485通信技术；红外线感应；人体感应模块；蜂鸣报警

第1章绪论1.1课题和研究背景 本设计主要针对红外线报警网络而言，远程报警作为高速数据处理传输技术代表，是指将前端的监控信息与报警信息，通过网络（局域网、广域网）传输到远程客户端软件上。在国内此项技术正广泛应用于人们生活中，对人们的安全起到了至关重要的作用。RS-485是EIA(美国电子工业协会)制定的平衡发送、平衡接收的标准异步串行总线,它具有传输距离远、灵敏度高、多点通信能力强等优点。在由以单片杋为核心构成的仪器仪表、智能设备等诸多数据系统中,往往需要实现计算机与单片机之间的数据交换,这也就是单片机与计算机之间的通信,这将充分利用单片机与计算机的优势,提高整个应用系统的生产率和成本效益。传统的基于RS-232协议的通信与485相对比传输距离短、速度慢、信号易受干扰等不足,使得广泛应用RS-485通讯。1.2课题研究的目的和意义随着社会的发展，人民的生活水平提高，对安全的认识提高，以及建立和广泛使用智能安全系统。因此，建立了智能报警系统，并得到了广泛的应用。在电子飞行防护和人体探测器领域，红外线感应器以其无任何辐射、功耗低、电磁干扰防护、光学防护、隐蔽性好等优点得到了广泛的应用，低成本和技术稳定性受到用户和专业人士的好评。单片机技术和液晶显示技术。设计简单实用，广泛应用于生活中。单片机出现的历史并不长，诞生于1971年。单片机作为微型计算机的重要分支，具有范围广，发展速度快等优点。单片机应用的各领域包括消费电子产品、医疗设备、工控领域、仪器仪表、军事领域。本设计主要应用于工控领域，在工控领域中的数据采集和智能管理等方向都采用了单片机技术，如工厂水线、智能电梯、报警系统的智能化管理等。本项目主要适用于报警系统：目前市场上主要配置有压力盗窃报警、电子变化报警和影子压力报警，但所有最常见的报警系统都存在一些缺陷。本项目使用的红外线是隐形的，透射电镜具有高度的隐蔽性和保密性，应用于防盗、监控等安全设备中，红外技术已成为先进科学技术的重要组成部分它被广泛应用于各个领域。因为不明显，所以白天和晚上都会用作隐藏的抢劫报警器。窃听抗干扰报警系统是一种物理或电子方法，能够自动检测控制区域的入口情况。所有RS-485都是基于NASRS-422开发的，用于进行点对点和多点双向通信，但同时只能有一个发射机，其余的是接收机，即多介质这种芯片可以让你直接形成一个简单的通信网络，即RS-485总线，使用不同的平衡电路，即一个驱动器的压力是另一个驱动器的电压平衡接收器将电压与两根导体区分开来RS-485支持多点通信在多点通信中，多个驱动器和接收器共享一个信号信道在半、双连接模式下，会产生大量的能量流和芯片烧损：一般建议使用485芯片来保护芯片。1.3国内外研究现状到目前为止中国国产的产品在功能上已经和进口产品相媲美，但国产产品的价格只有进口产品的一半。随着红外热像仪在商业、军事等行业的普及，在全球性的红外线热成像行业逐渐增长，使之来到了市场所需求的快速成长期。2004年全球民用红外热像仪及系统产量突破了5万台。2006年，该基金只收到7辆汽车的红外线订单，2006年，美国政府申请了35万份出口许可证。世界各国的货币销售额增加了1.63亿美元，从世界电影市场欧洲经济市场的销售额到17.35%。第三世界国家的欧洲人和外国人增加了16亿美元，欧洲和美国许多工业化国家的加工业差别很大，但市场已经饱和，随着经济的恢复和发展，中国和美国一些新兴国家和地区的工厂数量也在增加，在该地区以外销售传感器的年增长率在2%至5%之间，市场销售继续增长，市场压力正在加大，要求它们申报和申报。开启开关：压力是通过各种申报方法施加的，例如申报和警察。设计的红外线不能看到光，即使在申报等安全装置中，匿名和保密也被广泛使用。人体的衣服是在没有接触的情况下测量的，并成为一种压力信号。与此同时，在申报犯罪、制动控制、开关、遥测等领域，不仅使用了石头前红外线中心，而且空气和社会环境也是必不可少的要求。保护家庭、银行、仓库、商店、基本金融服务等关键部门，包括通过对申报的自动控制和保护家庭和银行等重要部门的财产。1.4课题的主要研究内容由51单片机组成的485网络系统,通过485总线组成远距离数据采集控制系统。通信包括一个主机和两个从机,主机完成报警门限设置和显示。主机完成和两个从机之间的通信,采集数据通过485总线传输到由51单片机做的主机判断是否超过门限设置,如果超过门限设置就报警。并且ICD显示各数据采集器采集的数据,整个网络同步运行。以芯片为中心的单片机应用系统通过外围设备和输入、输出、控制软件等提供一个或多个功能系统，单个应用系统包括应用系统所依赖的硬件和软件。软件是应用系统在硬件配置和使用的基础上完成的任务。单片机多级通信红外线报警技术，其中包括一个主节点和多个子节点以及检测节点。子节点检测红外线是否异常，主节点将子节点发出的报警信号以声波报警的形式提前入驻。做这样一个网络需要一个主节点和两个子节点，每一个节点都需要一个单片机，主节点实现的功能是把声波传送到子节点，报警信号通过小灯闪烁加上蜂鸣器的蜂鸣这两种方式提醒用户。子节点上除了单片机之外还有一个红外线人体感应识别模块，当检测到红外线信号就会把信号传送到单片机，由单片机通过485通信传送到主节点，来实现主要功能。系统分析与整体设计本设计由51单片机组成的485通信红外线报警监控网络，通过485总线组成远程数据采集控制系统。通信包括一个主机和两个从机，主机完成报警和显示，两个从机分别检测人体，物体等。由此来完成主机与从机之间的通信。