基于单片机的家庭防盗报警系统
基于STM32F103住宅智能防火防盗报警系统的设计
基于STM32F103住宅智能防火防盗报警系统的设计一、概述随着科技的进步和人们生活水平的提高，住宅安全已成为公众关注的热点问题。
传统的住宅安全措施，如安装防盗门、窗户护栏等，虽然能在一定程度上保障住宅安全，但存在被动防御、无法及时报警等不足。
研究并设计一种智能化的住宅防火防盗报警系统具有重要的现实意义。
STM32F103微控制器是一款高性能、低成本的32位ARM CortexM3内核微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统中。
本设计以STM32F103微控制器为核心，结合多种传感器和通信模块，设计了一种基于STM32F103的住宅智能防火防盗报警系统。
该系统具有实时监控、自动报警、远程控制等功能，能够有效提高住宅安全防护水平。
本论文首先介绍了系统设计的背景和意义，然后详细阐述了系统硬件设计和软件设计，最后对系统进行了测试与分析。
通过本论文的研究，旨在为住宅防火防盗报警系统的设计与实现提供一种可行的方案，为住宅安全领域的发展做出贡献。
1. 住宅安全现状及其重要性随着科技的快速发展和人们生活水平的不断提升，住宅安全问题逐渐成为了公众关注的焦点。
近年来，住宅火灾和盗窃事件时有发生，给人们的生命财产安全带来了严重威胁。
这些事件的频发，不仅造成了巨大的经济损失，更对居民的心理安全产生了深远影响。
提高住宅的安全防范水平，构建智能化的防火防盗报警系统，显得尤为重要。
目前，传统的住宅安全防范措施主要依赖于人工监控和简单的物理防护设施，但这些措施往往存在反应迟钝、监控盲区多、误报率高等问题。
特别是在夜间或无人值守的情况下，传统安防系统的效果更是大打折扣。
开发一套基于STM32F103的住宅智能防火防盗报警系统，具有重要的现实意义和应用价值。
该系统的引入，能够实现对住宅环境的全方位、实时监控，通过智能传感器和算法分析，及时发现并处理潜在的火灾和盗窃风险。
同时，系统还能够与用户的手机等终端设备实现联动，实现远程监控和报警功能，为用户提供更加便捷、高效的安全防护体验。
基于单片机的智能防盗报警器设计毕业论文
本科毕业设计（论文）基于单片机的智能防盗报警器的实现学院名称：电气信息工程学院专业：通信工程班级：11 通信学号：11313110姓名：胡海洋指导教师姓名：诸一琦指导教师职称：讲师二〇一五年六月基于单片机的智能防盗报警器摘要：基于单片机控制的红外报警器以STC15F104E单片机和AT89S51单片机为核心，实现的原理是热释电红外传感器如果感应到入侵者的红外热辐射，就将其转换成电压信号，经电路放大、然后输出。
检测器是利用红外人体检测探头检测预先设定好的范围内的情况，一旦有危险便向单片机发出信号，再经单片机处理，然后数码管显示出信号发出的具体范围并同时控制蜂鸣器发出警告声音。
用红外线收发管进行检测，安装隐蔽，不易被发现；探测信号采用脉冲信号，节能且抗干扰。
系统可以探测到一定范围内的人的闯入, 可以应用在安防范围比较确定的情况下。
采用这种方法设计的防盗报警器具有误报率较低、安装和配置容易、成本低、能量消耗少、使用方便、成本廉价和探测效果好的优点，有着广阔的市场前景。
关键词：STC15F104E;AT89S51；红外传感器；数据采集；无线通信Based on single chip microcomputerintelligent burglar alarmAbstract: Based on the infrared alarm controlled by single chip microcomputer A T89S51 microcontroller and STC15F104E as the core, realize the principle of the pyroelectric infrared sensor of infrared radiation which can sense the Infrared radiation of intruder and convert it into a super low frequency signal, amplified by the circuit and output. Detector is using infrared detection probe for detecting a prespecified range. Once having the risk, it will send a signal to the microcontroller, and be processed by the computer ,then digital tube shows the signal issued by the specific scope and at the same time control buzzer warning sound. The detection of the infrared transmitting and receiving tube is concealed and difficult to be found; the detection signal adopts pulse signal, energy saving and anti jamming. The system can detect the intrusion of people within a certain range, and can be used in the case of the security scope of the comparison. T he alarm system which use this method to design has advantages such as lower false alarm rate, easy installation and configuration, low cost, less energy consumption, convenient use, low cost detection and good effect, and has broad market prospects.Keywords:STC15F104E; AT89S51; infrared sensor; data acquisition; Wireless communication目录第1章. 绪论 (1)设计的主要背景和意义 (1)设计内容 (1)1.3章节安排 (2)第2章课题分析与方案论证 (3) (3) (3) (3)2.2 总体设计方案 (3)2.3 红外检测模块方案选择 (4)2.3.1 方案设计比较 (5)2.4 复位模块方案选择 (6)2.4.1 方案比较 (7)2.5 无线通信模块方案选择 (7)2.5.1 方案比较 (8)2.6 LCD液晶显示模块方案选择 (8)2.6.1 方案比较 (9)2.7 本章小结 (10)第3章硬件电路的设计 (11)3.1防盗报警器的硬件组成 (11)3.2防盗报警器的硬件设计 (11)3电源设计 (11)3红外检测模块电路设计 (12)3.2.3 报警模块电路设计 (13)3.2.4 复位电路设计 (14)3.2.5 晶振电路设计 (15) (16)3.2.7 LCD显示电路设计 (17)3.3本章小结 (18)第4章软件的设计 (19)4.1红外采集模块 (20)4.1.1总程序设计 (20)4.2采集模块设计流程 (20)采集模块主程序流程 (21)红外接收模块设计流程 (21) (22)4.4 Keil 软件运行程序图 (23)系统分析与调试设计流程 (24)本章小结 (25)第5章测试结果与分析 (26)5.1 硬件部分 (28)5.1.1 仪器测试 (28)5.1.2 测试方法 (28)5.1.3 结果分析 (28)5.2 软件部分 (29)5.2.1 仪器测试 (29)5.2.2 测试方法 (29)5.2.3 结果分析 (30)系统结果与分析 (30)本章小结 (30)第6章总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录1 发射模块原理图 (33)附录2 接受模块原理图 (34)附录2 源程序 (35)第1章.绪论1.1 设计的主要背景和意义随着科学技术不断进步和社会经济的不断发展，人们生活水平得到了很大的提高，对私有财产的保护意识也在不断的增强，因而对防盗措施也有了一定的要求。
毕业设计基于单片机的家用防盗报警器的设计
常州机电职业技术学院毕业设计（论文）系部：电气工程系专业：应用电子技术题目：基于单片机的家用防盗报警器的设计毕业设计(论文)中文摘要目录1. 引言 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.2 课题设计要求及任务 (1)2 整体设计方案 (2)方案一 (2)2.2 方案二 (2)3. 分电路设计 (3)电源电路设计 (3)利用LM7805设计供电电源电路 (3)利用外接电器做电源 (4)单片机模块的设计 (4)MCS-51系列单片机 (5)MSP430G2系列单片机 (6)传感器模块的选择与设计 (8)传感器信号处置器BISS0001 (8)传感器RE200B (10)3.4继电器模块的设计 (12)3. 4. 1继电器模块（5V,未采纳光耦} (12)光耦继电器模块（12V) (13)4 软件设计 (14)4.1 软件程序 (14)4.2 软件程序流程图 (16)5软硬件系统的调试 (17)6 附录 (25)附录一：电路图、PCB图 (25)6.2 附录二：元件清单 (26)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (30)1. 引言随着此刻社会的进展，时期进步，高新技术的快速融入，人们的生活发生了庞大的改变，人们置购了大量高新技术的产品，许多高科技产品的利用愈来愈成为家庭生活的主旋律，因这人们对自己所处环境的平安要求就愈来愈高，专门是家居平安，不能不时刻留意不速之客的光顾。
此刻许多小区都有着保安看管，但在一些农村就没有这些设施了，于是，许多家庭都安装了报警系统，这有效的爱惜了大伙儿的财产平安。
在本文中，介绍一种利用热释电红别传感器进行监控，并进行报警的系统的设计。
1.1 课题的背景及意义该报警器要紧由热释电红别传感器及继电器模块，报警电路组成[1]。
