07电科电子档设计定稿

1、目录摘要IIIAbstractIV第一章绪论1课题背景1防盗系统的发展情况1总体的方案设计2传感器的选择21.11.2第二章2.12.1.12.1.22.1.32.1.42.1.5几种常见的红外传感器2红外线简介3红外辐射原理3红外探测器4红外传感器的选择42.2第三章总体设计思路5每个模块的设计7热释电红外传感器73.13.1.13.1.23.1.33.1.43.1.5结构7热释电红外传感器的工作原理8热释电红外传感器的性9双探测热释电红外探头的优点和缺点9热释电红外传感器的安装要求93.2单片机的选择103.2.13.2.23.2.3AT89C51 单片机简介10AT89C51 的管脚说明

2、10擦除123.2.4振荡特性133.33.43.53.63.73.83.93.103.11第四章光电开关13放大电路的设计13时钟电路的设计13复位电路设计14发光二极管电路设计14声音电路的设计15系统硬件选择15硬件电路图的实现16程序的实现16优化方案194.14.24.34.44.54.64.7第五章防盗器故障引起的误. 19. 19. 19. 20器设计引起的误器安装引起的误用户使用不当引起的误. 20. 20措施21环境引起的误干扰的成因及电路设计中的总结23参考文献24附录A25附录B附录C红外防盗设计原理图27Proteus 仿真原理图28致谢29基于单片机的控制红外线防盗器

3、设计摘要随着社会的不断发展，人民生活水平的不断提高，人们的安全意识越来越强，基于此种情况各种不同的器也越来多。其中以热释电红外线防盗器最为突出，它以其相当高的灵敏度和可靠性，深受广大用户的喜欢。本文是以热释电红外线检测为，结合各种电路装置及其辅助电路，了防盗检测功能的系统。本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低、安装也比较方便，而且防盗性能稳定，能力较强、灵敏度高、安全性可靠。而这种安装很隐蔽，且不易贼发现，同时它的信号经过单片机系统处理后方便与 PC 机通信，便于多用户管理1。本设计包括硬件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、驱动执行电路、红外探头电路、LED 控制电路等部

4、分组成。处理器采用 51 系列单片机 AT89C51，整个系统是在系统控制下工作的。：热释电红外传感器；单片机；电路；AT89C51Based on a Single-chip of Infrared Burglar Alarm Control DesignAbstractWith the development of society, peoples standard of living continues to improve, peoples growing awareness of security, based on such a wide variety of alarm to m

5、any more. With Pyroelectric infrared alarm is most prominent, it to its very high sensitivity and reliability, by the majority of users like. This article is based on Pyroelectric infrared detectionfor core, combined with all kinds of alarm circuit device and external auxiliary circuit,forming theru

6、detection and alarm system.This system used Pyroelectric infrared sensor. Its manufacture is simple, and its cost is low, and fixing is convenient. Besides, the system has many merits, such as steady guard against theft, and strong antijamming ability, and high thesensitivity, and high reliability.

7、Thefixxing of this alarm is covert, which is discovered easily by cracksman. After has beenprosed by SCM, the signal of alarm communicates with PC, which is convenient foruniform management. This design includes hardware part and software part. The hardware part includes the control circuit of SCM,

8、and the infrared probe circuit,and the alarm circuit, and LED control circuit. The SCM uses AT89C51, the overall system works under the controlof the systemsoftware.Keywords：Pyroelectric infrared sensor， SCM,AlarmCircuit,AT89C51第一章绪论1.1课题背景在科学产品飞速发展的, 人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居生活方面,不得不时刻留意那些分子。现在很

9、多小区都安装了智能系统, 从而很大提高了小区的安全程度 , 有效保证了居民的人身安全。由于红外线是不可见光, 具有很强的性和隐蔽性, 因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外,在电子防盗、探测等领域中,式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到人民的青睐。1.2防盗系统的发展情况目前，国内市场上的防盗系统绝大部分是国外品牌，国内防盗产品厂商发展时间比较短，真正取得长足发展也是在 2000 年以后，特别是在 2004 年国内有些厂商迅速成长，投资规模和企业规模都在迅速发展和壮大，但是与国外厂商相比还有很大差距。现阶段，大部分工程商安装防盗产品时倾向于国外品牌，其中，安装

