家庭报警防盗报警系统设计传感器课程设计.docx
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1、家庭报警防盗报警系统设计传感器课程设计通过整理的家庭报警防盗报警系统设计传感器课程设计相关文档,渴望对大家有所扶 植,感谢观看!传感器课程设计家庭报警防盗报警系统设计2021年X月目录一设计要求1.1传感器的简介1.2报警系统开展的背景1.3 设计的目的、意义1.4报警系统的开展趋势1.5设计应解决的问题 二.设计内容2.1设计原理22设计的相关技术2.3实物的简介三.硬件电路的设计3.1 主机电路设计用户端传感器设计3.2 蜂鸣器电路的设计3.3 电源电路设计四软件设计4.1程序语言设计4.2报警装 置的程序设计五结论六参考文献附录附录1附录2附录3附 录4-设计要求1.1传感器的简介传感器
2、(transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测 源指示灯的作用是当接通电源时,指示灯会亮起,持续约1秒钟,表 示电源已接通。当报警时,指示灯会常亮;布防指示灯的作用是当户 主离开前,将系统置于布防状态,即开启防盗监测。布防起先时,布 防指示灯会持续闪烁约20秒,然后绿灯常亮进入布防状态,此阶段 开启红外感应,当有外来者闯入时,系统起先报警,并且三个指示灯 同时亮起。紧急报警按钮的作用是当出现紧急状况,如入室抢劫等, 并且此时系统并未处于布防状态,户主可按下紧急报警按钮,那么红色 报警指示灯亮,蜂鸣器鸣叫,进行紧急报警;布防按键的作用是户主 外出之前,按下布防按键,约20秒后
3、,系统进入布防状态,此时一 切入侵者都会触发报警,户主回家进门前取消布防;复位按键的作用 是可用于取消报警,当误按了紧急报警时,按下复位键可以取消报警; 总开关的作用是限制电路的电源总开关;红外传感器的作用是当系统 进入布防状态时,启动红外传感器,当传感器检测到运动的人体体温 后,就会触发报警。须要留意的是,红外传感器智能检测到处于运动 状态的人体,不能检测处于静止的人体;蜂鸣器的作用是当系统处于 报警状态时,蜂鸣器会发出响声。家庭报警防盗系统实物图如图2,图3所示:图2家庭报警防盗系统实物图图3家庭报警防盗系统实物图三.硬件电路的设计本设计的硬件设计主要是对主机电路、用户端传感器、蜂鸣器电路
4、和电源电路的设计。3.1主机电路设计 本次设计接受的是AT89C51单片机。单片机 是将中心处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器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。目前市面上已经有32位和64位单片机,但依 据实际状况,本设计选用八位单片机AT89C51构成主机系统。主机电路主要是由三大局部组成:1.复位电路、2.时钟电路、3. 键盘电路。主机电路的原理图如图4所示。图4主机电路原理图1 .复位电路复位是单片机的初始化操作。单片机系统在上电启 动运行时,都须要先复位,其作用使CPU和系统中的其他部件都处 于一个确定的状态,并从这
5、个状态起先工作。单片机本身是不能自动 进行复位的,必需协作相应的外部复位电路才能实现。当89C51通电,时钟电路起先工作,在89C51单片机的RST引 脚加上大于24个时钟周期以上的正脉冲,89C51单片机系统即初始 复位。初始化后,程序计数器PC指向0000H, P0P3输出口全部为 高电平,堆栈指针写入07H,其他专用寄存器被清零。表5为复位后 的内部特殊功能寄存器状态。外部复位电路分为两种:上电自动复位和按键手动复位。表5复位后的内部特殊功能寄存器状态寄存器复位状态寄存器 复位状态 PC 0000H TCON OOH AC OOH TLO OOH PSW OOH TL1 OOHSP 07