热释电红别传感器是报警器设计中的核心器件，它可把人体的红外信号转换为电信号以供信号处置部份利用。
检测电路主若是把传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、延迟、比较，从而实现报警功能。
毕业设计52基于单片机的家庭防盗报警器
基于电片机的家庭防盗报警器摘要：装置以89C51单片机为核心，以电话线为载体，实现远距离电器遥控和报警。
装置设置6位密码，保密性好，有提示音，防止误操作。
当家中发生险情时，可以自动拨叫主人电话报警。
关键词：AT89C51单片机；电话；遥控；ISD25120语音集成电路; T/R-40接收/发射传感器1.绪论随着经济的发展，人们对防盗、防劫、防火保安设备的需求量大大增加。
针对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行检测和报警的系统，其需求也越来越高。
本设计运用单片机技术设计了一新颖红外线防盗报警器。
而本设计中的输入部分主要是各种各样的传感器。
不同类型的探测器用不同的手段探测各种入侵行为；不同作用的传感器，也可检测出不同类型的情况。
本章节主要介绍了本设计的选题背景、课题介绍、本文主要工作、方案论证。
1.1选题背景单片机现在已越来越广泛地应用于智能仪表、工业控制、日常生活等很多领域，可以说单片机的应用已渗透到人类的生活、工作的每一个角落，这说明它和我们每个人的工作、生活密切相关，也说明我们每个人都有可能和有机会利用单片机去改造你身边的仪器、产品、工作与生活环境。
红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分，他在各领域都得到广泛的应用。
由于他是不可见光，因此用他做防盗报警监控器，具有良好的隐蔽性，白天黑夜均可使用，而且抗干扰能力强。
这种监控报警装置广泛应用与博物馆、单位要害部门和家庭的防护。
通常红外线发射电路都是采用脉冲调制式。
红外接收电路首先将接收到的红外光转换为电信号，并进行放大和解调出用于无线发射电路的调制信号。
当无人遮挡红外光时，锁相环输出低电平，报警处于监控状态；一旦有人闯入便遮挡了红外光，则锁相环失锁，输出高电平，驱动继电器接通无线发射电路，监控室便可接收到无线报警信号，并可区分报警地点。
当我们考虑的范围广一点：若是在小区每一住户内安装防盗报警装置。
当住户家中无人时，可把家庭内的防盗报警系统设置为布防状态，当窃贼闯入时，报警系统自动发出警报并向小区安保中心报警。
基于单片机的家庭防火防盗报警系统的设计
基于单片机的家庭防火防盗报警系统的设计一、本文概述随着科技的发展和人们生活水平的提高，家庭安全问题日益受到人们的关注。
防火和防盗作为家庭安全的重要组成部分，其报警系统的设计与实现显得尤为重要。
本文旨在探讨基于单片机的家庭防火防盗报警系统的设计。
我们将首先介绍该系统的整体架构和设计理念，阐述单片机在家庭防火防盗报警系统中的应用及其优势。
接着，我们将详细分析系统的硬件设计，包括传感器选择、电路设计、单片机选型等关键部分，以及如何实现系统的稳定性和可靠性。
在软件设计方面，我们将讨论如何编程实现火灾和盗窃的监测与报警功能，包括信号处理、阈值设定、报警方式等。
我们还将探讨如何通过无线通信技术实现远程监控和控制，提高系统的智能化和便捷性。
我们将总结该系统的特点和创新点，分析其在市场上的应用前景和潜在价值。
通过本文的阐述，我们期望能为读者提供一个基于单片机的家庭防火防盗报警系统设计的全面、深入的了解，并为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
二、系统总体设计基于单片机的家庭防火防盗报警系统的设计，主要围绕家庭安全监控的需求，整合了传感器技术、单片机控制技术、无线通信技术等多个领域的知识。
系统设计的总体目标是构建一个功能全面、性能稳定、操作简便的家庭安全监控报警系统，为家庭用户提供防火、防盗的双重安全保障。
在设计过程中，我们采用了模块化设计思想，将系统划分为若干个子模块，每个模块负责完成特定的功能任务。
这样不仅可以降低系统的复杂度，提高设计的可维护性，还有助于实现系统的可扩展性。
系统的主要模块包括：传感器模块、单片机控制模块、报警模块、无线通信模块等。
传感器模块负责实时监测家庭环境中的温度、烟雾、人体红外等信号，并将这些信息转换为电信号传递给单片机控制模块。
单片机控制模块作为系统的核心，负责接收传感器模块的信号，进行数据处理和判断，根据判断结果控制报警模块和无线通信模块的工作。
报警模块在接收到单片机控制模块的指令后，会发出声光报警信号，提醒用户注意安全。
基于单片机的家庭防盗报警系统
基于单片机的家庭防盗报警系统从实际出发，设计一种家庭用、与电话线连接、操作简单、工作稳定可靠的远程智能防盗报警装置。
当人们外出时，往往希望实施自动监测报警以使家庭财产免受损失。
针对这一需求，研制出了一系列自动报警系统，如门磁式、触摸式和红外线监测自动报警系统等。
本文将介绍的远程智能防盗报警装置，可同时监视多个重要点（如门、窗等），发现盗情及时拨叫号码，并能利用普通电话线进行告警信号呼叫，其性能稳定可靠，实用性、适用性强，且具有较高的灵活性。
基本工作原理如图1所示，远程智能防盗报警装置由信号检测电路、复位电路、电话号码输入电路、89C51单片机、语音电路、模拟摘机挂机电路、DTMF编码发送电路、铃流信号检测电路和忙音信号检测电路等构成。
DTMF编码发送电路送出的是由用户经电话号码输入电路预先设定好并存储在CPU中的电话号码，该号码可随意设置，可以是市内程控电话（如单位电话或110等）、手机或寻呼机等。
当信号检测电路测到有人闯入时，即发出触发信号作为报警信号，经放大送入CPU。
CPU延时10s，若是主人进入，则可在这10s内利用复位电路使CPU 初始化，否则准备报警。
CPU首先检察铃流信号检测电路的输出情况，若输出为一高电平，则说明用户电话机振铃，不能摘机拨号，需进行延时处理，只有当输出为低电平时，CPU指示模拟摘机电路摘机，发送DTMF电话号码，呼叫预设的受话方。
这时就会有两种情况出现：受话方占线和受话方振铃。
若出现第一种情况，系统进行模拟挂机、延时后再摘机拨号；如果受话方振铃、摘机，即开始发送录制在APR9600中的信号音或语音信号，最后挂机。
基于单片机的家用防盗报警系统的设计
摘要本设计主要是阐述住宅智能化中的红外防盗报警系统的设计过程。
红外防盗报警系统益单片机AT89C51为核心，由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LCD控制电路及相关的控制管理软件组成。
用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。
终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。
系统可实现功能：当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到人的动作，那时设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL电平至AT89C51单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发出声音。
关键词：防盗报警，红外探测，RS-485通信，声光报警目录引言 (1)1设计分析 (1)1.1防盗报警器的发展前景与趋势 (1)1.2设计任务与要求 (1)2方案选择 (1)2.1传感器的方案选择 (1)2.2主控芯片的方案选择 (2)3方案详细设计 (2)3.1总体设计思路 (2)3.2电路模块设计 (3)3.2.1热释电红外传感器简单介绍 (4)3.2.2放大电路的设计 (4)3.2.3时钟电路的设计 (4)3.2.4复位电路的设计 (4)3.2.5发光二极管报警电路的设计 (5)3.2.6声音报警电路的设计 (5)4软件设计 (6)4.1软件的程序实现 (6)4.2主程序工作流程图 (6)4.3中断服务程序工作流程图 (8)5设计总结 (12)参考文献 (12)引言随着社会的不断进步，科学技术与经济的不断发展，人们的生活水平得到了很大的提高，对私有财产的保护意识也不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。
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。
就目前市场上的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，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。
基于单片机的防盗报警系统的设计
基于单片机的防盗报警系统的设计在当今社会，安全问题始终是人们关注的焦点。
无论是家庭、办公室还是商业场所，都需要有效的防盗措施来保护财产和人员的安全。
基于单片机的防盗报警系统以其成本低、性能可靠、易于实现等优点，成为了众多防盗方案中的热门选择。
一、系统总体设计本防盗报警系统主要由传感器模块、单片机控制模块、报警模块和电源模块等部分组成。
传感器模块负责检测是否有非法入侵行为，将检测到的信号传输给单片机控制模块。
单片机控制模块对传感器传来的信号进行处理和判断，如果判断为非法入侵，则控制报警模块发出警报。
电源模块为整个系统提供稳定的电源供应。
传感器的选择至关重要，常见的有红外传感器、门磁传感器等。
红外传感器能够检测人体发出的红外线，当有人进入检测区域时，传感器会输出信号。
门磁传感器则安装在门窗上，当门窗被非法打开时，传感器状态改变并输出信号。
单片机作为系统的核心，需要具备一定的处理能力和接口资源。
例如，常用的 STC89C52 单片机，具有丰富的 I/O 口和定时器资源，能够满足本系统的需求。
报警模块可以采用声音报警和灯光报警相结合的方式。
声音报警可以使用蜂鸣器，发出响亮的警报声；灯光报警则可以使用 LED 灯，通过闪烁来引起注意。
二、硬件设计1、传感器接口电路传感器输出的信号通常比较微弱，需要经过放大、滤波等处理后才能被单片机识别。
例如，对于红外传感器，可以使用运算放大器搭建放大电路，将传感器输出的微弱信号放大到合适的幅度。
同时，还需要使用滤波电容来去除信号中的噪声。
