防盗报警器设计论文传感器设计论文.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流防盗报警器设计论文传感器设计论文.精品文档.防盗报警器设计论文传感器设计论文家用型互助式防盗报警器的设计构想摘要一般的家用防盗报警装置具有成本较高，售价贵，抗破坏性差等缺点而不易被人们所接受，所构想的防盗报警器采用数字化控制，自主性强，可靠性高，具有成本低廉，安装简单等特点。 关键词新型家用防盗报警器 设计构想 一、结构组成 见图和图，本装置由两大部分组成，即安装在用户家中的检测拔码呼叫部分和安装在用户邻居家中的判断控制报警部分，两部分以通信电缆3电连接成一体。检测拨码呼叫部分包括顺序相连的多对磁钢1磁化传感器8、两个拨码盘9和10、变压器3

2、0（见图3，图1和图2中未表示）、整流瓶32、紧急呼叫按钮12、本地报警器13。判断控制报警部分包括以单片机88为核心的数字控制电路板880，该数字控制电路板880的主要元器件还包括电压比较器70、门电路87。判断控制报警部分还包括呼叫报警器16、备用电池63、复位按钮15。检测拔码呼叫部分中的多对磁钢1磁传感器8并联，磁钢1分别安装在门扇和窗扇5活动部分的边沿，磁传感器8分别安装在与磁钢1对应并且相邻近的门框或窗框上，所有磁钢磁传感器通过或非门871和或门872连接单片机88的中断口0（INT0）。拨码盘9和10 和本地报警器13安装在大门边。本地报警器13、呼叫报警器16和拨码盘9和10分

3、别与单片机88的接口相连。外部电源通过整流器32或利用备用电池63给本装置供电。检测拨码呼叫部分1中，除磁钢1磁传感器8之外，其余元器件组装成盒2。判断控制报警部分组装成盒4。盒2表面装有拨码盘9和10 、紧急呼叫按钮12。盒4表面装有电源开关14和复位按钮15。 二、工作原理 图3是本装置检测拨码呼叫部分的电气原理图，由电源线11引入的单相交流电经变压器30降压，经熔断器31到达整流器32整流，电解电容33的电容34滤波，然后连接发光二极管35和本地报警器13。发光二极管35的一端通过电阻36接地。本地报警器13的另一端接点J1.5连接单片机88的P1.5脚。拨码盘9和10的引脚一端分别接接

4、插件17上的接点J1.7和J1.8，另一端通过二极管3942和4346经电阻排18接电源+5V。图1和图2中的磁钢磁传感器在这里表示为开关形式，即50、51、52。其磁传感器的一端接地，另一端通过电阻47、48、49接电源+5V，同时通过或非门871接点J1.6。紧急呼叫按钮12的一端接地，另一端经电阻37接电源+5V。 图4是本装置判断控制报警部分的电气原理图，来自检测拨码呼叫部分的电源经二极管60、电解电容61滤波，再与备用电池63经二极管91、62并联一开关14，然后一起经稳压模块65稳压后给整个装置供电。单片机88的P1.4脚和P1.5脚分别通过非门79和80连接三极管82和85的基极

5、，同时还分别经限流电阻73和83接电源+5V。三极管82的集电极接呼叫报警器16，发射极接地；三极管85的集电极经接点J1.5连接本地报警器13，发射极接地。电阻值相等的电阻67和68组成一个分压器，电阻67的一端接二极管91的负极，电阻68的一端接地，电阻67和68的公共端接电压比较器70的正输入端，电压比较器70的负输入端通过稳压管71接地，输出端接单片机88的中断口0（INT0）。复位按钮15的一端接电源+5V，同时通过电容75和电阻76接地，另一端经电阻74与单片机88的复位脚即RESET脚相连。单片机88的X1和X2脚分别连接到晶体72的两端，然后再分别经电容77和78接地。或门87

6、2的输出端接单片机88的INTO脚。接插件17中的接点JI.7和J1.8通过非门873相连接。 图5是本装置具有互助功能的家用防盗报警装置的运行控制方法，其运行主程序如下： （1）开始100 （2）初始化101 （3）判断密码是否正确103 （4）密码正确，则设置标志位105；密码标志位置1、开门标志位清零、空闲标志位置1 （5）装置进入省电状态107 （6）密码不正确，密码标志位清零104 （7）判断开门标志位是否为1106 相对开门而言（通常位秒级），单片机的唤醒时间非常短（通常为几十毫秒），所以从复位到进入中断0子程序在时间上不会发生冲突，因为前面所说的程序执行时间不会超过开门时间减去复

7、位时间之差。（中断子程序的流程，详见图6） 单片机进入到中断0子程序后，首先禁止中断0，延时20秒201，判断密码是否正确203，如果正确，则恢复中断0，禁止本地报警器13和呼叫报警器16发出响声205，返回主程序207；如果密码不正确，则把单片机P1.5脚清位，三极管85导通，本地报警器13发出响声并延时20秒202。如果是窃贼进入。这样设计有警告的作用；如果是用户进入，可以提醒用户密码不对，重新拨对密码。在单片机P1.5脚清位后，再次读取密码是否正确204。如果不正确，报警装置关闭所有中断，单片机P1.4脚清零，三极管82导通，呼叫报警器16发出响声206。要想关闭呼叫报警器16，唯一的方

