men21=0x01)flg2=1;Read_Voice(2);delay_Voice(400);Read_Voice(17);delay_Voice(2500);if(flg2=0)date20=0x02;date21=0;date22=date20+date21;send(date20);send(date21);send(date22);

17、men21=0;if(men31=0x01)flg3=1;Read_Voice(3);delay_Voice(400);Read_Voice(42);delay_Voice(400);if(flg3=0)date20=0x03;date21=0;date22=date20+date21;send(date20);send(date21);send(date22);men31=0; /*if(anjian=0)date10=0;send(0x01);while(anjian=0);delay_Voice(10);men11=0;men21=0; */ date0=date1=date2=0; d

18、elay_Voice(20); void int0()interrupt 0 send(0x01);delay_Voice(10);men11=0;men21=0;delay_Voice(20);5.3 从机程序从机源程序C代码如下：#include<reg52.h>#include"tongxin.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define nember 0x01uchar date23=0;uchar signa2;sbit JG1=P10; / 激光接口/sbit JG2=P11;sbit