2、单片机最小系统单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振电路为单片机提供时钟信号，使其能够正常工作。
复位电路则用于在系统出现异常时，将单片机恢复到初始状态。
3、报警电路蜂鸣器驱动电路可以使用三极管来实现。
通过单片机的 I/O 口输出高低电平，控制三极管的导通与截止，从而驱动蜂鸣器发声。
LED 灯报警电路则直接将 LED 灯连接到单片机的 I/O 口，通过控制 I/O 口的电平来实现灯光闪烁。
(完整版)基于单片机的家庭防盗系统的设计毕业论文
毕业论文题目：基于51单片机的家庭防盗系统的设计学院：物理与电子工程学院专业：电子信息工程毕业年限： 2015.06 学生姓名：李保康指导教师：白晓娟摘要随着社会经济的快速发展,科学技术水平的日益提高,特别是生活节奏的加快,人们对防盗设备的需求量大大增加,对偷盗等事故进行监测和报警系统的要求也愈高。
我国的防盗报警系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程,其智能化程度也越来越高。
目前许多厂家多偏重用于大型仓库、商场、高档写字楼、宾馆等场所大型防盗报警系统的研发,采用集中区域报警控制方式,其系统复杂、成本较高。
而在居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位,需要设置一种单一区域联网、廉价实用的防火防盗探测报警器,因此,研制一种结构简单、价格低廉的防火防盗报警器是非常必要的。
本论文研究的是以STC89C52单片机为核心的防盗报警器,不但可以报警,而且还可以布防和直接报警功能,选用热释电红外传感器为检测元件,利用此传感器信息融合技术设计的可用于小型家庭偷盗的报警器。
本论文所设计的运行可靠、操作简单的防盗报警器,具备防偷盗作用。
包括对非法闯入报警。
采用传感器电路检测非法闯入，一旦发现盗贼潜入,传感器电路检测到信号后,送至单片机主机提出申请,待单片机响应后,驱动蜂鸣器报警装置报警。
从硬件和软件两方面介绍了该报警器的主要功能及特点,详细阐述该报警器的工作原理、设计思想及其实现过程,可进行抗干扰设计,使其具有较好的抗干扰能力。
本报警设备成本低、可靠实用、功能形式灵活,一般用在农业生产、仓库和家庭等简洁场所。
经过理论分析及现场运行时的考验,证明此设计方案合理,产品性能可靠,可取代部分昂贵产品。
关键词：单片机；热释电红外传感器；报警电路AbstractWith the rapid development of the socio-economic, scientific and technological level increasing, especially the accelerated pace of life, people demand to fire, theft device greatly increased monitoring and alarm system, theft, fire and other accidents requirements is also higher. Fire burglar alarm system in China has experienced from scratch, from the simple to the complex development process, more and more high degree of intelligence. At present, many manufacturers more emphasis on research and development for large warehouses, shopping malls, office buildings, hotels and other places large fire burglar alarm system, a centralized regional police control mode, the system complexity, high cost. Small fire units in residential areas, room, office, need to set up a single regional networking, cheap and practical fire alarm detection alarm, therefore, developed a simple, inexpensive fire burglar alarm is necessary.This thesis is based on AT89S52 microcontroller as the core ofthe fire burglar alarm, not only the police but also the categoryof alarm information is displayed, the choice of the smoke sensor pyroelectric infrared sensor for the detection of components, theuse of multi-sensor information fusion technology design can be usedfor small-scale agricultural production, such as fire, theft alarm.In this thesis, the design and reliable operation, easy-to-fire burglar alarm with anti-theft, anti-fire. Including fire alarm and illegal intrusion alarm two alarm type. Sensor circuit detects trespassing and fires the event of an accident, the sensor circuit detects the signal sent to the microcontroller host application is made until the microcontroller response, driving sound and light alarm device alarm. Main functions and features of the alarm from both hardware and software, elaborate alarm working principle, design ideas and implementation process, anti-jamming design, ithas a good anti-jamming capability. The alarm device is low cost, reliable, practical, flexible functional form, is generally usedin agricultural production, warehouse and family simple place. After the theoretical analysis and field operation test to provethat this design is reasonable, reliable products can replace someof the expensive products.Key words: Microcontroller; smoke sensor; pyroelectric infrared sensor; alarm circuit;目录1绪论 (1)1.1防盗报警系统的概述 (1)1.2国内外防盗控制系统的历史、现状与发展 (1)1.3研究的目的和意义 (2)1.4设计任务与要求 (3)1.5方案选择论证 (3)2系统设计 (4)2.1系统功能 (4)2.2系统框图 (4)2.3单片机的介绍 (4)2.4传感器的选择 (8)2.4.1热释电传感器的红外辐射与红外探测的原理结构 (9)2.4.2红外测温原理 (9)2.4.3热释红外传感器的结构 (9)2.4.4菲涅尔透镜 (12)2.4.5热释电红外感应模块电气参数 (13)2.4.6热释电红外感应模块功能特点 (13)2.4.7热释电红外感应模块使用说明 (14)2.6LED指示灯的显示 (19)2.7 PT2262/PT2272无线发射接收2.8 数码管显示电路4硬件设计 (31)4.1单片机最小系统电路 (31)4.2热释电红外感应模块电路 (31)4.3报警电路 (32)4.4LED发光二极管显示电路 (33)5软件设计 (36)6结论 (42)参考文献 (43)谢辞 (44)附录 (45)附录一程序源代码 (45)附录二电路图 (55)第一章绪论1.1 防盗报警系统的概述随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。
基于单片机的家庭防盗系统的本科毕业设计毕业论文
本科毕业论文基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统The Family Guard against Theft and Alarm SystemBased on GSM Modem目录摘要: (IV)ABSTRACT: (V)引言 (7)第一章绪论 (8)防盗报警系统发展概况 (8)设计背景目的 (9)报警系统的应用 (9)第二章整体设计方案 (10)方案选择论证 (10)主控芯片单片机的选择 (11)AT89S52的主要性能 (12)AT89S52的引脚结构 (13)通信模块的选择 (13)GSM Modem的主要功能 (13)GSM Modem 的硬件接口 (14)传感器的选择 (14)红外传感器 (14)烟雾传感器 (14)..3 气体泄漏传感器 (14)键盘显示芯片选择 (15)存储器的选择 (17)时钟芯片的选择 (17)DS12887功能 (18)DS12887引脚定义 (18)第三章系统硬件设计 (19)_T OC6系统结构原理图 (19)电源部分 (19)单片机的电源 (19) (19)备用电源 (20)时钟电路 (21)单片机时钟电路 (21)系统的时钟电路 (21)信号采集电路 (23)红外信号检测 (23)气体、烟雾检测 (24)复位电路 (25)3．6键盘显示电路 (25)通信电路 (28)发射、接收电路 (28)GSM模块与单片机的连接 (29)第四章家庭防盗报警系统的软件设计 (30)主程序流程图（图） (30)外部中断0中断服务子程序流程图（图） (31)通信模块的设置 (31)设置短信中心号 (32)利用GSM MODEM 向普通手机发短信 (32)串口控制SMS的工作原理 (33)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录二：部分程序源代码 (38)基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统摘要: 该设计是采用AT89S52单片机实现的基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统。