10、的国外产品主要来自、和韩国，这三个国家的产品占据我国市场的近 80%的市场份额。这主要是因为，在产品供给市场上，绝大部分国外品牌来自和日韩，防盗产品在这些国家的发展已经非常成熟，产品功能稳定、性能完善，再加上进入我国的时间较早，所以在我国市场上占有相当大的份额。智能化住宅保安防盗系统具有较高的自动化技术水平及完善的功能，安全性、可靠性高。每个住户单元的防盗、防灾装置通过网络系统与小区管理中心的计算机连接起来，实现不断。安防包括：门禁系统、红外门磁、火灾、煤气泄漏、紧急求助、闭路电视、周边防越、对讲防盗门系统等。第二章总体的方案设计2.1传感器的选择2.1.1几种常见的红外传感器红外探测器：红外

11、系统的是红外探测器，按照探测的机理的不同，可以分为热探测器和光子探测器两大类。压电传感器：压电传感器是一种典型的有源传感器,它是以某些电介质的压电效应为基础,在外力作用下,电介质表面产生电荷,从而实现外力与电荷量间的转换,达到非电量的电测目的。压电传感器的应用:可分为单向力,双向力和三向力传感器。压电传感器的物理基础是压电效应,压电敏感元件感受力的作用而产生电压或电荷输出,即根据输出电压或电荷的大小和极性,就可确定作用力的大小和方向。由此可见,压电传感器可以直接用于测力,或测与力相关的压力、位移、振动度等。磁电传感器：磁电传感器可分为两大类,一类是基于铁芯线圈电磁感应原理的磁电感应式传感器,一

12、类是基于半导体材料磁敏效应的磁敏传感器。光电传感器：光电传感器是一种将光信号转换成电信号的装置,它具有结构简单,性能可靠,精度高,反应快等特点,在现代测量和自动控制系统中,应用非常广泛,是一种很有发展前途的新型传感器。红外传感器：按传感器接收到的红外线是由被探测物体反射的，还是被探测物体自身发射的可分为主动型和型。主动式红外反射式传感器主动发出红外线，红外线碰到物，就会反弹回来，被器的探头接收。如果探头监测到，红外线是不动的，也就是不断发出红外线又不会反弹的，那么器就不会。当有会动的物体触犯了这根看不见的红线的时候，探头就会检测到有异常，就会。红外线器对温度敏感,温度越高的物体辐射出的红外线越

13、强,当感应到环境中存在高出背景强度的辐射时,就触发。无线红外传感器：无线红外传感器又名无线红外探测器，无线智能幕帘/广角红外探测器采用军用红外传感器进行信号探测与摩托罗拉组合集成单片机智能技术控制，自动温度测量，微电流省耗，无误报，无漏报，探测距离远，性能可靠，工作稳定，外形精巧，美观大方。机内设置电源外拨开关，外出设防可以接通电源，达到更加省电的效果。它是根据红外光谱而工作，当在其接收范围内活动时，探测器输出信号，广泛用于、仓库和家庭等场所的安全防范。它是目前可靠性较高的产品，红外探测部分采用传感器和红外处理IC。2.1.2红外线简介于 1800红外线是光线中众多不可见光线中的一种，由德国科

14、学家年发现2，又称为红外热辐射,他将光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。红外线具有：1、有热效应 2、云雾的能力强的特点。因而得到结论：光谱中，红光的外侧存在看不见的光线，也就是红外线，可以当作传输之媒介。2.1.3红外辐射原理在某些应用现场，检测器要接触被测物是不实际或者是不可能的。而红外检测器可以在短时间内进行远距离温度测量，因此在某些情况下它是很实用的。所有的物体都是由不断的原子的，高能量的原子频率就越高。所有的微粒，包括这些原子，生成电磁波谱，物体的温度越高，它的就越快，因此光谱的辐射能量

15、就越高。结果，所有物体都不停的以自身的波长频率向外辐射，而其波长和频率又取决于物体自身的温度和它的光谱比辐射率。视觉范围比率和到直径距离的比率：视觉范围是指仪器操作的角度，它是由该的视度所决定的。视觉范围是仪器和目标物距离与目标物直径的比率。目标物越小，你就应该靠它更近一些。当目标物的直径很小时，那么将温度计离目标物近一些就显得很重要，这样可以确保只是在测量该目标物，而不包括周围环境。视度操作 D : S 是指视点直径距离的比率，它包括目标物前面最大限度接受辐射的90%。激光可视 激光点是用来显示测量区域的点，而不是散发出某种东西要测量。2.1.4红外探测器红外探测器是将入射的红外辐射信号转变