两个人体红外线检测器分别采集数据通过485总线传输到由单片机做成的主机，主机来判断是否检测成功，若检测成功则报警，并且由液晶显示个采集数据，使得整个网络同步运行。2.1系统功能简介基于458网络的红外线报警监控网络的电路原理是通过子节点中的人体传感器中的红外线扫描到物体，通过声波传输到子节点对应的单片机中，两个子节点的作用就是把接收到的声波传输到主节点的单片机中，报警信号通过液晶显示、小灯闪亮、蜂鸣器的蜂鸣这三种形式体现出来。子节点中的人体红外线感应器中存在一个感应模块，当人体红外线检测到信号，就会传输到单片机中，通过485通信的方式传输到主节点，来实现全部功能。2.2485总线RS-485标准是由两个专业协会制定的，即电子工业协会和通信工业协会（TIA总线TIA.RS-485），它们是基于多点数据传输标准，已成为行业中最常用的标准通信接口之一，允许在两条简单电缆上进行双向多点通信。例如汽车电子通讯、局域网，智能结构和电信.这一标准被普遍接受的另一个原因是，其一般标准RS-485仅限于界定接口的电气特性：运行速度差的传输；允许的接收发射机数目——32缆线d.长度为4000英尺（“1219米”；最大输出数据为10兆字节/秒；最小功率驱动范围：输出电压范围为17775v最大输出电流-250MA最大输入电流1.0MA/12VIN-08MA/-7VIN；输出电压54；输入终端冷凝（OHM）880450PF；接收器的灵敏度是接收器灵敏度的组合：接收器的最小输入电阻为12K，接收器的输出逻辑低于输入电压范围200MV…7V+12V，接收器的输出逻辑高度大于200MV。扩展了接收器的RS-485，如果通信距离高出10米，则RS-485具有均衡传输和差分收入，能够在正常模式下抑制干扰；此外，它还具有高灵敏度的发射机，能够检测到低至200毫伏的电压，因此，传输信号可以从公里数中获得RS-485具有半双工操作模式，任何时候只有一个点处于传输模式。因此，传输电路必须由一个n激活信号来控制。RS-485非常适合多点连接，并且可以通过多点连接来控制。存储多条信号线。RS-485可以用来创建一个可同时连接32个控制器和32个接收器的分布式系统。在RS485通信中，为了避免信号反射，通常将90-120欧姆的电阻连接到终端上。如果在RS485通用接口速度下存在此电阻负载，则输出电路限制在1.5到1.8之间，以衰减信号。此外，um3085/um3088具有降低电磁干扰的主要特性。为了减少故障噪声的反射和吸收，有效地降低噪声，适当的响应会消耗大量的功率。而另一种节能型模块流RC则采用C电容切断直流，从而节省了很大一部分效率，除了这两种方案外，还有二极管补偿系统。虽然二极管补偿系统不太匹配，但它利用二极管锁定功能，快速降低反射信号，提高信号质量，节能降耗十分重要。485网络通讯协议分为三层：物理层、数据链路层和用户层。数据链路层所传输的帧格式为：帧头、数据、校验码。2.3多级通讯接口设计对于多机通信，最重要的是保证通信顺序，要求严格的通信协议和先进的通信软件，以及包括RS-485系统、管道连接在内的多机通信系统：主机控制多台计算机，其中一台计算机不能发送指令或来自计算机的数据。所有这些计算机都由计算机控制。多机系统中只有一台主机，即使有交换，也不能相互通信。信息必须由主机发送。根据多机耦合RS-485的原理，将相应的电阻连接到总线的末端。如果轮胎中没有信号传输，则接收总线反射信号、轮胎悬架和相应的电阻值。a+正极与B-负极耦合；B-负极与接地耦合，如果总线上没有信号，a+类的正极约为3.2b，负极约为1.1。即使有信号干扰目录，也很难从零产生串行信号，从而导致轮胎碰撞。主总线由包含2-25-3复合膜的多机通信系统生成；主机提供异步串行通信和分机半双工数据传输以及MAX485芯片一起，使得主机与分机之间的通信距离更远更稳定。分机的地址由高四位和低四位组成，前者为地址后者为报警为10130H。初始化程序将串行口编程为方式2被分机系统接收，这就是9位异步通讯方式，SM2和REN1，允许串行口中断。也就是说，每个站点的序列接口的第九位RB8和中断信号R1是一个。因此，每个扩展被中断，中断服务序列被执行。如果地址不匹配，则SM2位将被零释放以接收主机的命令。保持SM2=1，主机随后发送数据字段。每个扩展的串行接口获得RE8=0。只有一个扩展系统，其右地址与上一地址匹配，才能启动中断信号匹配并进入中断服务程序。中断服务程序中的主机或从机命令的执行以及主机与从机之间的通信本章小结本章首先设计了系统的主要功能，主要用到的传感器是人体红外线感应器，其次分析了感应器感应到的数据通过从机中的模块进行处理、保存。所收集到的信息数据通过485网络传输到主机进行判断分析并显示，若判断成功则发出报警，最后通过框图的方式直观表达出整体的运行结构第三章系统硬件设计硬件设计的主要任务是根据总体设计给出的结构框图，逐一设计出每一个单元电路最后组合起来成为完整的硬件系统。本设计主要由三个电路组成，两个相同的子电路用来检测，一个主电路用来接收。组成电路的主要元器件包括人体红外线感应器，STC89C52单片机，STC12C5A60S2，LCD602等一些基本元器件。3.1整体框图设计本设计主要包括软硬件两方面设计，将模块分为多个子模块，分别为数据采集、发射、接收以及报警等。电路组成部分为红外线人体感应器、单片机控制电路、显示器电路以及报警电路、信号的发射与接收电路和控制管理的软件等。本设计的结构分为以下几个重要部分：人体红外线感应器电路、单片机电路、485总线、显示器电路、报警电路。总体框图如图3-1所示：图3-1总体框图3.2STC89C52单片机STC89C52RC单片机是新型高速、低耗、抗干扰能力强的单片机，指令代码完全遵循传统8051单片机，12时钟、机器周期和6时钟、机器周期可以任意选择。