6、H THO OOH DPTR 0000H TH1 OOH P0P3 FFH SCON OOH IPXXOOOOOOBSBUF 不定 IE OXOOOOOOB PCON 0XXX0000B TMOD OOH 上电复位电路图如下:图6上电复位2 .时钟电路时钟电路产生的方法分为两种,一种是内部时钟方式,一种是 外部时钟方式,电路图如图7、图8所示。图7内部方式时钟电路图8外部方式时钟电路3 .键盘电路:键盘是一个具有输入功能的设备,在本设计中,选用软件实现键 盘扫描。考虑到系统的易操作性,本设计接受独立式键盘。独立按键式键 盘应用在按键操作较少的状况,按钮和单片机的I/O线干脆连接。行 列扫描键盘
7、用于须要更多按键的状况。独立式键盘电路如图9所示。图9按键电路图3.2用户端传感器设计本系统接受两种传感器:热释电红外探 测器和振动位移传感器。两个传感器通过一个非门相连,任何传感器 接收报警信号,单片机做出反响。这样的复合传感器的设计,提高了 平安性,也能削减漏报的可能性发生。L热释电红外传感器电路设计本系统接受的热释电传感器成品 的引脚示意图如图10所示,引脚功能如下:(1)数字1脚:电源负极 数字2脚:信号输出,高电平有效, 46V和工作电压有关 数字3脚:电源正极DC6 9VW1 : 灵敏度调整W2 :输出延时调整5 120秒图10热释电红外传感器的引脚示意图技术参数如下:工作电压:D
8、C6 9V 电平输出:和电源电压相同静态电流: 小于7501aA 无信号输出:0V 感应距离:0.5 15米感应角度:水 平:90 140度;垂直:153。度输出电平:4 6V与工作电压有 关工作时间:可调5-120秒范围外形尺寸:28mmx38mm高25 毫米(最高点)当探测器检测到异样的状况,由2脚输出高电平L 发送到单片机上,单片机做出报警响应。3.3蜂鸣器电路的设计本设计的蜂鸣器报警电路如图11所示, 该蜂鸣器用一个三极管0913驱动。单片机引脚P2.0连接0913的基 极输入端。当P2.0输出高电平1时,三极管导通,蜂鸣器获得约+5V 的电压,进行发声;当P2.0输出低电平。时,三极
9、管不导通,蜂鸣器 不发声。图11蜂鸣器电路3.4电源电路设计本系统的电源通过三节5V 干电池供电。四.软件设计4.1程序语言设计计算机完成工作,必需按依 次进行。用计算机语言描述解决问题的步骤,就是程序设计。但单片 机微机有像监控系统,编程或操作系统或软件系统,全部的单片机程 序必需由用户编写是单片机设计不行缺少的内容。程序设计的基础, 包括不同类型程序的设计方法和技术。程序设计的基本思路(1)设计任务的分析、确定思路或算法。(2)程序的总体设计,画出流程图。(3)编写源程序。(4) C源程序调试。(5)编写程序说明文件。2c语言程序设计方法 C程序的基本结构是由简洁程序、分支 程序、循环程序
10、、查表程序、子程序、中断程序等结构化的程序模块 组成的。划分功能模块进行设计。自上而下渐渐求精。4.2报警装置的程序设计家庭报警防盗装置的软件局部接受模 块化设计,分为主程序、扫键程序等。用C语言编程,仿真后用烧写 器将程序写入单片机。下列图12为家庭报警防盗系统的程序流程图。图12程序流程图五.结论经过整整一周的设计与改进,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)系统功能比拟全面,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,可以快速发出报警信号,到达灾前监测的 目的,保护了生命财产的平安。(2)整个系统体积较小,有很好的
11、隐藏性,不易被入侵者觉察, 对方就不会有所防范。再加上它灵敏度较高、限制范围较大,有效削 减了误报和漏报的可能,整个系统比拟完善、机敏。(3)系统运用“双报警”模式,不仅在布防状态下可以自动报 警,在非布防的状况下也可紧急手动报警,增加了系统的平安性和牢 靠性。(4)系统硬件结构简洁、操作方法简洁、安装也特殊便利。并 且整体造价比拟低廉,一般的住户和人群都可运用。本设计实现了对住宅进行实时自动监测,出现盗情可自动报警, 性能相对成熟稳定,可以作为一套简易智能防盗系统投入运用。但是 随着科技的日新月异,本设计还将有很大的提升空间。就目前而言, 主要存在以下几个方面的问题:(1)报警器只能在家里有