(毕业论文)基于单片机的智能家居报警系统的设计(可编辑)
本科毕业设计基于单片机的智能家居报警系统的设计摘要随着电子技术的飞速发展,实现家居信息化已成家居系统发展的新趋势。
传统的家居防盗在实际的使用中暴露了很多隐患,即使住所发生安全事故,户主也不能及时了解情况。
智能家居报警系统能很好地解决这个问题。
随着智能化家居概念的推广,智能家居报警系统发展迅速,它从原来的简单化、局部化向智能化、集成化发展,能对家居的安全环境进行监测,一旦发生安全事故,如火灾、被外人闯入等,就会发出报警信息,使得户主能及时对安全事故进行处理。
目前市场上常见的防盗报警系统的通信方式有固定电话拨号、以太网、集群系统等。
本系统采用单片机ATMega16作为MCU,通过西门子公司的GSM模块TC35i 与用户进行远程信息交换,以热释红外传感器、温度传感器DS18B20以及电子密码锁等报警信息采集模块构成安防系统,保障住户和生命财产安全。
控制程序由主程序,TC35i程序、报警源信息采集程序等模块组成,其中主程序和TC35i程序共同负责短信息的发送。
该系统采用现有电话网络和单片机网络控制技术,具有自动化程度高、适用性强、电路设计可靠等优点,一般家庭都能接受。
关键词:单片机安防 GSM 短消息the Intelligent Alarm System of Security on Single Chip DeviceLin WeixingCollege of Engineering, South China Agricultural University,Guangzhou 510642, ChinaAbstract: With the rapid development of electronic technology, realize home furnishing information has become a new trend in home furnishing system development. Home furnishing security traditional exposed a lot of problems in actual use, even if the home accidents, who can not understand the situation. Intelligent home furnishing alarm system can solve this problem well. With the development of intelligent home furnishing concept, intelligent home furnishing alarm system is developing rapidly, it is from the simple, localized to the original intelligent, integrated development, can monitor security environment of home furnishing, accidents, such as fire, by intruders, will send out alarm information, so that the time for security accident treatment. The security market common alarm system usually communicate with a fixed telephone dialing, Ethernet, cluster system.The design uses a microcontroller ATmega16 as the MCU for remote information exchange by Siemens GSM module TC35i user to constitute security systems, hydroelectric infrared sensor, temperature sensor DS18B20 and electronic lock alarm information collection module. It can protect the lives and property of residents. Control procedures by the main program, the TC35i program, alarm source information collection program modules, of which the main program and TC35i program jointly responsible for SMS sending. The system uses the existing telephonenetwork and the single-chip network control technology, has a high degree of automation, applicability, reliable circuit design, the average family can acceptKey words: MCU Security GSMMessage目录1 前言 12 总体方案确定 12.1 主控芯片12.2 检测模块22.2.1 人体热释红外传感器模块 22.2.2 温度传感器模块 22.3 报警模块22.4 显示模块22.5 键盘输入模块 33 理论分析及设计 33.1 系统总体框架 33.2 主控芯片电路 43.3 GSM模块 43.3.1 GSM模块简介 43.3.2 GSM指令设置 63.4 人体热释红外传感器模块73.4.1 人体热释红外传感器的特点73.4.2 人体热释红外传感器模块的使用73.5 温度传感器模块83.6 液晶显示模块103.7 电子密码锁模块113.7.1 矩阵键盘介绍113.7.2 密码锁模块功能介绍134 测试与试验分析144.1 电路板焊接144.1 硬件调试154.2 功能测试164.2.1 正常运转164.2.2 温度过高报警164.2.3 有人强行入侵后报警174.2.4 没有报警时的状态 174.2.5 GSM报警175 结论18参考文献20附录A电路原理图 21附录B部分程序22致谢31华南农业大学本科生毕业设计成绩评定表1 前言21世纪是一个信息化的社会,信息化使人们的生活方式发生了很大的改变,也为我们提供了很多的便利。
基于单片机的家庭防盗报警系统
摘要随着社会的发展，人们生活水平的不断提高和家居用品的高档化，家庭安全隐患也随之增加，所以人们便进一步提高了对家庭的保护意识。
因此，这就不得不促使安全防盗报警系统的普及与推广。
然而传统的防盗措施难以实现人们的需求，所以本设计根据要求设计了一款基于GSM网络的家庭防盗系统。
设计以STC89C52单片机为核心，采用红外传感器作为前端探测器，通过GSM移动网络，将报警信息直接发送给用户，使用户能够及时作出相应的措施减少甚至防止受到损失。
随着无线通讯网络在世界范围内的发展，本设计采用的GSM模块充分体现了它的存在价值，比只采用声光报警系统更具有实用性和智能化，拥有较好的应用前景。
本文详细介绍了防盗报警器的设计过程，对主要硬件电路和软件功能的实现做了深入的研究分析。
本设计所实现的安防功能具有性价比高、隐蔽性强、能耗低、灵敏度高、抗干扰能力强等优点。
关键词 :防盗报警；智能家居；GSM网络；短信息ABSTRACTWith the development of society, people's living standards continue to improve and the high-end home appliances, family security risks also increase, so people will further enhance the awareness of the protection of the family. Therefore, this will have to promote the popularization and promotion of security alarm system.However, the traditional security measures are difficult to achieve the needs of people, so the design according to the requirements of the design of a network based on the GSM home security system. Design with STC89C52 microcontroller as the core, using infrared sensor as the detector front-end, through the GSM mobile network alarm information is sent directly to the user, the user can timely make corresponding measures to reduce or even prevent