STC89C52RC单片机引脚图如图3-2所示。图3-2STC89C52RC单片机引脚图主要特性如下：指令码与8051传统完全兼容；工作电压：5.5V-3.3V（5V微处理器）、3.8V-2.0V（3V微处理器）；双工作频率：0-40MZ，E等效0；工作电压：5.5V-3.3V（5V微处理器）、3.8V-2.0V（3V微处理器）；工作频率：0-MZ，0-80mz8051。世纪赤道和频率有效的应用空间。512八位RAM集成在仪表盘上。通用端口I/or（32），复位后：P1、P2、P3、P4几乎双向门或弱拉，当用作总线延长时打开排气垫，牵引电阻1/或（32），如有必要，如用作端口I/oeNecessariatractionresistance.asp（在程序文件系统中）iap（在可编程应用文件中），无可编程专用文件，无专用模拟文件，可直接通过串行（rxd/p3.0）txd/p3.1将程序下载到炉子上，在II部DEPO269IC中，它有一个EEPROM功能和一个看门狗功能，有一个316分钟的睡眠/总控制我们或-或激活，电源切断模式-可从低级外部切断模式转换。此外AsacronaUniversal（UART）专用端口可使用软件定时器制作更多的UART。伽马工作温度：40-85-C；（工业级）/0-75-C；（商业级）。增加PDIP。3.3STC12C5A60S2单片机STC12C5A60S2是一个由STCTO以低成本制作的分离/机械周刊时钟（“1T”），新一代的8051指令代码完全符合8051的传统。但以8-12倍于MAX810复位电路的速度，2个PWM信道，8.10位高速A/D转换器，适用于发动机控制。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换，针对电机控制，强干扰场合。STC12C5A60S2单片机引脚图如图3-3所示。图3-3STC12C5A60S2单片机引脚图主要特性如下：具有高干扰特性：8051CPU增强，1T）1024gtension的程序/循环操作：5，5，5-3，5V1280RAMI/O后倾斜共享端口：准双向端口/上低端口可通过四种方式安装：一个双向/低端口、一个大/D强度推力率、一个高流量和一个输出。然而，整个晶体的最大值不应超过120毫微秒，它具有保护和集成功能，包括至多810个外部来源：外部高精度晶体/小时、内部R/C发电机、内部R/C环境温度发电机、频率为5.OV的摄像机：11-17MHZ；3.3V，分庭：8-12MHZ416位计时器/定时器，16位计时器T0和T1，符合80513小时输出终端的传统，可通过T0泄漏和P3.5/T1输出小时产生P3.4/T0输出时间：I/O终端的七个外部干扰，传统的降压或电压中断，此外，还增加了一个新的模块，以支持提高电离层全球变暖的潜力，这可以转换为/D从10度精度的ADC，共8个通道的外部断电速度更快INT/P3.2，INT1/P3.3，T0/P3.4，T1/P3.5，RXD/P3.0，CPC/P1.3。包装：LQFP-48，LQFP-44，PDPP-40，PLCC。3.4LCD1602液晶显示屏在日常生活中，液晶显示器不是一种外来产品，许多电子产品中都有液晶显示屏的应用，例如电脑、手机、手表和智能家用电子产品。输出为：光学管、发光二极管数字管、液晶显示器、发光二极管数字管等，软件和硬件相对简单。本设计中LCD1602液晶显示屏起到至关重要的作用，用于显示报警的节点，避免发生找不到报警源。LCD1602液晶显示屏的各引脚按照电路图的的标号与单片机和自锁开关相互连接。LCD液晶显示器电路图如图3-5所示。图3-4LCD液晶显示器电路图在单片机系统中液晶显示器作为输出端时具有以下优点：1、高质量显示器：液晶显示器不会在显示中出现闪屏，因为液晶显示器的每一点都保留了颜色和颜色。在接收到信号并继续操作灯光后，亮度不会持续刷新CRT等光点。2、数字接口：液晶显示器作为数字显示器与单片机系统相连接时其接口简单、准确。3、体积小、重量轻：由于液晶显示器是通过电机控制显示屏上液晶分子状态，相比之下自然会比传统的显示器更小更便携。4、低功耗：液晶显示器的能耗相对集中在内部电极和驱动容器中，因此，能量消耗大大低于其他液晶显示器的消耗量。液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，获取在便携式计算机以及其他数码相机分类领域中广泛使用的彩色图像等特征。PDA移动通信工具和CD分类方法很多，通常可以分成段、字符等。除了共享黑白显示外，点阵列液晶显示包括多个静态驱动的灰色显示器、简单矩阵和有源矩阵。LCD上显示不同图像形式的原理：LCD作为分段显示点图，包括m×N显示单元，64行，128列，8位，1字节，8列，16字节，16×8=128点，64×16显示单元对应屏幕上的显示单元，RAM显示范围1024字节。每个字节的内容和屏幕上的显示元素对应的光和阴影的关系。如果=FFH，在屏幕的左上角显示八个短的灯光。如果3ffh=FFH，屏幕的右下角将显示一个短的光。屏幕顶部显示一个由八条直线和八条隐藏线组成的虚线，这是液晶显示的基本原则。字符串显示：使用LCD显示字符更复杂，因为字母是6-215；8x8矩阵。但是，内部信号发生器的控制相对容易。由于控制器和内部字符发生器的控制器的显示相对简单，因此控制器可以在文本模式下操作根据液晶显示器上显示的每一行的行号和列号，找到显示RAM的地址，设置光标，并将相应的代码发送给液晶显示器。