传感器检测技术课程设计-基于单片机的红外报警系统设计

PAGEPAGE3传感器检测技术课程设计基于单片机的红外报警系统设计32016年6月目录一、设计要求与研究内容 41.1设计要求 41.2研究内容 4二、基本原理与系统相关技术 42.1基本原理 42.2总体方案设计 52.3总体方案设计 6三、 硬件电路设计 103.1电源电路设计 103.2主机电路设计 103.3数码显示电路的设计 153.5用户端探测器设计 18总结 20参考文献 21附录 22程序清单 22元器件清单 24安装调试 25电路原理图、印制板图 27一、设计要求与研究内容1.1设计要求现时社会治安问题严峻，各种入室抢窃、偷盗事件时有发生,治安问题更加突出。为了防护自己，越来越多的家庭采用智能防盗报警产品。防盗报警系统是利用探测器装置对建筑物内外重要地点和区域进行布防，探测。当探测器探测到非法入侵，报警器工作状态变为报警状态，产生报警声。本论文的目的就是设计出一种符合上述要求的防盗报警系统。本文所研制的报警器的功能要求如下:（1）可实现非法入侵报警；（2）采用复合式防盗传感器，热释电红外传感器和振动位移传感器并接使用，增加报警可靠性；（3）蜂鸣器报警，并能显示出出事地点；（4）采用双电源技术，主电源停电或被切断，被动电源自动工作。1.2研究内容本课题需要研究的内容主要有以下几个方面：根据系统功能要求并且考虑产品的性价比，进行系统的整体方案设计。该方案采用模块化设计方法，以方便系统的调试和用户的使用。系统硬件设计。包括芯片的选型、所选芯片的功能、芯片外围电路的合理设计。主要内容有单片机的选择、主机电路的设计、传感器的选择、报警电路的设计。下面分3章从系统总体的方案设计、系统的硬件设计、系统的软件设计对本课题做详细的介绍。二、基本原理与系统相关技术2.1基本原理智能小区安防报警系统的开发和设计方案是根据我国住宅建设的实际情况，以满足居民生活在新时期的要求为宗旨，并充分考虑其经济性和可靠性。系统组成框图如图2.1所示。探测器安装在用户需要防范的部位，如门窗、厨房，卧室等，当系统处于布防状态时，一旦有人入侵，与之相应的报警探测器立即向报警主机发出报警信号，接到警情事件后，自动报警主机立即进行确认，确认无误后，进行事件的现场声(蜂鸣器)报警。图2.1系统组成框图2.2总体方案设计智能住宅安防报警系统开发设计方案是参照国内外相关技术的发展状况，根据我国住宅建设的实际情况，为满足新时期居民的居住要求，并充分考虑其经济性和可靠性。系统组成框图如图2-1所示，根据系统拟达到的总体功能，将其划分为以下功能模块：电源电路、热释电红外传感器电路、振动位移传感器模块、AT89C51模块、警铃电路、数码管显示电路等。图2-1系统组成框图探测器安装在用户家里需要防范的部位，例如门窗、厨房，卧室等，当系统开机时，一旦有人入侵，与之相应的报警探测器立即向用户端自动报警主机发出报警信号，接到警情事件后，自动报警主机立即进行确认，确认无误后，进行事件的现场声(蜂鸣器)报警，同时显示出出事位置。2.3总体方案设计本系统主要有电源电路、热释电红外传感器电路、振动位移传感器模块、AT89C51控制电路、警铃电路、数码管显示电路部分组成。下面我们将简要介绍传感器技术和单片机技术。2.3.1传感器技术感应器技术是信息采集技术的第一步，感应器是将能够感受到的及按规定被测量的按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成，其中敏感元件是指感应器中能直接感受或响应被测量(输入量)的部分，转换元件是指感应器中能将敏感元件感受的或响应的感应量转换成适于传输和（或）测量的电信号的部分。感应器的作用：A．信息的收集。对某种特定要求，需检测目标物的存在状态，把某状态信息转换为数据，对系统或装置的运行状态进行监测。B．信息数据的交换。把以文字、符号、代码、图形等多种形式记录在纸或胶片上的信息数据转换成计算机、传真机等易处理的信号数据，或者读出记录在各种媒介上的信息并进行转换。C．控制信息的采集。检测控制系统处于某种状态的信息，并由此控制系统的状态，或者跟踪系统变化的目标值。现在有关家庭防盗的传感器非常多，有无线人体热释电传感器、无线门磁传感器、振动位移传感器、红外线反射开关无线探头、门把手人体接近感应传感器、雷达波人体检测无线探头等等。本系统考虑到不仅要满足可靠探测的需要，而且还需经济实用和安装操作简便，所以选用了无线人体热释电红外传感器完成防盗监测。当盗贼企图从门窗进入室内时，无线人体热释电传感器能检测到人体移动的红外信号。在电子防盗、人体探测器领域中，被动式热释电红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户的欢迎。