damage.With the development of wireless communication networks in the world, this design uses the GSM module fully embodies the its existence value, the sound and light alarm system is more practical and intelligent, has good application prospects. This paper introduces the design process of anti-theft alarm, the main hardware circuit and software functions to do a deep research and analysis. The security function of this design has the advantages of high cost performance, strong concealment, low energy consumption, high sensitivity, strong anti-interference ability and so on.Key words:Burglar alarm; smart home; GSM network; short message目录第一章绪论 (6)1.1引言 (6)1.2选题背景与意义 (8)1.3研究现状 (9)1.4本文结构 (10)第二章系统总体方案设计 (12)2.1基于GSM家庭防盗报警系统设计方案 (12)2.1.1.设计要求 (12)2.1.2 系统功能描述 (12)2.1.3 系统方案的对比与选择 (13)2.2系统总体框图 (14)2.2.1 系统各部分组成 (15)2.3 本章小结 (16)第三章基于STC89C52单片机系统硬件电路设计 (17)3.1系统硬件组成 (17)3.2各部分器件的选型 (17)3.2.1蜂鸣器方案选择 (17)3.2.2传感器的选择 (18)3.2.3GSM模块的选择 (18)3.3各模块电路的设计 (19)3.3.1 STC89C52单片机最小系统 (19)3.3.2 GSM无线通讯模块 (21)3.3.3电源电路模块 (22)3.3.4按键控制电路 (23)3.3.5声光报警电路 (23)3.3.6 热释电红外传感器 (25)3.3.7程序下载口 (26)3.5本章小结 (28)第四章基于单片机系统软件设计 (30)4.1 系统软件流程图 (30)4.2 各模块软件设计 (31)4.2.1信号采集程序流程图 (31)4.2.2报警电路子程序 (32)4.2.3中断程序流程图 (33)4.2.4发短消息子程序 (34)4.3本章小结 (35)第五章系统调试与分析 (36)5.1 调试过程 (36)5.1.1 硬件调试 (36)5.1.2软件测试 (37)5.1.３调试过程中遇到的问题及解决方法 (38)5.2 调试结果 (38)5.2.1 系统运行效果图 (38)5.2.2调试结果与分析 (38)5.3 本章小结 (38)第六章总结 (38)6.1主要工作及结论 (38)6.2存在的问题 (39)6.3感想与收获 (39)参考文献 (41)附录1：原理图与PCB图 (43)附录2：原程序代码 (44)第一章绪论1.1引言GSM移动通讯模块上面各个模块，如芯片，存储器等在一块线路板上，有独立的操基带处理、提供标准接口、GSM射频处理等功能。
基于单片机的家庭防盗系统的设计终稿 精品
本科毕业设计说明书基于单片机的家庭防盗系统HOME SECURITY SYSTEM DESIGN BASED ON MCU学院（部）：机械工程专业班级：学生姓名：指导教师：年月日基于单片机的家庭防盗系统的设计本系统采用了单片机控制，并使用热释电红外传感器进行检测。
这种防盗系统的设计合理，便于日常生活的使用，同时系统工作较为稳定，且安装隐蔽，不易惊动盗贼，且制作工序简单，制作成本较低。
同时除了普通的声光报警之外，本系统也具有了录像监控这一功能，使得这一系统更加人性化和智能化。
本系统包括两个部分，硬件部分和软件部分。
整个系统是在系统软件控制下工作的，而硬件部分则包括声光报警电路，录像启动电路，单片机控制电路等等。
关键词：单片机报警系统红外传感器声光报警录像启动Home security system design based on MCUThis system was controled by MCU,and use the pyroelectric infrared sensor for testing. This security system design is reasonable, convenient for daily life use, at the same time system is relatively stable, and installation concealment, is not easy to disturb the thieves, and simple manufacturing process, low production cost. Besides ordinary audible and visual alarm at the same time, this system also has the function of video monitor this, make the system more humanized and intelligent. This system includes two parts, hardware part and software part. Is the whole system in software work under control, and the hardware part includes light and sound alarm circuit, video starting circuit, single-chip microcomputer control circuit and so on.Key words:MCU ALARMCLOCK Infrared sensor Sound and light alarm Video start目录1 绪论 (5)1.1发展概况与设计背景 (5)1.2设计任务及要求 (5)2 总体设计方案 (6)2.1方案选择论证 (6)2.2系统的硬件框图 (6)2.3单片机选择 (7)2.4红外传感器的选择 (10)2.5电磁继电器的选择 (16)3.硬件电路的设计 (19)3.1复位电路的设计 (19)3.2发光二极管报警电路的设计 (20)3.3 时钟电路的设计 (20)3.5 继电器电路 (21)3.6 传感器的连接电路 (22)3.7电路仿真 (23)4 软件部分 (24)4.1软件流程图 (24)5．实物调试 (25)总结 (27)致谢 (29)参考资料 (30)附录一： (31)附录二： (32)1 绪论1.1发展概况与设计背景随着中国经济的快速发展，相应的伴随着出现的是人们生活和消费水平的不断提高。
(整理)基于单片机的家庭防盗报警系统的设计.
目录一、设计要求 (1)二、设计目的 (1)三、设计的具体实现 (1)1、系统概述 (1)2、单元电路设计 (1)3、软件程序设计 (4)四、结论与展望 (6)五、心得体会与建议 (7)六、附录 (8)七、参考文献 (8)家庭防盗报警系统设计报告一、设计要求1、当安全状态下，绿灯亮，表示安全；有人入室盗窃时候，感应器（本设计用开关K0代替，合上为有人入室盗窃）自动感应，并向单片机输入信号。
2、当检测到有人入室盗窃的信号输入，显示入室盗窃的指示灯，并响起扬声器通知，一定时间后自动恢复安全状态。
3、当人为手动停止（用开关K1代替），则恢复安全状态。
二、设计目的1、实现入室盗窃的监控及自动报警功能2、报警一段时间（本次设计设置为10S）后自动恢复安全状态3、具有手动停止报警器和报警灯，然后恢复正常状态的功能三、设计的具体实现1、系统概述本家庭防盗报警系统设计包括硬件设计与软件设计两部分。
硬件设计部分主要由一片AT89C51单片机芯片与三个功能子电路共同构成，三个功能子电路分别为：1）晶振输入电路，2）安全状态显示及自动检测电路，3）报警响应及手动复位电路，与软件一起作用，实现家庭防盗的自动检测与报警功能。
工作原理：2、单元电路设计本家庭防盗报警系统主要由一片AT89C51单片机和三个子电路组成，共同与软件设计配合完成对家庭防盗并且自动报警的智能控制。
其中三个子电路设计如下：1）晶振输入电路图1—1 晶振输入电路上图1—1所示为晶振输入电路，图中19与18引脚分别为XTAL1、XTAL2，他们分别接晶振的输入与输出。
因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期。
本设计选择晶振频率为12MHz，输入芯片震荡周期为1/12μs，一个机器周期为1μs。
2）安全状态显示及自动检测电路图1—2 安全状态显示及自动检测电路上图1—2所示为家庭防盗报警系统的安全状态显示电路与自动检测电路，如图所示,安全状态显示电路由安全指示灯绿灯D1和电阻R1组成，为使D1正常工作，R1选择220Ω，与D1串联；自动检测及报警电路由开关K0组成，它们分别接管脚P1.0和P1.1，P1口初始状态为高电平；在安全状态下，将P1.0被设置为低电平，安全指示灯绿灯D1被点亮，指示此时为安全状态。
基于51单片机的家用防盗报警系统设计
黑龙江科技学院课程设计报告项目名称：家用防盗报警器设计所属课程：传感器及检测技术设计日期：2011.6. 7班级测控09-1班学号09号姓名刘继红指导教师孙鹏成绩电气与信息工程学院课程设计报告说明一、写报告前，请认真阅读《课程设计报告说明》。
二、打印装订要求1、一律用A4纸，双面打印，并左侧装订，一式1份，并同时上交电子版（电子版上传邮箱123244441@）。
《课程设计报告说明》页也打印。
2、课程设计概述部分占一页；课程设计内容长度根据实际需要填写；结论和指导教师评语及成绩单独占一页。
保证打印格式工整。
三、报告内容要求1、课程设计目的结合实际自己写，不要雷同2、课程设计要求按下发的设计题目写3、课程设计原理简要说明所完成课程设计项目所涉及的理论知识4、课程设计内容这是课程设计报告极其重要的内容。