汉字的显示：汉字通常以图形的形式表示要显示的汉字点阵码预先与计算机分开（通常是字体折旧软件）每一个汉字为32B，分为左、右两部分，16和左一部分为1、3，右部分为2、4、6，具体取决于LCD的行数、列数以及RAM相应地址的每一行的列数。设置光标，发送第一个音节显示汉字，添加一个到光标位置，发送第二个音节，预览行和列的对齐方式，发送第三个节……直到32B显示完就可以LCD上得到一个完整汉字。1602字符型LCD简介：液晶显示模块是显示诸如字母、数字、符号等矩阵的光盘，目前用于16×1、16×2、20×2、40×2行。3.5HC-SR501人体感应模块产品特点：HC-SR501是基于红外线技术的自动控制模块，从德国进口，并使用LH778传感器，特别是高可靠性和操作状态，一种干式电池自动控制器。本设计中该模块连接方式按引脚排布连接。HC-SR501人体感应模块电路如图3-5所示。图3-5HC-SR501人体感应模块功能特点:全自动感应:当一个人在感应区域移动时，他会提升输出高水平，当人离开感应区域时，会自动延迟关闭高电平。光敏控制：可设置光敏控制，强光时不感应。温度补偿：当环境温度上升30-32时，温度补偿就会自动补偿一定的特性。两种触发方式：a、不可重复触发方式产品特点：HC-SR501是一个使用德国LH778传感器的红外技术自动控制模块。电池的自动控制，即电池的自动控制，特别是在测量后的可靠性和操作条件下。“高输出电平，在延迟周期结束时，从上到下自动改变输出状态；b、可重复触发方式，即：在具有高的感应特性之后，主体在延迟期间内移动到感应区域，并将其性能保持在高水平，直到人体离开。具有感应封锁时间：在每次感应之后，感应模块可立即调整传感器不接收感应信号的锁定时间，有效地减小负载转换期间产生的干扰。传感器模块可以在不接收传感器信号的情况下立即调整传感器锁定时间，此功能可用于测量同时产生的间距，有效衰减负载转换过程产生的干扰。工作电压区：dc4.5v-20v标准电压未使用。使用说明:当传感器模块启动时，其启动时间约为一分钟。在此期间，模块从零开始产生三次并在一分钟内进入待机模式，至少避免光源等干扰源，并且镜头被设置在短距离处。至少在工作环境中必须避免空气流动，这也会导致传感器故障。检测模块使用双探针，探针窗口为矩形，双探针（A-B元件）位于最长方向的两端，当人体从左到右或从右到左到达双探针时，红外光谱随时间和距离而变化。差异越大，检测的灵敏度就越大。为了提高测量角度，该模块采用圆形透镜，四面相关，但左右两侧比向上方向范围更大、更灵敏，因此必须尽可能满足上述要求。3.6蜂鸣器报警电路中最后一个部分，报警部分至关重要。蜂鸣声的直观报警方式是蜂鸣器在报警仪器中比较广泛应用。蜂鸣器作为一体化结构的的电子讯响器，其主要结构特点是基于一体，采用直流供电。本次使用压电式蜂鸣器，采用压力标志。其主要部件包括：多谐振荡器、压电蜂鸣片和阻抗适配器。本设计中蜂鸣器外端上装有一个发光二极管，增加一个提示效果以此提醒用户。多谐振荡器由集成电路构成，通电后，多谐振荡器起振并输出音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。压电蜂鸣片主要组成是铌镁酸铅压电陶瓷并在其两面镀上银电机经处理后与不锈刚粘在一起。在连接蜂鸣器时还需要加入一个晶体三极管，因为三极管在使用时具有将电流放大的作用，是该电路中的核心部分，三极管主要由两块P型半导体、一块N型半导体所组成。三极管的主要作用是通过小电流从而控制大电流。蜂鸣器电路如下图3-6所示。图3-6蜂鸣器电路3.7总电路图总电路图分为子、主两个电路。子电路所用的单片机为STC89C52.人体红外线感应器的各引脚与单片机相连接，将检测到的数据传输到单片机中。模块中的2引脚与单片机中2、26相连接完成传输。LED灯和单片机的24相连接完成小灯闪亮的显示。复位开关需要和单片机相连。11.0592MHZ的晶振在计算时钟、串口通信波特率灯运算中能够得到一个整数，计算的结构更加精确和方便。子节点电路图如图3-7（a）所示。图3-7（a）子节点电路图主节点电路图中的单片机与子节点不同，型号为STC12C5A60S2，LCD1602的各个引脚与单片机相连接用于显示两个子电路收集到的信号。主电路中增加了蜂鸣器，蜂鸣器与LED灯相连接并且需要连接一个三极管，用来放大接收到的信号，使蜂鸣器蜂鸣小灯闪烁。此外主电路需要增加两个串口分别与两个子电路相连接，再加上自锁开关、复位开关、晶振分别与单片机各引脚相连接。主节点电路图如下图3-7（b）所示。图3-7（b）子节点电路图本章小结本章首先介绍整体框图设计了和主电路和子电路的电路图以及他们的元器件的连接方式，其次分析了电路图中的STC89C52单片机、HC-SR501人体感应模块、LCD1602液晶显示屏、STC12C5A60S2单片、蜂鸣器这些主要元器件的功能，最后介绍了这些元器件的连接方式以及在电路中的主要作用。第4章系统软件设计软件设计是整个应用系统设计中最重要、最基本的工作环节之一。软件设计一般采用模块化编程方法，模块化编程方法的优点是不是每个模块都需要过多的关于其他模块的信息，各个层次的程序都清晰，结构清晰，然后就可以读取。4.1红外线人体识别模块流程图当有物体通过时，HC-RS501会开始检测通过红外线扫描的方式识别物体，主机进行访问以及识别检测信号，进行对比之后若成功则发出报警若没有对比成功重新检测。HC-RS501的主要参数有检测范围，环境监测。全自动感应，当一个人在感应区域移动时，他会提升输出高水平，当一个人离开感应区域时，他会自动延迟关闭高电平。