被动式热释电红外探测器的工作原理：在自然界，任何高于绝对温度的物体都将产生红外光谱，不同温度的物体，其红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低是相关的。人体都有恒定的体温，一般在37℃,所以会发出特定波长10um左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10um左右的红外线而进行工作的。人体发射的10um左右的红外线通过菲泥尔滤波光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用一些热释电元件（强介电质材料如钛镐酸铅、钛酸钡等）作成。这种元件在接受到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，电荷变化最终将以电压或电流的形式输出，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。被动式热释电红外探测器的特性：这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10um左右的红外辐射非常敏感。为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片，使环境的干扰受到明显的抑制作用。被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元件。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元件接收，由于两片热释电元件接收到的能量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理并报警。抗干扰性能：防小动物干扰：探测器安装在推荐的使用高度，对探测范围内地面上的小动物，一般不产生报警。抗电磁干扰：探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408（安全防范国家标准）的要求，一般手机电磁干扰不会引起误报。正确的安装应满足下列条件:a．红外线热释电传感器应离地面2.0-2.2米。b．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。c．红外线热释电传感器探测范围内不得有隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。d．红外线热释电传感器不要直对窗口，否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报，有条件的最好把窗帘拉上。红外线热释电传感器也不要安装在有强气流活动的地方。振动位移传感器：高灵敏振动位移传感器，是一种集振动和位移测量于一身的全方位固态控制器件,是目前作为状态检测和报警的最佳选择，传感部分采用目前先进固态加速度检测器件，既对振动有很高的检测灵敏度，又对周围环境的声音信号抑制，具有很强的抗干扰能力，可广泛应用于机动车、保险柜、门窗等场合的防盗装置中，器件的内部均含有专用的控制芯片，应用非常方便，可直接带动小功率负载。2.3.2单片机技术单片机的特点：所谓单片机就是一块芯片上集成了CPU、ROM、RAM、定时/计数器和多种I/O接口电路等而具有一定规模的微型计算机。单片机与通用微型计算机相比较，它在硬件结构、指令设置上均有其独到之处，主要特点如下：a．单片机中的存储器ROM和RAM是严格分工的。ROM为程序存储器，只存放程序、常数及数据表格。而RAM则为数据存储器，用作工作区及存放变量。这样的结构主要是考虑到单片机用于控制系统中，有较大的程序存储空间，把已调试好的程序固化在ROM中，而把少量的随机数据存放在RAM中，这样，小容量数据存储器能以高速RAM形式集成在单片机内，以加快单片机的执行速度。但单片机上RAM是作为数据存储器用，而不是当作高速数据缓冲存储器（Cache）用。b．采用面向控制的指令系统。为满足控制的需要，单片机的逻辑控制能力要优于同等级的CPU，特别是单片机具有很强的位处理能力。单片机的运行速度也较高。c．单片机的I/O引脚通常是多功能的。由于单片机机芯上引脚有限，为了解决实际引脚和需要的信号线数的矛盾，采用了引脚功能复用的方法，引脚处于何种功能，可由指令来设置或由机器状态来区分。d．系列齐全，功能扩展性强。单片机具有内部掩膜ROM、内部EPROM和外接ROM等形式，并可方便的扩展外部的RAM、ROM及I/O接口，与许多通用的微机接口芯片兼容，对应用系统的设计和生产带来极大的方便。