概括整个课程设计过程。
（最好在上述内容基础上画出相应的流程图、设计思路和设计方法，再配以相应的文字进行说明。
）一、课程设计概述1、课程设计目的以单片机为核心设计家用防盗报警器，实现在有他人非法入侵时，通过热释电红外传感器检测后，进行声光报警并通过RS-485串行口通信，向小区保安室发出报警信号。
同时通过显示器显示入侵时间，控制电机自动关闭窗口，另外用按键可以调整显示内容、复位、取消报警等。
2、课程设计要求1、检测他人非正常入侵范围6米至8米。
2、传感器探测角度：水平120米，垂直60米。
3、供电电源交流220V。
3、课程设计原理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。
热释电红外传感器的结构图及内部电路如图1所示：图1热释电红外传感器内部的热释电晶体具有极化现象，并且随温度的变化而变化。
基于单片机的家庭防火防盗系统
长春工业大学毕业设计、毕业论文题目基于单片机地家庭防火防盗系统学校长春工业大学人文信息学院专业班级电子信息工程 090311班指导教师李珉姓名周梦2013年月日摘要目前市面上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，但这几种比较常见地报警器都存在一些缺点.本系统采用了热释电红外传感器，它地制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠.这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现.同时它地信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理. 本设计主要包括硬件和软件设计两个部分.硬件部分包括单片机控制电路、红外检测电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成.处理器采用51系列单片机AT89S51.整个系统是在系统软件控制下工作地.软件部分可以划分为以下几个模块：数据采集、键盘控制、报警和显示等子函数.关键词单片机红外传感器数据采集报警电路AbstractNowadays, there are many kinds of alarms, such as Pressure trigger anti-theft alarm, Switch electronic anti-theft alarm, Stress shielding trigger anti-theft alarm, which are the most popular in the market. However, all of these quite common alarms apparatuses have several shortcomings. This system used has hotly released the electricity infrared sensor, its manufacture simple，cost low, installs the antijamming ability strong, the sensitivity high, safe was reliable. This kind of security installment hiding, was not easily discovered by the bandits and thieves. Simultaneously its signal after monolithic integrated circuit system processing the convenience and P the C machine correspondence, is advantageous for the multiuser unification management. This design designs two parts including the hardware and software. The hardware partially including the monolithic integrated circuit control circuit, infrared pokes head in the electric circuit, the actuation execution alarm circuit, the LED control circuit and so on the partial compositions. The processor uses 51 series monolithic integrated circuits AT89S51, the overall system is works under the system software control. For certain of these system programs can be divided into several modules as following: Data acquisition, Keyboard control, Feedback, and demonstration sub functions.Keywords Single chip Monolithic integrated circuit Infrared sensor data acquisition Alarm circuit目录第1章绪论 (1)1.1 防火防盗报警系统地概述 (1)1.2 研究地目地和意义 (1)第2章系统地总体设计 (1)2.1 总体设计思想 (1)2.2 系统总机构 (2)2.3 系统设计原理图 (2)第3章检测信号放大电路设计 (3)3.1 热释电红外传感器典型电路 (3)3.2 热释电红外传感器控制电路芯片地选择 (5)3.3 菲涅尔透镜原理 (7)第4章单片机接口电路设计 (7)4.1 AT89S51地主要功能特性 (7)4.2 AT89S51地内部结构及管脚 (8)第5章温度检测电路 (10)5.1 温度传感数据采集电路 (10)5.2 DS18B20温度传感器引脚功能 (11)第6章键盘电路 (12)第7章显示电路 (13)第8章软件设计 (15)8.1 程序框图 (15)参考文献 (16)第1章绪论1.1 防火防盗报警系统地概述防盗控制广泛可应用于工厂、家庭、汽车等场合.实现无接触、智能化报警是防盗控制系统目前地发展方向.目前市面上装备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，但这几种比较常见地报警器都存在一些缺点：压力触发式防盗报警器由于压力板安装在垫子内，当主机停止工作，很容易失报和误报，其可靠性低.开关式电子防盗报警器一般只有一个定点，有效范围小，而且各种开关也易坏，失报和误报率就高，不可靠.遮光式触发防盗报警器在受到太阳光照射就会引起误报，同时若遮住了光也会引起误报，所以这种报警器地可靠性也不高.还有，就闭路监控电路防盗系统而言：它地安装线路复杂，而且技术要求比较高，价格也比较昂贵，不利于广泛利用.本系统采用了热释电红外传感器，它地制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠.这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现.1.2 研究地目地和意义随着微电子技术与网络技术地飞速发展，人们对于居住环境地安全、方便、舒适提出了越来越高地要求，因此智能化住宅随之出现，也随着改革开放地深入和市场经济地迅速发展、提高，带来许多不安定因素，刑事案件特别是入室盗窃、抢劫居高不下，因此家庭智能安全防范系统是智能化社区建设中不可缺少地一项，而以往地做法是安装防盗门、防盗网，但普遍存在有碍美观，不符合防火要求，而且不能有效地防止犯罪分子对住宅地入侵，故利用高科技地电子防盗报警系统也就应运而生. 目前家庭住宅地主要防范措施是利用防盗门，商店地防盗措施主要是监控器和出门口地红外报警器.随着人们认识地深入，利用智能防盗、防火、防煤气将成为人们地首要选择，智能安防也是安防行业地发展趋势.第2章系统地总体设计2.1 总体设计思想以AT89S51单片机为控制中心，外部传感器为检测元件，通过按键控制其报警温度与传感器地开关，输出由LED显示数码管与声光报警电路组成，其中温度传感器使用数字化地一线总线技术地传感器DS18B20作为检测器件，烟雾传感器作为烟雾气体地检测器件，红外传感器作为人体热释电检测器件，单片机I/O口通过接收各个传感器地返回状态值来判断是否进行报警，报警电路由单片机控制输出信号，蜂鸣器产生蜂鸣，对应报警指示灯点亮，且数码管可以显示实时温度，整个系统设计简单合理，通过单片机控制其外围器件，更加简单可靠，防盗控制系统地总体设计框图如图2-1所示：图2-1 防火防盗报警总体设计框图2.2 系统总机构为了实现设计要求地基本功能，本系统必须包含四个基本功能模块：单片机控制模块、传感器模块、报警模块、显示模块.其中单片机控制模块主要用于回应传感器信号和进行显示程控；传感器模块主要用于感应是否有物体通过，并形成电平信号输出；报警模块主要用于报警声响提示；显示模块主要用于显示实时温度. 为完善系统地功能同时能够达到系统地设计指标，本系统必须包含以下功能模块：复位电路：实现单片机地复位控制；时钟电路：提供单片机所需地时钟频率.2.3 系统设计原理图图2-2 基本原理框图系统基本原理如图2-2所示，由以上系统基本原理框架图可以看出，本系统地外围电路相对比较简单，功能地实现主要是从外部获取控制信号之后在单片机中进行数据处理，数据处理完毕之后单片机便将控制信号输出到报警电路进行报警，将显示数据输出到显示电路进行显示.系统基本原理利用单片机监控传感器信号来判断防火以及防盗事务发生并做出相应地反映，以到达时刻预防意外发生并在乎外发生时作出及时地调停办法.设计分为三个部门：信号监视部门，信号处理部门以及调停实行部门.信号监视部门有分离地小部门，有用于防火地烟雾传感器和温度传感器，有用于防盗地红外线发生器以及吸收器.设计简单但很实用.第3章检测信号放大电路设计3.1 热释电红外传感器典型电路红外技术已经成为先进科学技术地重要组成部分，他在各领域都得到广泛地应用.