光敏控制，可设置光敏控制，强光时不感应。温度补偿，当环境温度上升30-32时，可以使温度补偿补偿一定的特性。红外线人体识别模块流程图如下图4-1所示。图4-1红外线人体识别模块流程图4.2LCD1602液晶显示模块流程图液晶显示器的主要作用读取各从机的数据并且以文字的方式显示报警LCD作为分段显示点图，包括m×N显示单元，64行，128列，8位，1字节，8列，16字节，16×8=128点，64×16显示单元对应屏幕上的显示单元，RAM显示范围1024字节。每个字节的内容和屏幕上的显示元素对应的光和阴影的关系。如果=FFH，在屏幕的左上角显示八个短的灯光。如果3ffh=FFH，屏幕的右下角将显示一个短的光。屏幕顶部显示一个由八条直线和八条隐藏线组成的虚线，这是液晶显示的基本原则。LCD1602液晶显示模块流程图如下图4-2所示。图4-2LCD1602液晶显示模块流程图本章小结本章首先介绍了红外线人体识别模块的流程图和LCD1602的液晶显示模块的流程图。其次分析了这两个模块是如何进行的他们的工作流程的，工作时需要什么条件，两个主要器件的工作原理是什么。最后通过流程图的方式将两个系统软件直观的表现出来。第五章系统调试当用户样机完成软硬件设计，全部元器件安装完成后，在用户及的程序存储器中放入编好的应用程序，整个系统就可以正常运行。但是程序一次成功的概率非常小，都会存在一些软硬件上的问题，需要借助单片机的仿真开发工具进行调试，发现并改正错误。5.1硬件连接本设计采用三个万用板进行实物的连接，其中包含两个相同电路，这两个电路也可以称其为检测电路，通过单片机与HC-SR501人体感应模块、小灯的连接，用来检测周围环境。还有一个万用板，用来连接接收电路，通过单片机与LCD1602显示屏、蜂鸣器、小灯的连接用来接收检测电路发出的信号，并通过LCD1602显示屏、蜂鸣器的蜂鸣、小灯闪烁来显示出来是哪一个检测节点发出的信号。5.2系统调试在调试之前，必须仔细检查电源线是否有错误。按一定顺序检查电路图。在将电源连接到电路之前，必须关闭所需的电源值，并确保电路末端没有短路。如果电源已连接，请观察是否有异常现象，如冒烟、异味，排气和灯光噪音、高温部件等，如有，请不要惊慌，解决问题后应立即关闭电源，重新接通电源。然后测量每个集成块的引脚张力是否正常，以确保集成电路被驱动。本设计的检测范围在三米之内，在电路硬件完成之后，在硬件周围通过会动的动物、静止的物体、人体的移动等检测方式，来检测HC-SR501人体感应模块是否灵敏。当硬件检测到人体时就会发出蜂鸣声和小灯闪烁这使会在LCD1602显示屏中显示出来是哪个检测电路发出的信号。若使报警停止，只需要一个密封性比较严的物体将检测电路或人体感应模块盖起来，十秒到二十秒报警就会停止。红外探测处理单元对移动人体进行红外探测，并将传感器输出信号作为最小单片系统的输入信号进行放大、过滤等。接收和接收报警器，串行接入通信模块确保单片与PC之间的串行通信，由单片传输的报警器数据通过串行接口和报警电路传输给上部单元，驱动由发光二极管和夏季发光二极管上部构成的附加报警，单片机最小系统的闪烁和铃声操作是硬件控制的核心，负责信号检测，警报和数据传输控制。主要应用的原理为单片机多级通信红外线报警，主要由一个主节点和多个子节点以及检测节点组成。子节点检测红外线是否异常，主节点将子节点发出的报警信号以声波报警的形式提前入驻。做这样一个网络需要一个主节点和两个子节点，每一个节点都需要一个单片机，主节点实现的功能是把声波传送到子节点，报警信号通过小灯闪烁加上蜂鸣器的蜂鸣这两种方式提醒用户。子节点是除了单片机之外还有一个红外线报警铃的检测模块，当检测到红外线信号就会把信号传送到单片机，由单片机通过485通信传送到主节点，来实现主要功能。本章小结本章首先介绍了实物是如何连接的以及实物中重要的元器件如何连接，其次对于系统的调试分为通电之前和通电之后；两种不同的调试方法，通电之前应认真检查电路连接的情况通电之后针对距离敏感度进行调试，最后在软件中进行完整的调试。结论本研究主要由485通信网络和红外线报警监控网络构成一个完整的检测系统。系统主要由人体红外线感应模块、主机模块、从机模块、显示模块和报警模块组成。两个从机通过人体红外线模块感应发出信号，主机接收检测，通过显示器显示和蜂鸣来报警显示。红外线感应模块由于比较敏感三米之内就会检测到，这个距离还可以进一步的扩大或缩小，在日后还需多次的调试。在人体红外感应模块中将采集到的信号进行滤波，同步采样等处理后，输入A/D转换为数字信号后由单片机采集，然后利用单片机与PC机的通信将数据送到PC机进行数据的存储、后期处理与显示，该系统的数据处理功能强大、显示直观。主机主要是用来控制从机什么时候向主机发送数据，以及判断接受到的数据是否超过预先设计的值，如果超过将报警。本系统还是一个不完善的系统，还有许多需要改进的地方。在通信协议不完整，没有进行发送超时出错处理。还有各种不足之处有待将来改进。本设计通过485技术控制红外线报警监控，利用485通信网络一主多从的特性使红外线报警技术在人们面前更加形象的展现出来。485通信由于采用半双工工作方式和多点通信这两个特点在工业环境下被频繁用于控制器内部之间的通信，即将成为人们以后生活研究的热点，使485通信技术在人们的生活中带来便携安全。哈尔滨华德学院本科毕业论文（设计）哈尔滨华德学院本科毕业论文（设计）致谢本设计工作是在赵鹏舒老师的精心指导和大力支持下完成的。赵老师平日里工作繁多，要来回奔波于两校之间，但是在我做设计的每一个阶段，从最开的开题报告到最后赵老师都是一步一步帮我们走过来，只要有问题会立刻帮我们解答，赵老师给予我很多的帮助以及无微不至的指导。