e．单片机的功能是通用的。单片机虽然主要是作控制器用，但功能上还是通用的，可以像一般微处理器那样广泛地应用在各个方面。单片机的应用：单片机在控制应用领域中，有如下几方面的优点：·体积小、成本低、运用灵活、易于产品化，它能方便地组成各种智能化的控制设备和仪器，做到机电仪一体化；·面向控制，能针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得更佳的性能价格比；·抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种恶劣的环境下都能可靠地工作，这是其他机种无法比拟的；·可以方便地实现多机和分布式控制，使整个控制系统的效率和可靠性大为提高。单片机的应用范围十分广泛，下面仅列举一些典型的应用领域。①工业控制数控机床，温度控制，可编程顺序控制，电机控制，工业机器人，智能传感器，离散与连续过程控制；②仪器仪表智能仪器，医疗器械，液体和气体色谱仪，数字示波器；③电讯技术调制解调器，声象处理，数字滤波，智能线路运行控制；④办公自动化和计算机外部设备图形终端机，传真机，复印机，绘图仪，磁盘/磁带机，智能终端机；⑤导航与控制导弹控制，鱼雷制导，智能武器装置，航天导航系统；⑥汽车与节能点火控制，变速控制，防滑车控制，排气控制，最佳燃料控制，计费器，交通控制；⑦商用产品自动售货机，电子收款机，电子秤，银行统计机；⑧家用电器微波炉，电视机，录像机，音响设备，游戏机。AT89C51的特点：AT89C51是ATMEL公司采用CMOS工艺生产的低功耗、高性能8位单片机，与MCS-51单片机兼容，其功能特点为：·4K字节闪烁存储器(FLASH)，可进行1000次写、擦除操作。·静态操作，外接OHZ-24MHZ晶振。·三层程序存储器琐。·128字节内部数据存储器(RAM)。·32跟可编程输/输出线。·两个6位定时/计数器。·六个中断源。·一个可编程串口。·支持低功耗模式和掉电模式。下面我们介绍一下AT89C51的引脚，AT89C51引脚排列如图2-2所示，各引脚的功能如下：VCC：供电电压。GND：接地。PO口：PO口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写l时，被定义为高阻输入。PO能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，PO口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，PO输出原码，此时PO外部必须被拉高。图2-2AT89C51引脚排列图P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向1/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。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向1/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向1/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下为管脚的备选功能:·P3.0RXD(串行输入口)·P3.1TXD(串行输出口)·P3.2/INTO(外部中断0)·P3.3/INT1(外部中断1)·P3.4TO(记时器0外部输入)·P3.5T1(记时器1外部输入)·P3.6/WR(外部数据存储器写选通)·P3.7/RD(外部数据存储器读选通)·P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。硬件电路设计3.1电源电路设计本系统电源电路原理图如图3-1所示，系统的电源采用220V交流供电，电网的220V交流电经桥路整流，电容滤波，送入7805和7809的输入端，最后输出5V和9V的直流电。图3-1电源原理图3.2主机电路设计报警器的主机采用AT89C51单片机来实现。单片机是将中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、定时/计数器及输入输出接口电路等计算机主要部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。现在世界上已经有很多大公司能够生产单片机，随着超大规模集成电路的迅猛发展，单片机的功能也日渐强大，运算速度日益提高，相继出现了32位和64位单片机，但根据实际系统的需要和产品的性价比，本文选用ATMEL公司生产的8位单片机AT89C51，构成系统的主机。