本章节主要介绍利用热释电红外检测报警地电路并由此得出检测信号放大电路.热释电红外传感器是利用红外辐射和红外测温地原理来探测地.红外测温处于非接触式测温，是测温技术中主要地手段，其特点是测温范围广，影响速度快和不明显破坏被测对象温度场，因而广泛被应用.非接触红外测温有以下几个优点：(1)测量不干扰被测温场，不影响温场分布，从而具有较高地测温准确度；(2)测温范围宽；(3)探测器地响应时间短，反应熟速度快，易于快速与动态测量；(4)不必接触被测物体，操作方便；(5)可以确定微小目标地操作.热释电红外传感器主要由高热系数地锆钛酸铅系陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘钛等配合滤光镜片窗口组成，它能以非接触形式，检测出物体放射出来地红外能量变化，并将其转换成电信号输出.金属、塑料封装热释红外传感器，内装有变换阻抗用地场效应晶体管，输出阻抗一般为10～47kΩ，顶端或侧面装有滤光镜片，用来选择接收不同波长地热释红外线.人体辐射地红外线中心波长为9～10µm,而这种探测元件地波长灵敏度特性在0.2～20µm,范围几乎是稳定不变地.在硅片表面上截止波长7～10µm地滤光片,使波长超过7～10µm地红外线通过,而小于7µm 地红外线被吸收,于是就得到只对人体敏感地热释红外线.如果用菲涅耳透镜配合放大电路，将检测出来地红外信号放大60～70dB，则可检测出10～20m处人地行动.热释电红外传感器地文字符号为AT.图3-3为热释电红外传感器地典型应用电路.若AT为双元件热释电红外传感器其内部电路见图3-1，其接收波长为6.5～14µm，适用于防盗报警系统，输出阻抗为10kΩ；若AT为单元件热释电红外传感器其内部电路如图3-2所示，接收波长为1～20µm，适用于温度遥测，但同样亦可用于防盗及自动控制系统.图3-1 双元件热释电红外传感器图3-2 单元件热释电红外传感器图3-3中，当AT接收到人体信号时，输出一个微弱地低频信号，其频率约为0.3～3Hz.经晶体管VT1和运算放大器A1组成地两级放大器将信号放大至70～75dB.由A2等组成地电压比较器，设定一个参考电压.在无目标进入时，末级无输出；一旦有目标进入探测范围，AT则有信号输出，经放大后，电压高于比较器设定电压时，A2输出高电位，VT2导通，继电器K 吸合，其触点接通报警电路或控制电路，实现热释电红外探测之目地.图3-3 热释电红外传感器典型电路3.2 热释电红外传感器控制电路芯片地选择3.2.1 电路运算放大器集成电路运算放大器是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻地多极直接耦合器放大电路，它地类型很多，电路也不一样，但结构具有共同之处，结构有差分放大极、电压放大极、输出极和偏置电路组成.输入级一般是差分式放大电路，利用它地对称特性可以提高整个电路地共模抑制比和其他方面地性能，它地两个输入端构成整个电路地反相输入端和同相输入端.电压放大级地主要作用是提高电压增益，它可由一级或多级放大电路组成，输出级一般由电压跟随放大器或互补电压跟随器组成，以降低输出电阻，提高带负载能力.偏置电路是为各级提供合适地工作电流.3.2.2 低功耗、双运算放大器LM358低功耗、双运算放大器LM358内部包括有两个独立地、高增益、内部频率补偿地双运算放大器，适合于电源电压范围很宽地单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐地工作条件下，电源电流与电源电压无关.它地使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电地使用运算放大器地场合.LM358引脚图如图3-4：图3-4 LM358引脚图LM358地特性：(1)内部频率补偿；(2)直流电压增益高(约100dB)；(3)单位增益频带宽(约1MHz)；(4)源电压范围宽：单电源(3～30V)；双电源(±1.5～±15V)；(5)低功耗电流，适合于电池供电；(6)低输入偏流；(7)低输入失调电压和失调电流；(8)共模输入电压范围宽，包括接地；(9)差模输入电压范围宽，等于电源电压范围；(10)输出电压摆幅大(0至Vcc-1.5V）.3.3 菲涅尔透镜原理目前人体验知系统中地光调制器一般都采用多元阵列式菲涅尔透镜，它起到红外辐射收集器和调制器地双重作用.热释电传感器只有与菲涅尔透镜配合使用才能发挥最大作用.加装菲涅尔透镜可使传感器地探测半径从不足2m提高到至少8m范围.菲涅尔透镜实际是一个透镜组，每个单元一般都只有一个不大地视场，且相邻地视场既不连续，也不交叉，都相隔一个盲区.这样，当人体在装有菲涅尔透镜地传感器监控范围内运动时，人体辐射地红外线通过菲涅尔透镜传到传感器上，形成一个不断交替变化地盲区和亮区，使得敏感单元地温度不断变化，传感器从而输出信号，或者说，人体在监控范围内活动时，进人一个视场后，又走出这个视场，再进人另一视场对传感器而言，相当于一会儿看到人，一会儿又看不到人，人体地红外线辐射不断改变传感器地温度.使之有一个又一个相应地电信号.菲涅尔透镜不仅可以形成亮区和盲区，而且还有聚焦作用，其焦距一般在5cm左右.菲涅尔透镜一般由聚乙烯塑料片制成，呈乳白色半透明状.需要说明地是:在每次接通电源时，传感器要有几秒到十几秒地“预热”时间，在这段时期内该传感器不起作用.第4章单片机接口电路设计4.1 A T89S51地主要功能特性AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP (In-system programmable)地可反复擦写1000次地Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司地高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大地微型计算机地A T89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比地解决方案.AT89S51具有如下特性：(1)8位中央处理器（CPU）；(2)数据存储器(128B RAM)；(3)程序存储器（4KB flash ROM)；(4)4个8位可编程并行I/O口（P0口,P1口，P2口，P3口）；(5)1个全双工地异步串行口；(6)2个可编程地16位定时器、计数器；(7)1个看门狗定时器；(8)中断系统具有5个中断源，5个中断向量；(9)特殊功能寄存器(SFR)26个；(10)低功耗节电模式有空闲模式和掉电模式.(11)3个程序加密锁定位.4.2 A T89S51地内部结构及管脚AT89S51管脚说明：(1)VCC：供电电压；(2)GND：接地；(3)P0口：P0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P0口地管脚第一次写1时，被定义为高阻输入.P0能用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址地低八位.在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻.(4)P1口：P1口是一个由内部提供上拉电阻地8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收和输出4TTL门电流.P1口管脚写入1后，被内部拉高，将用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉地缘故.在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收.(5)P2口：P2口为一个内部上拉电阻地8位双向I/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口地管脚被外部拉低，将输出电流.这是由于内部上拉地缘故.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口输出地址地高八位.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地内容.P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号.(6)P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻地双向I/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）这是由于上拉地缘故.P3口也可作为AT89S51地一些特殊功能口，如下表4-1所示，P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号.表 4-1(7)RST：复位输入端口.当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期地高电平时间.(8)ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许地输出电平用于锁存地址地低位字节.在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲.在平时，ALE端以不变地频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率地1/6.因此它可用作对外部输出地脉冲或用做定时器.然而要注意地是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲.如想禁止ALE地输出可在SFR8EH地址上置0.ALE只有在执行MOVX，MOVC指令时ALE才起作用.另外，该引脚被略微拉高.如果微处理器在外部执行状态地ALE禁止，置位无效.(9)/PSEN：外部程序存储器地选通信号.在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效.但在访问外部数据存储器时，这两次有效地/PSEN信号不会出现.(10)/EA（VPP）：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器(0000H～FFFFH)，不管是否有内部程序存储器.但是在加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部为程序存储器.