在整个编写程序和撰写论文的过程中，赵老师总是不厌其烦地给我讲解每一个问题。在跟赵老师作毕业论文的过程中，学到的不仅是知识，更重要的是思考与解决问题的能力。赵老师独特的教导以及别具匠心的思路，能够给我提供更好的思路想法。他对知识的锲而不舍的追寻精神，一定会激励改变我的生活。在此，向赵老师表示崇高的敬意以及衷心的感谢！最后还要感谢我大学四年来以所有的专业课老师，在所有专业课老师的悉心指导下，我才能打下坚实的专业课知识，同时还要感谢学校为我们提供的实验室实验设施，正因为有了这些帮助此次毕业设计才会顺利完成。参考文献[1]黄明强.51单片机C语言快速上手[J].保定师范专科学校学报，2004.2[2]刘志勇.用DS1302+AT89C2051控制的红外遥控LED电子钟[N].电子报，2003.6[3]李念强.《单片机原理及应用》.北京机械工业出版社，2007.3[4]李平等.单片机入门与开发[M].机械工业出版社，2008[5]陈海宴.51单片机原理及应用[M].北京航空航天大学出版社，2010[6]王永军.《数字逻辑与数字系统（第2版）》.电子工业出版社，2001.7[7]张靖武、周灵彬.《单片机系统的设计与仿真》.电子工业出版社，2006.2[8]马忠梅.《单片机的C语言应用程序设计（第4版）》.北京航空航天大学出版社，2007.4[9]时德钢.《电气自动化》.西安交通大学电气工程学院，西安2002第4期[10]宋文绪.《传感器与检测技术》[M].北京高等教育出版社，2004[11]唐桃波.《基于AT89c51的智能无线安防报警器》.电子设计应用，2003[12]郭听刚.《基于PT2262PT2272的报警器》.长春大学学报，2010[13]童强民.《基于单片机系统的无线遥控技术》[J].电脑知识与技术，2009[14]ThomasL.FloydDavidM.Buchla.TheScienceofElectronicsAnalogDevices.清华大学出版社，2007：210-220[15]S.M.Sriraghavan.Asingle-phasepulse-width-controlledinvertercircuit.泰勒弗朗西斯期刊，2006:120-190附录1译文随着社会的不断进步和科学技术不断发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护手段在不断的增强，对防盗设施的智能化提出了新的要求。本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。它在以前的防盗器基础上进行了很大的改进，由于使用了单片机做信号处理器，不但可以用于单一的住宅区，也可以用于较大规模住宅区的防盗系统。它的工作性能好，不易出现不报和误报现象，安全可靠。在我国，目前市面上报警器主要有压力触发式防盗报警器开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。本系统采用了人体热释电红外传感器，在人体探测器领域中，被动式热释电红外探测器因其价格低廉、制作简单、成本低，安装比较方便，防盗性能比较稳定，灵敏度高、安全可靠等特点，备受广大家庭用户的欢迎。而且防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现。红外传感技术可分为主动式传感技术和被动式传感技术。因此红外报警器又分为主动式红外报警器和被动式红外报警器。主动式红外报警器是由发射和接收装置两部分组成，红外发射机驱动红外发光二极管发出一束调制的红外光束。在距发射机一定距离处，与之对准放置1红外接收机。它通过光敏晶体管接收发射出的红外辐射能量，并经过光电转换将其转换为电信号。此电信号过适当的处理再送往报警控制器电路。分别在收、发端放置1光学透镜，将红外光聚集成较细的平行光束，以使红外光的能量能集中传送。采用调制的红外光源具有以下几个优点：降低电源的功耗，使红外探测器具有较强的抗干扰能力，提高了工作的稳定性。红外光束构成了一道人眼看不见的封锁线，当有人穿越或阻挡这条红外光束时，接收机输出的电信号强度就会发生变化，从而启动报警控制器发出报警信号。被动式报警器带技术被动式红外探测器不需要附加红外辐射光源，本身不向外界发射任何能量，而是由探测器直接探测来自移动目标的红外辐射，因此才有被动式之称。被动式红外探测器是利用热释电效应进行探测的。被动式红外探测器又称为热释电红外探测器，其主要工作原理便是热释电效应。热释电效应是如果使某些强电介质材料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P(TR)，PTR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，以提高接收灵敏度。用菲涅尔透镜配合放大电路将信号放大60-70db，就可以检测10-20m处人的活动。热释电传感器具有自极化效应，晶体处于低于Curie温度的恒温环境时，其自极化强度保持不变，即极化电荷面密度保持不变。这些极化电荷被空气中的带电粒子中和，当红外辐射入射晶体，被晶体吸收后，晶体温度升高，自极化强度变小，即电荷面密度变小。这样，晶体表面存在多余的中和电荷，这些电荷以电压或电流的形式输出，该输出信号可用来探测辐射。相反，当截断该辐射时，晶体温度降低，自极化强度增大，由相反方向的电流或电压输出。热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。