基于单片机的变压器安全范围报警系统

1、重庆邮电大学通信与信息工程学院单片机课程设计（2012-2013学年上）题目： 基于单片机的变压器安全范围报警系统 班级： 0 1 1 1 0 0 8 姓名：完成时间： 2012 . 11 . 28 基于单片机的变压器安全范围报警系统摘要：随着社会的不断进步，电子技术快速发展，人们的生活水平得到了很大的改善，许多高科技产品的使用越来越成为家庭生活的主旋律。人们对自己所处环境的安全要求也日益提高，特别是家居安全，不得不时刻留意不速之客的光顾。为此，许多小区、家庭都安装了报警系统，这有效地保证了居民的人身财产安全。据此，我们设计并制作了这个简易的报警系统。该系统电路有电源模块，pir单元，滤波放大

2、单元，延时封锁单元和电平转换单元5个模块。实现了对红外热释电传感器报警信号的滤波、放大、延时、封锁等功能。该电路使用了红外热释电传感器、BISS0001红外传感信号处理器，7333三极管和电容，电阻等元器件。系统实现了LED灯闪烁报警、记录报警次数并用数码管显示、手动按键停止的功能。具有灵敏度高、控制范围大，隐蔽性好等特点。关键词：热释电红外传感器，报警系统1绪论1.1设计要求（1）人体移动到距离报警器10米范围内时触发报警 （2）20s自动停止报警（3）报警蜂鸣器作为提示（未实现）（4）使用数码管进行显示，显示报警次数（5）手动停止报警1.2方案设计与论证方案1：利用模拟电子电路构成被动红外

3、线感应报警器。系统主要有红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、开机延时、音响报警延时和12V电源电路组成。方案2：利用模拟电子电路构成主动红外入侵报警器。主要由发射机和接收机组成，发射机是由电源、发光源和光学系统组成。接收机是由光学系统、光电传感器、放大器、信号处理等部分组成。方案论证评价指标方法对比方案一方案二电路设计优点通用，节能防范距离远缺点不够灵敏硬件电路复杂方案选定：基于上述原因，选择方案一。2报警器电路概述2.1 电路设计2.1.1电源模块电路该模块核心元件为7333三极管，该模块主要作用为稳压，使电源电压更加稳定，便于运用单片机对信号的处理及实现其报警功能，提升电路的稳定性。2

4、.1.2 PIR单元电路该模块核心元件为热释电红外传感器，传感器检测到有人即输出报警信号。故该模块功能为产生报警信号。2.1.3滤波放大单元电路该模块集成了多组滤波器，对上述pir单元电路产生的报警信号进行滤波处理，并使用BISS0001红外传感信号处理芯片中的运算放大器进行放大，得到稳定的信号。2.1.4延时和封锁单元电路该模块应用BISS0001红外传感信号处理芯片中的延迟时间定时器、封锁时间定时器对信号进行进一步延时和封锁，减少信号的干扰。2.1.5电平转换单元电路由上图2脚控制信号输出端完成电平转换。由V_s的上跳变沿触发使V_ o从低电平跳变到高电平时为有效触发。在输出延迟时间T_

5、x之外和无V_s上跳变时V_ o为低电平状态。2.1.6 整机电路2.2 程序总流程图 开始初始化判断信号sig=0?是发光二极管闪烁，数码管加1判断按键是否按下（P0=0？）否结束是否3测试方法与测试结果3.1测试仪器万用表，单片机，数据线3.2测试方法3.2.1电路测试焊接完成后，将电路板在白炽灯下进行初步检查，发现电容短路和电阻开路。补焊后用万用表进行测试，检查虚焊并修改。然后进行工作点测试。3.2.2功能测试用数据线连接单片机，检测端口设置是否合理，下载程序对实现功能进行验证。3.3测试结果BISS001各管脚电压序号12345678电压（V）0-0.25-1.67-1.6700-3.

6、310序号910111213141516电压（V）0-0.940-3.31-1.70-2.74-2.74-2.74LED灯：报警时闪烁数码管：每报警一次计数加1中止按键：按下后停止报警4讨论4.1硬件部分通过对电路图的重新布局后，确保无跳线后开始对元器件进行焊接，焊接时利用烙铁尖部稍微靠后一点儿的地方来焊，这个部位热量最均匀。将电烙铁放置在要焊接的位置，随后就送焊锡，送焊锡一定要快，送焊的量也好把握好。焊接的时候一定要将焊锡完全融化，才能吃透，不会焊接出小包、虚焊。对照电路图焊接完成后，在白炽灯下进行了初步检查，发现PIR部分电路的电容被短路、芯片16号脚的插座开路。纠正错误后进行软件测试，但

7、并未出结果，再次用万用表对电路板进行检查发现滤波放大部分电路的电阻有虚焊。修补后再次进行软件测试，结果正确。4.2软件部分 为实现热释电红外传感器的报警功能，需要编程使用单片机对其进行控制。本系统采用LED灯闪烁进行报警，对报警次数计数并用数码管显示出来，以及通过按键手动停止报警系统功能。为此采取分模块编程方法，分别编写了延时delay函数，LED灯闪烁lights函数，数码管计数nums函数，按键停止stopkey函数，最后依次在主函数中调用这些函数实现相应的功能。初次完成时，代码达到了150多行，经过多次精简，最终使代码减少为125行。4.3自我评价本电路通过LED 灯闪烁报警，数码管显示

8、报警次数等很好的实现了报警功能，并设置了终止键用于手动按键停止报警系统。但由于电路自身缺陷，存在自激现象，故有时报警信号不稳定，有待进一步改进。参考文献1 胡汉才.单片机原理及接口技术M.北京:清华大学出版社,20102 谭浩强.C程序设计M.北京:清华大学出版社,20053 郭天祥.新概念单片机C语言教程M.北京:机械工业出版社20053 刘笃仁.传感器原理及应用技术M.西安:西安电子科技大学出版社2003附录程序：#include <REGX51.H>sbit d=P10;sbit wei=P11;sbit led=P12;sbit key=P13;sbit sig=P20;#

9、define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar num=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,temp,temp2;uint n=0,t=0,ge,shi,judge=0;void delay(uint i) /延时1ms uint j; for(i;i>0;i-) for(j=124;j>0;j-);void lights() /led灯 led=0; P0=0xf0; delay(1000); led=1;void nums() /数码管计数 led=

10、1; ge=n%10; shi=n/10; d=1; /段选 P0=numge; d=0; wei=1; /位选 P0=0xfe; wei=0; delay(10); d=1; P0=numshi; d=0; wei=1; P0=0xfd; wei=0; delay(10);void stopkey() /按键停止 d=1;P0=0; d=0; wei=1; P0=0xfe; wei=0; key=0; if(P0_0=0) delay(10); if(P0_0=0) key=1;judge=1;led=1; while(1) nums(); key=1;void main()/主程序 P0=0; P1=0x0c; led=1; d=1; P0=numn; d=0; wei=1; P0=0xfc; wei=0; sig=1; while(1) if(sig=0) TMOD=0x01; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; EA=1;TR0=1; ET0=1; lights(); n+; nums(); stopkey(); delay(1000); void