16、成电信号输出的器件。一般来说，红外辐射照射物体所引起的任何效应，只要效果可以测量并且足够灵敏，都可以用来度量红外辐射的强弱。要察觉这种辐射的存在且测量其强弱，必须把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应。这些效应的输出大都是电量，或者可用适当的方法转变成电量。一个红外探测器至少有一个对红外辐射产生敏感效应的物体，称为响应元2。此外，还包括响应元的支架、透红外辐射和密封外壳的窗口。有时还包括致冷部件、光学部件和电子部件等。就目前的情况来看，红外探测有以下几个优点：1、隐蔽性较好，一般都是接收目标的信号，比和激光探测安全而且性较好，不容易扰；2、与系统

17、相比较，红外系统的重量轻，体积小，功耗低；3、环境适应性优于可见光，尤其是在夜间和恶劣天候下的工作能力；4、由于是目标和背景之间的温差和发射率差形成的红外辐射特性来进行探测，因而识别目标的能力强于可见光。红外探测技术具有独特的优点，从而使它在军事国防和民用领域得到了广泛的及应用，尤其是在军事需求的牵引和相关技术发展的推动为高新技术的红外探测技术在未来的应用将更加广泛，地位更加重要。红外探测器是将不可见的红外辐射能量转换成其它便于测量的能量形式的能量转化器，作为红外整机系统的关键部件，红外探测器的始终是红外物理与技术发展的中心3。2.1.5红外传感器的选择根据上述关于各种红外传感器的工作原理的介

18、绍，综合考虑经济、实用等各方面因素，本设计采用热释电红外传感器。热释电红外线(PIR)传感器是 80 年代发展起来的一种新型敏度探测元件。它能以非接触形式检测出辐射的红外线能量变化，并且将其转换成电压输出信号，并将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路4。如图 2.1 所示，为热释电红外传感器的内部电路框图。图 2.1热释电红外传感器的内部电路框图2.2总体设计思路本设计包括硬件和设计两个部分。模块划分为、键盘控制、等子器、单片机控制电路、LED 控制电、处理、数据传送、功能设定、模块。电路结构可划分为：热释电红外传感器、路及相关的控制管理。用户终端完成信息本地等功能。就此设计的中心模块来

19、说，单片机就是设计的单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是由硬件和组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及应用电路等组成的系统，是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、设计等几个阶段。从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传感探头电路电路、组成；它们之间的框图如图 2.2 所示：为单片机、复位电路及相关的控制管理总体设计框图。本设计的处理器采用 51 系列单片机 AT89C51。整个系统是在系统控制下工作的。设置在监测点上的红外探头将辐射的红外光谱变换成电信号，经过放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出 TTL 电

20、平至 AT89C51 单片机。在单片机内，经过查询、识别、判断等环节实时发出状态控制信号。驱动电路将控制信延迟 10s 一段时间后自动解除，也可号放大并推动声光设备完成相应动作。当人工手动解除信号，当消除后复位电路使系统复位，或者是在声光10s 钟后有定时器实现自动消除。图 2.2总体设计框图驱动放大信号检测电路执行电路发光显驱动复位电路AT89 C51第三章每个模块的设计3.1热释电红外传感器式热释电型红外防盗器功能完善：利用式热释电型红外传感器检测出辐射的红外线，并将告警信号送至AT89C51控制警的功能。，触光，达到自动报3.1.1结构式红外器主要由光学系统、热释电红外传感器、信号滤波、

21、信号处理和报警电路等几部分组成。其结构框图如图3.1所示。图中，透镜可以将辐射的红外线聚焦到热释电红外探测元上，同时也产生交替变化的红外辐射区和低灵敏区，以适应热释电探测元要求信号不断变化的特性；热释电红外传感器是器设计中的器件，它可以把的红外信号转换为电信号以供信号处理部分使用；信号处理主要是把传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、延迟、比较，为功能的实现打下基础5。图3.2所示的是将待测目标、工作原理示意图。透镜、热释电红外传感器相结合使用时的图3.1器结构框图电路信号处理热释电红 外传感器光学系统待测 目标图3.2热释电红外传感器的工作原理通过传感器时产生的信号3.1.2热释电红外线传感