主机部分的电路原理图如图3-2所示，它由复位电路、振荡电路、蜂鸣器、共阴极7段数码管组成。引脚P1.0和P1.4分别接到传感器的输出端，用以检测异常情况，以便进行报警处理。图3-2主机部分原理图3.2.1时钟电路AT89C51内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。内部方式的时钟电路如图3-3所示，在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在1.2～12MHz之间选择，电容值在5～30pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用。外部方式的时钟电路如图3-4所示，XTAL1接地，XTAL2接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。图3-3内部方式时钟电路图3-4外部方式时钟电路3.2.2复位及复位电路复位操作：复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启动。除PC之外，复位操作还对其他一些寄存器有影响，它们的复位状态如表2-1所示。表2-1一些寄存器的复位状态寄存器复位状态寄存器复位状态PC0000HTCON00HAC00HTL000HPSW00HTL100HSP07HTH000HDPTR0000HTH100HP0~P3FFHSCON00HIPXX000000BSBUF不定IE0X000000BPCON0XXX0000BTMOD00H复位信号及其产生：RST引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡周期(即二个机器周期)以上。若使用颇率为6MHz的晶振，则复位信号持续时间应超过4us才能完成复位操作。整个复位电路包括芯片内、外两部分。外部电路产生的复位信号送至施密特触发器，再由片内复位电路在每个机器周期的S5P2时刻对施密特触发器的输出进行采样，然后才得到内部复位操作所需要的信号。复位操作有上电自动复位和按键手动复位两种方式。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，其电路如图3-6(a)所示。这佯，只要电源Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位，即接通电源就成了系统的复位初始化。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中，按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的，其电路如图3-6(b)所示；而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的，其电路如图3-6(c)所示。图3-6(a)上电复位图3-6(b)按键电平复位图3-6(c)按键脉冲复上述电路图中的电阻、电容参数适用于6MHz晶振，能保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期。本系统中的复位电路如图3-7所示，利用的是单片机复位监控芯片IMP812。IMP812是在低功耗微处理器（uP）微控制器（uC）和数字系统中用来监视3.0V、3.3V和5.0V电源工作的低功耗监控电路。每个都具有去抖动的手动复位输入。IMP812是美国Maxim公司MAX812的改进型替代产品其工作温度范围扩展为-40℃至105℃。只要电源电压降至预置的复位门限以下时该电路就发出一个复位信号并在电源已经升高到此复位门限后至少保持这个信号140ms。IMP812则具有高电平有效的RESET输出。复位比较器已设计成可以忽略Vcc电压的快速瞬变。IMP812的低功耗使之成为便携式及电池供电设备的理想选择。器件具有紧凑的4引脚SOT143封装仅占用极小的电路板空间。图3-7IMP812的封装图3.2.3键盘电路键盘是标准的输入设备，实现键盘有两种方案：一是采用现有的一些芯片实现键盘扫描，如8279，CH451，LMC9768等，还有就是用软件实现键盘扫描。使用现成的芯片可以节省CPU的开销，但增加了成本，而用软件实现具有较强的灵活性，也只需要很少的CPU开销，可以节省开发成本。本文便使用软件实现键盘的扫描。常见的键盘可分为独立按键式键盘和行列扫描式键盘。