12、人的时候运用,假如家里没人,报警 声音不能对窃贼实施制止,报警作用不能发挥实质性意义。可以考虑 增加自动拨号的功能,当发生意外时,系统可以自动拨打报警 , 更加刚好地挽回损失。(2)系统只能对盗贼闯入进行报警。对现今的家庭来说,功能 有些单一。比方液化石油气、管道煤气、自来水、电暖气等家庭设施 越来越普及,人们在享受这些便利的时候,却也无形中增加了隐患, 如煤气泄漏、自来水始终流、电暖气诱发火灾等等。面对这些,可以 增加一些特定功能的传感器,对烟雾、温度、一氧化碳、水深等进行 检测,真正实现一个设备多种功能,给住户带来更多的平安和便利! 由于个人实力有限,以上这些问题并没有在本设计中得以解决,
13、但只 有觉察问题才能解决问题,找出问题所在,是进步的第一步。在此次课程设计中,我得到了很多的熬炼以及成长,真正将我所 学到的学问融会贯穿。我不再像以前每个学做课程设计一样,只运用 相关的一门学科,二是翻阅整个高校学习的书目,以及去图书馆查阅 资料,结合多方面信息来服务这篇论文。在查阅书籍,整理资料的过 程中,我也学到了很多新的学问,比方:我对传感器有了更加全面的 相识,第一次对家庭智能防盗的开展史有了较为深化的探讨,也增加 了家庭平安防范意识。从刚拿到题目的一筹莫展,到后来渐渐细致制作,我觉得这是一 个自我超越的过程。我这个课程设计题目比拟简洁,但我并没有因此 而掉以轻心。我觉得再简洁的内容也
14、深藏着高校问。事实证明,在查 阅相关资料、探讨家庭防盗的过程中,我觉察智能防盗领域还有很大 的开展空间。目前,智能防盗报警系统还并没有像冰箱彩电一样普及 到千家万户,其中,一方面因为一些住户平安防范意识还比拟薄弱, 另一方面,也因为市场上此类产品不够普及、功能也不够完善,性价 比不够高。不能满足广袤用户的需求。我觉得,如今电子行业正处在突飞猛进的开展阶段,手机电脑等 高端电子产品功能都已经特殊强大,假如我们多认真探讨一下家庭智 能防盗系统,信任这个领域会飞跃到更高的层次,更多人的生命财产 平安会得到更好的保护,不法分子也没有了可乘之机,社会也会更加和谐稳定!六.参考文献1何立民,单片机应用系统
15、设计M,北京航空 航天高校出版社,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以传感器技术,2002 3余发山,单片机原 理及应用技术M,中国矿业高校出版社,2003, 97-162. 4李朝青, 单片机原理及接口技术M,北京航空航天高校出版社,1999. 22-25. 童名文,一种新型报警器的研制M,武汉理工高校,2003, 101-132. 6余家春,Protel 99SE电路设计好用教程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,北京航空航天高校出版社,2003, 22-136. 8王宁,智能
16、监控防盗报警系统D,同济高校 硕士学位论文,2007 9黄勤,单片机的原理及应用M,清华高校出 版社2021,33-34 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,2021,99-166附录附录1C语言程序/宏定义 #define uchar unsigned char#define uintunsigned int头函数 #include <reg52,h>uchar Mode=l,t;sbitsl二Pl ; sbit s2=Pl ; sbit s3=Plbit alarm=l,kai=l; /LED sbit LR=PO ; sbit LY=PO ; sbit
17、LG二 PO /蜂鸣器 sbit Feng= P2;人体热释电传感器sbit HR=P2 ;void delay(uint x) 毫秒级延时函数uint i.j;for(i=x;i>0;i-)for(j=110;j>0;j-);)void di() Feng=0;delay(lOO);Feng= 1;void main() LR=1;LG=1;LY=1;while(l)if(sl=O)紧急手动报警delay(5);if(sl 二二 0)紧急手动报警delay(5);while(isl);di();开启指示灯 报警红灯kai=O;LR=O;LY=1;LG=1;alarm = 0;de
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