22、器主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为 2*1mm 的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测器件，再将两个探测器件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而导致的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微小的电信号，再经过装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个透镜，此透镜用透明制成，将透镜的上、下两部分各分成不同等份，制作成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大 75 分贝以上，这样就可以测出 1025 米范围内人的行动。透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器的

23、正前方产生一个交替变化的“低敏区”和“高敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，发出的红外线就不断地交替从“低敏区”进入“高敏区”，这样就使接收到的红外信号以时强时弱的脉冲形式输入。辐射的红外线中心波长为 910um，而探测元件的波长灵敏度在 0.222um 范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为 710um，正好适合于红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测辐射的红外线传感器。如果有人侵入探测区域内，红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元所接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热

24、释电也不同不能抵消，经信号处理后输出电压信号。本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理及设计电路如图 3.3 所示, 在 VCC 电源端利用 C1 和 R2 来稳定工作电压，同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。在该探测技术中，所谓“”是指探测器本身不发出的能量，只是靠接收自然界能量或能量变化来完成探测目的。红外器的特点是能够响应者在所防范区域内移动时所引起的红外辐射变化，并能使器产生信号，从而完成功能。Vcc 3vVCC12vR2C1R4Q1OUTY2FETRSR3Q2 NPNC2R1Y1图 3.3热释电红外传感器原理图3.1.3热释电红外传感器的性抗灯光干扰：探测器在正常

25、灵敏度的范围内，受 3 米外H4 卤素灯透过玻璃照射,不产生。防止小动物干扰：探测器安装在地使用高度，对探测范围内地面上的小动物，一般不产生。抗电磁干扰：探测器的抗电磁波干扰性能符合 GB10408 中 4.6.1 要求,一般电磁干扰不会引起误报6。3.1.4优点：双探测热释电红外探头的优点和缺点本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉。缺点：3.1.5易受频辐射的干扰。环境温度和温度接近时，探测和灵敏度降低，有时造成短暂失灵。容易受各种热源、光源干扰。红外力差，的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。热释电红外传感器的安装要求红外线热释电传感器只能安装在室内，其误报率与安装的位

26、置和方式有极大的关系。正确的安装应满足下列条件：红外线热释电传感器远离空调、冰箱、火炉等空气温度变化敏感的地方。红外线热释电传感器应离地面 2.0-2.米。红外线热释电传感器探测范围内不得隔屏、家具、大型盆景或其他物。红外线热释电传感器不要直接对窗口，否则窗外的热气流扰动和的走动都会引起误报，有条件的最好把窗帘拉上，而且传感器不要安装在有强气流活动的地方。红外线热释电传感器对的敏感程度还和人的运动方向有关。红外线热释电传感器对于径向移动反应最不敏感，而对于半径垂直的方向移动则最为敏感。在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环。3.2单片机的选择根据所学单片机

27、知识，AT89C51 采用EL 公司可靠的OS 工艺技术制造的高性能 8 位单片机，属于标准的 MCS-51 的 HCMOS 产品。结合了 HMOS 的高速和高密度技术及OS 的低功耗特征，它继承且扩展了 MCS-48 单片机的指令系统和体系结构。此外，80C51 还可工作于低功耗模式，可通过两种选择掉电和空闲模式。掉电模式下，保存 RAM 数据，时钟振荡停止，同时停止内其它功能。在空闲模式下冻结 CPU 而 RAM 定时器、串行口和中断系统维持其功能7。3.2.1AT89C51 单片机简介AT89C51 单片机是Atmel 公司生产低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含4k byte

28、s 的可反复擦写的只读程序器（EPROM）和 128 bytes 的随机存取数据器(RAM)，器件采用 Atmel 公司的高密度、非易失性存取技术生产，兼容标准 MCS-51指令系统，片内置通用 8 位处理器（CPU）和 Flash单元，功能强大。图 3.4 为 AT89C51 单片机的基本组成功能方块图。3.2.2AT89C51 的管脚说明如图 3.5 所示：为 AT89c51 单片机引脚图VSS(20 脚):接地VCC（40 脚）: 主电源+5V XTAL1（19 脚）:接外部晶体的一端。XTAL2（18 脚）: 接外部晶体的另一端。在片内它是一个振荡电路反相放大器的输出端，振荡电路的频率