独立按键式键盘应用在需要少量按键的情况，按键和单片机的I/O口线直接连接。而行列扫描式键盘用在按键需求较多的情形下。考虑到本系统操作简便，所以采用独立式键盘。独立式键盘电路如图3-8所示。图3-8按键电路图理论上当按键按下或弹起时，可以相应的产生低电平或高电平，但实际并非如此。键盘按键一般都采用触点式按键开关。当按键被按下或释放时，按键触点的弹性会产生抖动现象。即当按键按下时，触点不会迅速可靠地接通，当按键释放时，触点也不会立即断开，而是要经过一段时间的抖动才能稳定下来，按键材料不同，抖动时间也各不相同。按键抖动可能导致单片机将一次按键操作识别为多次操作，一般采用硬件电路或软件程序来消除。图3-9按键抖动示意图一次完整的按键过程，如图3-9所示,包含以下几个阶段：A．等待阶段：此时按键尚未按下，处于空闲阶段；B．闭合抖动阶段：此时键刚刚按下，但信号处于抖动状态，系统在检测时应消抖延时，约5ms到20ms；C．有效闭合阶段：此时抖动己经结束，一个有效按键动作己经产生，系统应该在此时执行按键功能，或将按键编码记录下来，待键弹起时再执行其功能；D．释放抖动阶段：许多时候编程人员并不在此时消抖延时，但最好也执行一次消抖延时，以防止误操作；E．有效释放阶段：若设计要求在按键抬起时才执行功能，则应当在此时进行按键功能的处理。按键击键的类型有多种划分方式：按击键时间分短击和长击；按击键次数分单击和连击；按特殊功能分双击或组合键等。功能分析如下：·短击：用户快速按下单个按键，然后立即释放；·长击：用户长时间按下一个按键。如某些重要的功能键，复位，为防止用户误操作；·连击：实现连续操作效果，如连续加1或减1；·复合按键：用户同时按下两个或多个按键，实现某些特殊功能；·无键按下：当用户在一定时间内未按任何按键，执行某些特殊的操作，如自动进入待机态或节能态。3.3数码显示电路的设计本系统的显示电路采用的是数码管显示电路，数码管显示器由于其成本低，配置灵活，与单片机接口简单，广泛应用于单片机应用系统中。下面介绍其工作原理及与单片机的接口电路。3.3.1数码管的工作原理LED数码显示器是由若干个发光二极管组成的，当发光二极管导通时，相应的点或线段发光，将这些二极管排成一定图形，控制不同组合的二极管导通，就可以显示出不同的字形。单片机应用系统中常用的LED显示器为七段显示器，再加上有一个小数点，因此也可把它称为八段显示器。结构形式有共阴极和共阳极两种，它的结构图如图3-10所示。共阴极是把所有发光二极管的阴极连起来，通常接地，通过控制每一只发光二极管的阳极电平来使其发光或熄灭。阳极为高电平发光，为低电平熄灭；共阳极是把所有发光二极管的阳极连起来，通常为高电平，如+5v，通过控制每一只发光二极管的阴极电平来使其发光或熄灭，阴极为低电平发光，为高电平熄灭。图3-10(C)当中的com端在应用时作为位选端，8个发光二极管被分成两组，所以有两个com端，在使用时把它们并联起来。必须注意的是，在图中的电阻并非是数码管内部就有的电阻，它们是需外接的限流电阻，如果不限流将造成发光二极管的烧毁。限流电阻的取值一般使流经发光二极管的电流在10-20mA，由于高亮度数码管的使用，电流还可以取得小一些。3-10(a)共阴极3-10(b)共阳极为了在LED显示器上显示某个字符，必须在它的8位段选线上加上相应的电平组合,即一个8位数据，这个数据就叫该字符的段选码。通常用的段选码的编码规则为：dpgfedcba图3-10(c)封装图忽略小数点的七段LED显示器的段选码如表3-2所示。表中是不带小数点的字段选码,读者很容易得到带小数点的字段选码。表3-2七段LED显示器的段选码显示字符共阴极段选码共阳极段选码显示字符共阴极段选码共阳极段选码03FHC0Hb7CH83H106HF9Hc39HC6H25BHA4Hd5EHA1H34FHB0He79H86H466H99Hf71H8EH56DH92Hg80H7FH67DH82HP73H82H707HF8HU3EHC1H87FH80HT31HCEH96FH90HY6EH91Ha77H88H灭00HFFH3.3.2本系统的数码管显示电路本系统中的数码管显示电路如图3-11所示，为共阳极数码管,a～g、dp分别接到单片机的P0.0～P0.6、P0.7脚。图3-11数码管显示电路3.4蜂鸣器电路本系统的蜂鸣器报警电路如图3-12所示,蜂鸣器用一个三极管0913来驱动。单片机引脚P2.0接0913的基极输入端。当P2.0输出高电平1时，三极管导通,蜂鸣器两端获得约+5V的电压而鸣叫；当P2.0输出低电平0时,三极管截止，蜂鸣器停止发声。图3-12蜂鸣器电路3.5用户端探测器设计本系统采用了两组传感器器件,每组各一个热释电红外探测器和一个振动位移传感器。每组的两个传感器通过一个或非门连在一起，任何一个传感器接收到报警信号，单片机都会做出反应，处理警情。这样的复合式传感器的设计,增加了安全性，减少了漏报发生的可能性。为了缩短课题研发周期，应用传感技术。我选用了两种热释电传感器成品组件。3.5.1热释电红外探测器电路设计本系统采用的热释电传感器成品的引脚示意图如图3-13所示，引脚功能如下：(1)数字1脚：电源负极(2)数字2脚：信号输出，高电平有效，4～6V和工作电压有关(3)数字3脚：电源正极DC6～9V(4)W1：灵敏度调整(5)W2：输出延时调整5～120秒