按照探测元的数目来分，热释电红外传感器有单元、双元和四元等几种，用于人体探测的红外传感器采用双元或四元式结构。按照热释电红外传感器的用途来分，有以下几种：用于测量温度的传感器，它的工作波长为（1－20）纳米;用于火焰探测的传感器，它的工作波长为0.435+/-0.15纳米;用于人体探测的传感器，它的工作波长为7－15脚。该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起，目的在于消除因环境温度和自身变化引起的干扰。它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理，使传感器起到补偿作用。当人体处于静止状态时，两元件极化程度相同，相互抵消;当人体移动时，两元件极化程度不同，净输出电压不为0，从而达到探测移动人体的目的。热释电红外传感器通过接收移动人体辐射出的特定波长的红外线，可以将其转化为与人体运动速度，距离，方向有关的低频电信号。当热释电红外传感器受到红外辐射源的照射时，其内部敏感材料的温度将升高，极化强度减弱，表面电荷减少，通常将释放掉的这部分电荷称为热释电电荷。由于热释电电荷的多少可以反映出材料温度的变化，所以由热释电电荷经电路转变成的输出电压也同样可以反映出材料温度的变化，从而探测出红外辐射能量的变化。红外探测器的光学系统可以将来自多个方向的红外辐射能量聚焦在探测器上，这样红外探测器就可以探测到某一个立体探测空间内热辐射的变化。当防范区域内没有移动的人体时，由于所有的背景物体(如墙壁、家具等)在室温下红外辐射的能量比较小，而且基本上是稳定的，所以不能触发报警器。当有人体突然进入探测区域时，会造成红外辐射能量的突然变化，红外探测器将接收到的活动人体与背景物体之间的红外热辐射能量的变化转化为相应的电信号，电信号的大小，决定于敏感元件温度变化的快慢，经过后级比较器与状态控制器产生相应的输出信号U。送往报警器，发出报警信号。红外探测器的探测波长为8－14微米，人体的红外辐射波长正好处于这个范围之内，因此能较好的探测到活动的人体。被动式红外探测器属于空间控制型探测器，其警戒范围在不同方向呈多个单波束状态，组成锥体感热区域，构成立体警戒。由于被动式红外技术具有监测距离较远，灵敏度较高，节能价廉等优点，本课题采用主动式红外探测器作为报警探测器，使报警系统更加趋于完善。

附录2英文参考资料Withthecontinuousprogressofsocietyandthecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,people'slivingstandardshavebeengreatlyimproved,themeansofprotectionofprivatepropertyhasbeencontinuouslyenhanced,andnewrequirementshavebeenputforwardfortheintellectualizationofanti-theftfacilities.Thisdesignistomeettheneedsofmodernresidentialanti-theftdesignofthehometypeelectronicanti-theftsystem.Ithasbeengreatlyimprovedonthebasisofthepreviousanti-theftdevice.Becausethesingle-chipmicrocomputerisusedasthesignalprocessor,itcanbeusednotonlyinasingleresidentialarea,butalsointheanti-theftsystemofalarge-scaleresidentialarea.Itsworkingperformanceisgood,itisnoteasytonotreportandfalsereport,safeandreliable.Inourcountry,therearemanykindsofalarmsinthemarket,suchaspressuretriggeredalarmswitchelectronicalarmandpressureblackouttriggeredalarm,butthesekindsofalarmshavesomeshortcomings.Thesystemadoptsthepyroelectricinfraredsensorofhumanbody.Inthefieldofhumanbodydetector,thepassivepyroelectricinfrareddetectoriswelcomedbythemajorityoffamilyusersbecauseofitslowprice,simplemanufacture,lowcost,convenientinstallation,stableanti-theftperformance,highsensitivity,safetyandreliability.Moreover,theinstallationoftheanti-theftdeviceisconcealed,whichisnoteasytobefoundbythieves.Infraredsensingtechnologycanbedividedintoactivesensingtechnologyandpassivesensingtechnology.Therefore,theinfraredalarmisdividedintoactiveinfraredalarmandpassiveinfraredalarm.Theactiveinfraredalarmconsistsoftransmittingandreceivingdevices.Theinfraredtransmitterdrivestheinfraredledtosendoutamodulatedinfraredbeam.Atacertaindistancefromthetransmitter,place1infraredreceiverinalignmentwithit.Itreceivestheemittedinfraredradiationenergythroughphototransistorandconvertsitintoelectricalsignalthroughphotoelectricconversion.Thiselectricalsignalissenttothealarmcontrollercircuitafterproperprocessing.Oneopticallensisplacedatthereceivingendandoneopticallensisplacedatthetransmittingendtofocustheinfraredlightintoathinparallelbeam,sothattheenergyoftheinfraredlightcanbetransmittedcentrally.Themodulatedinfraredlightsourcehasthefollowingadvantages:reducingthepowerconsumptionofthepowersupply,makingtheinfrareddetectorhavestronganti-interferenceability,andimprovingthestabilityofthework.Theinfraredbeamconstitutesaninvisibleblockadeline.Whensomeonepassesthroughorblockstheinfraredbeam,theelectricsignalintensityofthereceiverwillchange,soastostartthealarmcontrollertosendoutthealarmsignal.Passivealarmwithtechnologypassiveinfrareddetectordoesnotneedadditionalinfraredradiationlightsource,doesnotsendanyenergytotheoutside,butdirectlydetectstheinfraredradiationfromthemovingtargetbythedetector,soitiscalledpassive.Passiveinfrareddetectorusespyroelectriceffecttodetect.Passiveinfrareddetectorisalsocalledpyroelectricinfrareddetector.Itsmainworkingprincipleispyroelectriceffect.Pyroelectriceffectisthatifthesurfacetemperatureofsomestrongdielectricmaterialschanges,withtheriseorfalloftemperature,thesurfaceofthematerialwillpolarize,thatis,thechangeofchargewillbegeneratedonthesurface,sothatthesurfacechargeofthematerialwilllosebalance,andthefinalchangeofchargewillbeoutputintheformofpiezoelectricorcurrent.Therearetwokeycomponentsinthepyroelectricinfrareddetector,oneispyroelectricinfraredsensorP(TR),PTRcanchangetheinfraredsignalintoelectricalsignal,andcaninhibitthewhitelightsignalinnature.TheotherisFresnellens,whichisaspecialdesignedopticallensmadeofplastic.Itisusedtocooperatewithpyroelectricinfraredsensortoimprovethereceivingsensitivity.Whenthesignalisamplified60-70dBbyFresnellensandamplifyingcircuit,thehumanactivityat10-20Mcanbedetected.Thepyroelectricsensorhasselfpolarizationeffect.WhenthecrystalisinaconstanttemperatureenvironmentlowerthantheCurietemperatur