29、是晶体振荡频率。RST（9 脚）: 单片机刚接上电源时，其内部各寄存器处于随机状态，在该引脚输入 24 个时钟周期宽度以上的PSEN（29 脚）: 在将使单片机复位。片外程序器时，此端输出负脉冲作为器读选通信号。CPU 在向片外器取指令期间，PSEN 信号在 12 个时钟周期中两次生效。不过，片外数据器时，这两次有效PSEN 信号不出现。在ALE/PROG（30 脚）:在通信号。片外程序器时，此端输出负脉冲作为器读选输入/输出引脚：P0.0P0.7P1.0P1.7P2.0P2.7P3.0P3.7外时钟源(39 脚32 脚)(1 脚8 脚)(26 脚21 脚)(10 脚17 脚）外部事件计数程序

30、器数据器4 KB ROM256KB外中断控制并行口串行通信图 3.4AT89C51 功能方块图P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收。内中断可编程全双工串行口可编程 I/O64 KB 总线扩展控制器AT89C51 CPU振荡器和时序OSC定时器/计数器2 163.2.4振荡特性XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出，该反向放大器可

31、以配置为片内振荡器，陶瓷振荡和振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2 应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。3.3光电开关红外线属于一种电磁射线，其特性等同于无线电或X 射线。一般人眼可见的光波是 308nm-780nm，发射波长为 780nm-1mm 的长射线称为红外线，浙江省洞头县光电开关厂生产的红外线光电开关优先使用的是接近可见光波长的近红外线8。红外线光电开关（光电传感器）属于光电接近开关的简称，它是利用被检测物体对红外光束的遮光或反射，由同步回路选通而检测物体的有无，其物体不限于金属，

32、对所有能反射光线的物体均可检测。3.4放大电路的设计如图 3.6 所示：为最基本的放大电路，Vi 是输入电压信号，Vo 是输出放大的电压信号。VCCR1110KR12C547uC6Vo10K47uC4Q2 9014Vi47u图 3.6放大电路图3.5时钟电路的设计XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出。因为一个机器周期含有 6 个状态周期，而每个状态周期为 2 个振荡周期，所以一个机械周期共有 12 个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为 12MHZ，一个振荡周期为 1/12us，故而一个机器周期为 1us。如图 3.7 所示:为时钟电路。CXTAL1XC12MHZX

33、TAL2图 3.7时钟电路图3.6复位电路设计复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位，单片机在时钟电路工作以后,在 RESET 端持续给出 2 个机器周期的时就可以完成复位操作。例如使用晶振频率为 12MHz 时，则复位信号持续时间应不小于 2us。本设计采用的是外部手动按键复位电路。如图示：为复位电路。VCCRCS单片机RSTRVSS图 3.8 复位电路图3.7发光二极管电路设计由 4 个发光二极管接上电阻后连上单片的 RXD 引脚，外接 VCC，当单片机的 RXD引脚被置低电平后，发光二极管被点亮，起到作用。图 3.9 所示：为发光二极管报警电路。3.8声音当搜索达到电路的设计要求的

34、信号后，调用子程序即可完成功能。其的原理：控制三极管的导通和关断时间来驱动蜂鸣器，输出信号使发光二极管发光。如图3.10所示，用一个扬声器和三极管、电阻接到单片机的TXD引脚上，电路。声音VCCD3LEDR7RXD220D4LEDR8单片机220D5LEDR9220D6LEDR10220图 3.9 发光二极管电路图VCCQ1R6TXD4K7LS8050单片机Speaker图 3.10声音电路3.9系统硬件选择从以上的分析可知在本设计中要用到如下器件：AT89S51、热释电红外传感器、LED、按键、反相器 74LS04、蜂鸣器等一些单片机复位电路等等。应用电路，以及单片机工3.10硬件电路图的实

35、现电路图采用 Proteus 进行仿真，它是英国 Labcenter 公司开发的电路分析与实物仿真。它运行于 Windows 操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，该的特点是：1、提供调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该仿真编译和调试环境，如 Keil C51系统中，也必须具有这些功能；同时支持第的uVi2 等。2、支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000 系列、8051 系列、AVR 系列、PIC12 系列、PIC16 系列、PIC18 系列、Z80 系列、HC11。3、

36、实现了单片机仿真和 SPICE 电路仿系列以及各种结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其电路组成的系统的仿真、RS232 动态仿真、I2C调试器、SPI 调试器、键盘和 LCD 系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。4、具有强大的原理图绘制功能。总之，该是一款集单片机和SPICE 分析于一身的仿真，功能极其强大9。3.11程序的实现当有人闯入区，从而经过单片机内部程序处理后，驱动声光电路开始，持续10 秒钟后自动停止,然后程序开始循环工作，检测是否还有下次触发信号，等待从而使器进入连续工作状态。与此同时，利用中断方式可以实现持续时间没到 10 秒时，用人