图3-13热释电红外传感器的引脚示意图它的技术参数如下：·工作电压：DC6～9V·电平输出：和电源电压相同·感应角度：水平：90～140度；垂直：15～30度·静态电流：小于750μA·无信号输出：0V·感应距离：0.5～15米·外形尺寸：28mm×38mm高25毫米（最高点）·输出电平：4～6V与工作电压有关·工作时间：可调5-120秒范围当探测器检测到异常的情况，由2脚输出一个高电平，发送到单片机上，单片机做出报警处理。3.5.2振动位移传感器电路设计本系统采用ND—1型振动位移传感器，它是一种集振动和位移于一体的全方位传感器。它内部采用先进的固态加速度检测器件，对外来振动十分敏感。图3-14是ND—1型振动位移传感器的内部组成框图，它由振动和位移传感元件、灵敏度限制电路、检测控制电路、延时电路和输出级等。图3-14ND—1型振动位移传感器内部框图振动位移传感器外部电路如图3-15所示,它的技术指标及参数见表3-3。表3-3振动位移传感器技术指标及参数工作电压静态电流灵敏度检测方向位移检测依据工作温度体积3V—12V3V时500毫安0.1g全向加速度－30℃～65℃12×22×32mm各引脚功能如下：引脚1：地引脚2：灵敏度调节引脚3：信号输出引脚4：输出延时设定引脚5：电源图3-15振动位移传感器由于器件内部集成度很高,外围电路相当简单，图中的C6是延时控制电容，取值越大，延时就越长，反之则越短，一般取值0.1uF～10uF，这里取值为4.7uF。当人体在不断运动时，输出为高电平，并通过内部电路延时，当人体停止运动时，输出转为低电平。R1是外接灵敏度设定电阻，取值在51K～100K之间，阻值越大，灵敏度就越高。此电阻可以不接，这时传感器灵敏度最高。总结经过整整一学期的设计与改进，本设计已基本到达尾声，目前基本实现了预期的设想，通过对实物的测试以及分析，可得如下结论：（1）系统功能比较全面，且简洁易操作。能实时对家庭环境进行保护，当有异情发生时，可以迅速发出报警信号，达到灾前监测的目的，保护了生命财产的安全。（2）整个系统体积较小，有很好的隐蔽性，不易被入侵者发现，对方就不会有所防备。再加上它灵敏度较高、控制范围较大，有效减少了误报和漏报的可能，整个系统比较完善、灵活。（3）系统使用“双报警”模式，不仅在布防状态下可以自动报警，在非布防的情况下也可紧急手动报警，增加了系统的安全性和可靠性。（4）系统硬件结构简单、操作方法简洁、安装也十分方便。并且整体造价比较低廉，普通的住户和人群都可使用。参考文献[1]何立民，单片机应用系统设计[M]，北京航空航天大学出版社，1996，112-231.[2]吴英才,林华清，热释电红外传感器在防盗系统中的应用[J],传感器技术,2002[3]余发山，单片机原理及应用技术[M]，中国矿业大学出版社，2003，97-162.[4]李朝青，单片机原理及接口技术[M]，北京航空航天大学出版社，1999，22-25.[5]童名文，一种新型报警器的研制[M]，武汉理工大学，2003，101-132.[6]余家春，Protel99SE电路设计实用教程[M]，中国铁道出版社，2003，15-98.[7]马忠梅，单片机的C语言应用程序设计(第3版)[M]，北京航空航天大学出版社，2003，22-136.[8]王宁，智能监控防盗报警系统[D]，同济大学硕士学位论文，2007[9]黄勤，单片机的原理及应用[M]，清华大学出版社，2010,33-34[10]谭秋林，红外光学气体传感器及检测系统，机械工业出版社，2013,99-166河南理工大学本科毕业设计（论文）说明书PAGE1附录程序清单//宏定义#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint//头函数#include<reg52.h>ucharMode=1,t;sbits1=P1^2;sbits2=P1^3;sbits3=P1^4;bitalarm=1,kai=1;//LEDsbitLR=P0^0;sbitLY=P0^1;sbitLG=P0^2;//蜂鸣器sbitFeng