基于AT89C52的红外压感自动门阻一体化装置.pdf

基于基于 AT89C52AT89C52 的红外压感自动门阻一体的红外压感自动门阻一体化装置化装置摘要摘要本设计以有八位寄存器且广泛应用于各种领域的 AT89C52 为核心控制的智能阻门装置，通过单片机与 PIR 红外传感模块、压力传感模块、蓝牙模块、GSM 模块以及报警装置相互连通的共同作用机制，实现智能阻门作用。且能实时传输数据，实现智能化便捷化，且便于安装，与门同步作用，多位一体对门窗进行同步控制实现全方位多角度的安全保障。关键词关键词:智能防盗；AT89C52 单片机；红外检测1 设计背景及目的伴随社会的发展，社会竞争压力逐渐增大，年轻一代追求个性解放、自我独立，寻找自我价值。许多年轻人会远离父母到新的城市寻找自己满意、自己喜欢，属于自己的生活。据有关调查显示，大多在城市中工作生活的独居女性都对独居安全有或多或少的担心忧虑。因此对于防范他人非法进入房屋等问题，推出一款智能防入室装置以提高房屋安全性的诉求日趋强烈。而在自动化、信息化、数据化的如今社会，智能与家具结合在一起的例子数不胜数，这样的大背景为智能防入室门阻一体化防盗装置提供了大的社会背景与技术支撑。2 基本设计思路本产品通过单片机控制相关模块使之关联共同作用来实现阻门作用。包括，压力传感器(Pressure Transducer)压力传感器是使用最为广泛的一种传感器，它能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置，将感知到的压力大小以数字信号输出，一旦受压力自动反应。PIR 人体红外传感器，它应用于多种领域其自身优点很多，如：本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好等。蓝牙模块，蓝牙模块是指集成蓝牙功能的芯片基本电路集合，用于无线网络通讯，大致可分为：数据传输，模块远程控制模块。本产品使用的是远程控制模块，从而在设备之间实现快捷而方便的通信。GSM（GlobalSystemforMobileCommunication）是“全球移动通信系统”的简称。它是一种数字移动通信，较之以往的模拟移动通信，有较多的优点，它可以实现手机信号的互通，将信息输入手机实现实时传递，相较蓝牙模块的传递信号更稳定，距离更远。既起到了阻门作用又实现了信息化传递，将智能与基础设施相结合，压力传感器，PIR 红外检测双重保障，便捷，安全，智能。3 硬件设计3.1 AT89C52 单片机AT89C52 有 40 个引脚，32 个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含 2 个外中断口，3 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89C52 可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本。根据以上描述，该单片机具有高灵活，且能完全实现功能的特点，所以将其作为本设计的主控芯片。3.2 PIR 红外传感模块人体都有恒定的体温，一般在 37 度，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光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收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，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。3.3 压力传感模块压力传感器(Pressure Transducer)压力传感器是使用最为广泛的一种传感器，它能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置，将感知到的压力大小以数字信号输出，一旦受压力自动反应，可以与单片机很好的融合，实现智能化传输信息，重载压力传感器是一种具有外壳、金属压力接口以及高电平信号输出的压力测量装置。同时，它还能够及时检测压力尖峰反馈，发现系统阻塞等问题，从而即时找到解决方案。3.4 GSM 传输模块GSM 模块具有发送 SMS 短信，语音通话，GPRS 数据传输等基于 GSM 网络进行通信的所有基本功能。普通电脑或者单片机可以通过 RS232 串口与 GPRS 模块相连，通过 AT 指令控制 GPRS 模块实现各种基于 GSM 的通信功能。4 系统框图和程序设计4.1 系统框图本项目主要采取以 AT89C52 为主要控制板，应用压力传感器与 PIR 红外检测装置双重保障。可输入 GSM 端智能防盗阻门装置，如若检测到非房主以外其他人有破门等举动时，通过蓝牙模块，门窗相互感应，自动锁死房屋门窗并报警，防止他人非法进入，保证房主安全。压力传感器采集的数值用单片机数据传出，各个独立模块间通过单片机进行协调合作，在对 PIR 红外模块数据采集的整合，最后通过 GSM 的数字化信息传输至手机端。系统结构如下图所示：图图 1 1：总体设计框图：总体设计框图4.2 程序设计在本设计的程序设计中，我们将在 KEIL5 软件上进行编写并进行模块化处理，程序的开始，我们要对蓝牙模块，红外模块，压感模块，GSM 模块进行初始化，通过程序将各个模块之间关联，实现信息的实时化传输，通过与手机实时联系，实现目标功能，单片机对压力传感器压感进行数字化采集，一旦数值大于 5，则启动红外模块，进行数字采集，一旦数值大于 5，启动 GSM 模块反馈至手机，并启动蓝牙模块，检测是否为房主，如果不是则锁死门窗，程序结束。附录部分程序源码void T0_time()interrupt 1TH0=(65536-45872)/256;TL0=(65536-45872)%256;if(Pres sure Sensor Module=5)/条件输入ReadStatusLCD();/检测状态Infra-red sensor=1;/开启红外模块5 结束语我们设计出一种基于 AT89C52 的红外压感自动门阻一体化装置，可以适应科技生产的需求，解决城市住房安全问题，入室犯罪，大多都是通过特殊手段破门而入，因此门和门阻器共同作用是本项目研究的重点，本项目主要通过增加外设来在进入房间的最后一处设防。设置压感和红外双重保障，避免因为模块问题导致装置无法使用的问题。可以在手机端实时报警提醒，避免因为无法及时反馈情况而造成的不良后果。全方位的防盗也是项目的一个重点，为市面上的防盗装置不智能，防盗窗影响居住体验，而本产品如若有人非法进入则自动锁死门窗，通过蓝牙模块实时同步。参考文献1王人先，常见阻门器种类及其优缺点R，2021.5.5：2-52傅贵，宁志添，莫权丽，陈燕，覃宏恩，一种多功能门阻器，南宁学院，中国专利A.2020.02.263新闻资讯，智能锁的优缺点有哪些方面Z，2022.2.104寇开元,基于安全感需求的城市独居女性智能化产品研究,D,沈阳：沈阳航空航天大学,2018,11-12项目名称：宿州学院大学生十七届创新创业训练计划项目项目编号：ZCXM22-271“宿州学院大学生创新创业计划资助”