37、工按键停止的声光序工作流程图。的作用。手工按键停止中断服务程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 3.11 所示：主程序如附录A 所示其中，10 秒钟的定时采用定时器T0 定时工作在方式 1 ,单片机晶振Fosc=12MHz，所以机器周期T=12t0=12(1/12MHz)=1us设定时器T0 初始值为X，则：(216-X)1us=50ms 从而可知定时器T0 初始值X= 65536-50000=15536=3CB0H在此用 50H、51H 单元分别进行 1 秒和 10 秒的计数，它们内的赋值分别为 14H、 0AH ，T0 的初值置为(TL0)=0B0H、(TH0)=3

38、CH。图 3.11外部中断O 服务程序：主程序工作流程图P0:CLREX0 ;外部中断 0 服务程序开始，PUSHPSW PUSHACCJNBP3.2,LN ;监测是否有中断输入外部中断LN: LCALL DELAY;延时消抖 JNBP3.2,LN1AJMP LN2;无中断输入,中断返回 LN1: SETB P3.0CLR P3.1CLR P1.2;使POPACCPOPPSW结束，绿指示灯亮SETB EX0 LCALL LPLN2: RETI;开放外部中断 0;在中断继续检测是否有输入信号以上所编写的程序，通过 Keil 编译编译以及仿真Proteus 仿真，可以达到预定设计的目的，仿真效果图

39、如图 3.12 所示：图 3.12仿真效果图第四章优化方案4.1防盗器故障引起的误产品在规定的条件下、规定的时间内，不能完成规定的功能，称为故障。故障的类型有损坏性故障和漂移性故障：损坏性故障包括性能全部失效和突然失效。这类故障通常是由元器件的损坏或生产工艺不良所造成的。漂移性故障是指元器件的参数和电源电压的漂移所造成的故障。例如：温度过高会导致电阻阻值的变化，此时设备表现为时好时坏。事实上，环境温度、元件制造工艺、设备制造工艺、使用时间时间及电源负载等都有可能导致元器件参数的变化，就产生了漂移性故障10。无论是损坏性故障还是漂移性故障都将导致系统误报，要减少由此产生的误必须提高产品的设计水平

40、和工艺水平，在作系统设计的同时，还需作可行性设计，如冗余设计、三防设计(防潮、防盐雾、防霉菌)等。在此基础上，提高产品制造过程的可行性，如对元器件质量的严格筛选。4.2器设计引起的误由于器材选择不当引起的误，系统设计需要十分的熟悉各种器材的特点、原理、局限性和适用范围。同时还必须掌握现场气候情况、环境情况、照度变化以及电磁场强度后选择器材。除设备器材选择之外，系统设计不当还表现在设备器材安装角度、安装位置、防护措施以及系统布线等方面。例如：室外用主动红外探测器如果不作适当的遮阳防护(有遮阳罩的最好也作防护)，势必会引起系统的误；将红外探测器对着空调、换气扇安装时，将会引起系统的误；线路与动力线

41、、照明线等强电线路间距小于 1.5m 时，而未加防电磁干扰措施，系统也将产生误报。4.3器安装引起的误这部分问题主要表现在以下方面：没有严格按设计要求施工。设备安装不牢固或倾角不合适。设备的灵敏度调整不佳。焊点有虚焊、毛刺现象，或是措施不得当。施工用检测设备不符合计量要求11。解决上述问题的办法是加强施工过程的监督和管理，尽快实行安防工程监理制，这有利于提高工程质量，减少由于施工环节造成的误。器安装位置、安装角度、防护措施以及系统布线等方面。例如：将红外探测器对着空调、换气扇安装时，将会引起系统的误；室外用主动红外探测器如果不作适当的遮阳防护(有遮阳罩的最好也作防护)，势必会引起系统的误；线路