8、法是把用户邻居家中的判断控制报警部分的电源开关14关闭或按下复位按钮15。 当然，如果把接收中断0信号，判断密码不正确后，设计成让本地报警器13和呼叫报警器16同时鸣叫也可以。这只是软件的改动，硬件没有任何变化。 三、设置与使用 本装置提供一种具有互助功能的家用防盗报警装置及其运行控制方法，它采用单片机数字化控制，磁钢磁传感器监控，拨码盘设定密码，其控制流程简单明了，以中断程序报警，使操作应用直观简便，能同时对门、窗、阳台进行监视，并且自主性较强、成本较低。 本装置包括安装在用户家中的检测拨码呼叫部分和安装在用户邻居家中的判断控制报警部分，两部分电连接成一体。检测拨码呼叫部分包括顺序相连的多对

9、磁钢磁传感器、拨码盘、整流器、紧急呼叫按钮、本地报警器。判断控制报警部分包括以单片机为核心、以及电压比较器、门电路的数字控制电路板，还包括呼叫报警器、备用电池、复位按钮。检测拨码呼叫部分中的多对磁钢磁传感器并联，磁钢安装在门扇或窗扇活动部分的边沿，磁传感器安装在与磁钢对应并且相邻的门框或窗框上。拨码盘和本地报警器安装在大门边。本地报警器、呼叫报警器和拨码盘分别与单片机的接口相连，单片机通过控制高低电平读取拨码盘的数字。所有磁钢磁传感器通过门电路（或非门和或门）连接单片机的中断口。外部电源通过整流器或利用备用电池给本装置供电。 本装置通过单片机对硬件电路进行数字控制，用汇编语言编制其工作程序，采

10、用结构化程序设计，主程序与子程序相互嵌套，利用中断程序进行报警，控制流程简单明了，操作使用直观简便。 本装置其操作运行控制方法与现有技术相比，具有以下显著的技术效果和特点： （1）本装置采用数字化控制，可靠性高、自主性强。本装置将硬件和软件有机地结合起来，在硬件设计上以单片机为核心，采用磁钢、磁传感器、拨码盘，使识别过程在几微秒内迅速完成，提高了报警装置的可靠性。它不仅具有智能化的功能，而且可以克服集中分布式报警装置成本昂贵、安装麻烦、自主性不强等缺陷，具有成本低廉、安装简单、自选性强等特点。 （2）有常用电源和备用电池，安全性好、耗能小。整套装置的常用电源由用户家的整流部分提供。如果电源的插

11、头被拔掉，则邻居家的备用电池自动提供电源。由于主要的耗能元件是发声器件，加之单片机绝大多数时间工作在空闲省电状态。所以在没有小偷进入，即使发音器件不声响时，整套装置耗能非常小。 （3）操作简便，保密性好。平常用户在家时不需要报警，这时拨码盘拨到密码数字，经单片机识别后解除警报，装置处于禁止开门中断状态，装置的运行进入空闲省电状态。当用户需要警戒，如要离开家时，只要把拨码盘拨到不是密码数字的位置，打开门后，单片机被唤醒并发现拨码盘的数字不正确，延时一段时间（记为T1，是留给用户开门离开的时间），单片机容许开门中断并进入空闲状态。如果门或窗再次被打开，磁钢不与磁感应器件对准，作为单片机中断源的磁感

12、应信号就会改变电平状态并唤醒单片机进入中断程序。单片机进入中断后首先是等待一段时间（记为T2，为用户开门后拨对密码的时间）。然后读取拨码盘的数字。单片机如果读到正确的密码，则重新进入空闲状态。单片机如果读到的不是密码，这时既可以让两个发声器件同时发出持续不断的鸣叫，也可以先让用户家的发声器件鸣叫一段时间（记为T3），提醒用户再次拨对密码。如果单片机这次读到正确的密码，则停止鸣叫，否则两处的发声器件一起鸣叫。由于单片机读取拨码盘的时间只有几个指令周期，加之拨码盘数字即密码共有多达几百种选择，不知道密码的人选对密码的可能性是微乎其微的。 （4）有更换备用电池提示。由下文所述实施例可以看出，本装置通

13、过把一个电压比较器的负输入端接入固定的电平。比较器的输出端接入单片机的中断口。如果电源低于固定的电压，电压比较器输出低电平，引起中断。由于中断程序此时密码为空，装置的数字控制电路自动按密码错误进行处理，导致用户家里的发声器件发出间断的鸣叫，以提醒用户应该更换备用电池。 （5）有互助功能和发出约定求助信号功能。本装置使用户和邻居可以互助，用户家有一个带锁定的紧急呼叫开关。只要这个开关被间断地按下，用户邻居家的发声器件被接通并发出间断的鸣叫。用户可以和邻居约定，这是用户家自己发出的求助信号，而不是有小偷进入用户家。此外，本装置还可以监视刚学会走路的婴幼儿，当其随便出门时家长和邻居能听到装置的报警声，以防止婴幼儿外出。 四、附图说明 图是本装置的电气方框图。 图是本装置的主要元器件的布置安装示意图。 图是本装置的检测拔码呼叫部分电气原理图。 图是本装置判断控制报警部分电气原理图。 图是本装置操作控制主程序的流程图。 图是本装置中断子程序的流程图。 参考文献： 1王树勋、王朝玉，单片微型计算机原理与开发M，北京：机械工业出版社，1999.3. 2曹承志等编著，微型计算机控制技术，化学工业出版社M，沈阳，2008.5