42、与动力线、照明线等强电线路间距小于 1.5m 时，而未加防电磁干扰措施，系统亦将产生误。4.4用户使用不当引起的误由于用户使用不当常常会引起系统的误。例如：未插好装有门磁开关的窗户，夜间被风吹开；误入警戒区；不触发了紧急装置；系统值机误操作；未注意工作程序的改变等都是导致系统误的原因。对用户使用不当进行分析，弄清错误所在，提高使用者的水平，可以大大降低系统的误次数。4.5环境引起的误由于环境噪扰引起的误是指系统在正常工作状态下产生的，从原理上讲是不可避免的，而事实又是不需要的，属于误。例如：热气流引起红外探测器的误；高频声响引起玻璃破碎探测器的误；超声源引起超声波探测器的误报警等。减少此类误较

43、为有效的措施就是采鉴探测器(两种不同原理的探测器同时探测到目标，器才发出信号)。现行的产品有：微波红外双鉴器、声控振动玻璃破碎双鉴器、超声波红外双鉴器等。但是有些环境噪扰双鉴探测器却为力，例如：老鼠在防范区出没；宠物在居室内走动等。为此，科技又将微处理技术引进系统，使其具备一定的鉴别和思考能力，能在一定程度上判断是入侵者还是环境噪扰引起的。随着传感技术、计算机技术的发展，大规模集成电路的推广应用，系统智能化程度将不断提高，环境噪声扰引起的误现象必将随之降低。4.6干扰的成因及对单片机测控系统造成干扰的成因大致有以下 4 种：电网干扰：单片机测控系统大多采用交流供电，电网质量的好坏，直接影响到系

44、统能否正常工作。电网干扰主要包括浪涌电压和电磁干扰。工业现场的大功率电器设备在启动或停止时，会造成几百伏、甚至几千伏的浪涌电压并伴有火花干扰。此外，当电网频率不稳定或电网电压长时间欠压、过压时，也会影响性能指标。传输线干扰：传输线干扰是在输入、输出口线上形成的干扰，亦称通道干扰。一个大型单片机测控系统，可能需要几百个、甚至成千上万个温度传感器，其输入、输出口线多达数千条，长度可达几十米至百米。这就很容易将工业现场的干扰引入系统。轻则产生误差，重则可将有用的信号完全掉，甚至损坏单片机测控系统。空间电磁波干扰：电磁干扰的能量是以电磁波的形式在空中的。电磁波不仅会严重干扰电子设备的正常工作，还直接危

45、及健康甚至造成性损伤。机内干扰：任何一台正在工作的电子设备，它本身就是一个干扰源。机内干扰信号包括有电磁继电器产生的火花放电干扰、自激振荡、尖峰干扰、噪声电压等。4.7电路设计中的措施切断干扰的途径尽量采用性能强的单片机单片机测控系统中的频率抖动技术防止漏电流的技术滤波技术措施硬件看门狗电路技术抑制传输线上的干扰在此，设计硬件看门狗电路来抑制干扰。由 X2045的看门狗电路如下图 4.1 所示：图 4.1由X2045的看门狗电路第五章总结本设计了一种基于单片机技术的无线智能防盗器。该防盗器通过以AT89C51 单片机为工作处理器，外接热释电红传感器，它是一种新颖的式红外探测器件，能够以非接触方

46、式探测出发出的红外辐射，并将其转化为相应的电信号输出，同时能有效的抑制辐射波长以外的红外光线与可见光的干扰。平时传感器输出低电平，当有人在探测区范围内移动时输出的低电平变为，此输入单片机，作为单片机的外部触发信号处理，经单片机内部编程处理后，单片机输出控制信号，驱动声光电路开始。该器的最大特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活；且安装方便、智能性高、误报率低。随着现代人们安全意识的增强以及科学技术的快速发展，相信器必将在更广阔的领域得到更次的应用。在这次难得的课程设计过程中我锻炼了自己的思考能力和动手能力。通过题目选择和设计电路的过程中，加强了我思考问题的完整性和实际生活联系的可行性。在方案设计选择和的选择上，培养了综合应用单片机的能力，对单片机的各个管脚的功能也有了进一步的认识。还锻炼个人的查阅技术资料的能力，动手能力，发现问题，解决问题的能力。并且熟练掌握了有关器件的性能及测试方法。感谢罗老师的辅导以及队友的帮助，是他们让我有了一个更好的认识，无论是学习还是生活，生活是实在的，要踏实走路。课程设计时间虽然很短，但我学习了很多的东西，使我眼界打开，感受颇深。参考文献1.基于单片机 AT89C51 热释电红外系统的设计J.科技广场, 2006，18（02）：959