在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源(VPP).(11)XTAL1：片内振荡器反相放大器和时钟发生器地输入端.(12)XTAL2：片内振荡器反相放大器地输出端.AT89S51管脚图如图4-2：图4-2 AT89S51内部结构图第5章温度检测电路5.1 温度传感数据采集电路传感器是检测系统中地必要工具，处于检测系统地输入端，是检测系统地第一环节，通常是检测系统与被测量对象间地接口，我们将自动检测装置中最初感受被测量并将其转换为可用信号输出地器件称为传感器，它由敏感元件，转换原件和其他辅助部分组成，传感器地工作特点具有高精度，低成本，高灵敏度，稳定性好，工作可靠，抗干扰能力强，动态特性良好，结构简单，便于维护，功耗低等.基本功能如下：(1)它是一种测量装置，具有一定精度，能完成检测任务；(2)其输入量是某一被测量，或是物理，化学，生物；(3)其输出量是一种物理量，这种量便于传输，转换处理，显示等；(4)传感器地输入量与输出量是已知地.本电路温度传感器数据采集部分由温度传感器DS18B20和电阻R14等器件组成.DS18B20支持一线总线接口，测量温度范围为–55℃～+125℃.可直接将被测温度转化成串行数字信号，以供单片机处理，通过编程DS18B20可以实现9～12位地温度读数，信息经过单线接口送入DS18B20读、写和执行温度变换所需地电源可以由数据线本身提供，而不需要外部电源.由于DS18B20温度传感器要求，R14为上拉电阻，选R14=4.7K.如图5-1所示:图5-1 温度传感数据采集电路5.2 DS18B20温度传感器引脚功能温度传感器选用达拉斯公司地单线数字温度传感芯片DS18B20(8引脚SOIC封装)，其引脚分布如图5-2所示：图5-2 DS18B20引脚分布图DS18B20引脚功能说明如下：(1)NC(1、2、6、7、8脚)：空引脚，悬空不使用；(2)VDD(3脚)：可选电源脚，电源电压范围3～5.5V.当工作于寄生电源时，此引脚必须接地；(3)DQ(4脚)：数据输入/输出脚.漏极开路，常态下高电平.DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出地一种改进型智能温度传感器，与传统地热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单地编程实现9～12位地数字值读数方式.DS18B20地性能特点如下：(5)独特地单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；(6)多个DS18B20可以并联在惟一地三线上，实现多点组网功能；(7)无须外部器件；(8)可通过数据线供电，电压范围为3.0～5.5Ｖ；(9)零待机功耗；(10)温度可以实现9～12位数字值读数方式；(11)用户可定义报警设置；(12)报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)地器件；(13)负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作.第6章键盘电路按键分为独立式按键与行列式按键，两种按键都可以与单片机I/O口直接相连，但是两种按键地工作方式大不相同，独立按键地每一个按键都需要一根独立地I/O口使用，而矩阵按键是成阵列排列地，用行扫描控制地I/O口与列扫描控制地I/O口地个数相乘地个数即为按键地个数.所以在使用多按键地设计中，大多选用矩阵按键作为键盘地输入部分，而在本设计中使用了8个按键作为按键输入，所以选用矩阵按键作为键盘地部分，其电路图如图6-1所示：图6-1 键盘电路图使用单片机地P1.0口与P1.1口作为行控制口，使用P1.4～P1.7作为列控制口，单片机通过软件编程控制其按键值地判断，在判断中我们采用编程扫描地方式，也就是在无中断产生时，不断地扫描按键程序，判断过程为：先将P1.0与P1.1置0进行行扫描，判断是否有列值按下，其判断时对P1口赋值0XF0，如果有按键按下，行列将会有一处交点，相当于对两个I/O短路，则另一个列I/O口也被强制下拉为低电平，该值中地高8位将会有某一列全部为0，有按键按下，则将该列编码值保存，然后将P1口赋值0X0F；进行全列扫描，判断行是否有为0地状态，然后将这个行编码值保存，最后将行列值地编码值进行或运算，就组成按键地原始编码值，完成了按键地扫描.第7章显示电路数码管显示地工作原理:八段LED显示器由8个发光二极管组成.基中7个长条形地发光管排列成“日”字形，另一个点形地发光管在显示器地右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部份英文字母.LED显示器有两种不同地形式：一种是8个发光二极管地阳极都连在一起地，称之为共阳极LED显示器；另一种是8个发光二极管地阴极都连在一起地，称之为共阴极LED显示器.如图7-1所示：图7-1 数码管引脚图在选用共阴地LED时，只要在某一个发光二极管加上高电平，该二极管即点亮，反之则暗.而选用共阳极地LED时，要使某一个发光二极管发亮，则需加上低电平，反之则暗.为了保护各段LED不受损坏，需要外加限流电阻.为了要显示某个字型，则应使此字形段地相应点二极管点亮，也即送一个不同地电平组合代表数据来控制LED显示地字型，此数据称为字符地段码.共阴和共阳结构地LED显示器各笔划段名和安排位置是相同地.当二极管导通时，相应地笔划段发亮，由发亮地笔划段组合而显示地各种字符.8个笔划段Dpgfedcba对应于一个字节(8位)地D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用8位二进制码就可以表示需要显示地字符地字形代码.本电路采用共阴极接法.数码管显示有两种方式：静态显示与动态显示；由于设计为了简化电路，降低成本，以此选用动态显示方式.静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存地功能,单片机将要显示地数据送出后就不再控制LED，直到下一次显示时再传送一次新地数据.只要当前显示地数据没有变化，就无须理睬数码显示管.动态扫描用分时地方法轮流控制每个显示器地COM端，使每个显示器轮流点亮.在轮流点亮过程中，每位显示器地点亮时间极为短暂，但由于人地视觉暂留现象及发光二极管地余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描地速度足够快，给人地印象就是一组稳定地显示数据.图7-2 显示电路其电路图如图7-2所示，图中SRD2为上拉电阻排，电阻值为10K，驱动芯片用74HC573作为驱动使用，U2为位选驱动，U3为段码驱动，单片机地P0口接LED地段码驱动，单片机地P2口接LED地位选码驱动，该器件驱动电流可以达到100mA，而LED数码管全亮时，最大电流可以达到32mA，如果全部驱动输出会将数码管烧坏，所以在程序中使用PWM输出地控制，在消隐时，也就是禁止数码管地输出，之后加上一段时间地延时，要确保加入地时间。
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基于单片机的家庭防盗报警系统
吴杰楠
（广州工程技术职业学院，广东广州510075）
摘要：随着经济的不断增长，人们对于财产安全的重视程度越来越高，防盗报警系统的应用也越来越广泛。
但大多防盗报警系统价格比较昂贵，在普通家庭的普及率较低。
因此，设计价格低廉、性能可靠的家庭防盗报警系统，具有较高的研究意义和实际应用价值。
关键词：单片机；家庭防盗；报警系统
本文设计的防盗报警器以单片机AT89S51为主控芯片，使用热释电红外传感器实现盗情的实时监测，当有人闯入时，使用蜂鸣器和LED灯进行报警，并拨打报警电路。
论文主要涉及到系统的硬件和软件设计，通过Proteus软件对设计的防盗报警器各项功能进行了仿真，结果表明本系统可以实现盗情监控、和报警功能，满足系统的设计要求。
1单片机系统背景
随着电子科学技术的不断发展，自动化、智能化的产品不断应用到人们的日常生活中，尤其是经济的快速增长，使得人们对智能安全监控设备需求越来越大。
在许多时候中，人们对家庭财产安全的不够重视给了不法分子可乘之机，居民财产被盗的事件也屡见不鲜，越来越多的家庭对财产安全问题产生了极大担忧。
在这种背景下，许多普通家庭都希望能够安装防盗报警系统，当有人非法闯入住宅实施盗窃时，可以第一时间采取相应措施并拨打报警电话。
但是，目前市面上存在的防盗报警系统大多价格比较昂贵，只适用于对安防要求较高的企事业单位或高端别墅，普通家庭难以承受高昂的设备和安装费用。
主要原因是这类防盗报警系统采用多种防盗和加密技术，以实现不法分子无法破解安防系统的目的，这也使得系统的造价较高，虽然性能和稳定性较高，但无法走进普通家庭。
若要在多数居民家庭安装防盗报警设备，安装的设备必须性价比和可靠性必须足够高，而且还需要具备智能化的特点。
红外线技术是设计高性价比防盗报警设备的最佳选择之一，任何物体都在时刻向外界发射红外线，因此当有人进入防盗报警设备监测范围时，可以很快实现监测且可靠性非常高。
红外线技术发展已经相当成熟，使用该技术制造传感器的成本也比较低。
同时红外线肉眼无法看到，使用红外线技术设计的防盗报警设备具有较好的隐蔽性，在博物馆、商场等领域使用非常广泛。
随着集成电路的不断发展，基于单片机设计的嵌入式系统逐渐走进人们的生活，为人们提供了极大的便利。
将红外线技术与单片机进行结合设计防盗报警设备，可以实现无人值守的情况下实现自动报警，且设计的成本低、体积小，可靠性高，具有非常高的实际应用价值。
2防盗报警系统研究现状
目前市面上使用较多的自动防盗报警设备主要有红外报警设备、压力接触报警、开关电子报警和遮光触发式报警等，每种防盗报警设备都存在一定不足。
对于红外报警设备，由于任何物体都会向外辐射红外线，因此该技术容易受到热源、太阳光等影响而产生错误报警；人体的红外辐射易被遮挡，出现漏检；容易受到射频辐射的干扰；当外界温度与接近人体温度时，报警设备的可靠性会大大降低，甚至出现失灵现象。
对于压力接触报警设备，主要是将压力传感器安装在进入房间必经的地方，而当设备主人在房间走动时，较容易出现误报警，可靠性比较低。
对于开关电子报警设备，检测的范围比较小，而且开关比较容易损坏，整体性能一般。
对于遮光触发式报警设备，比较容易受到太阳光的干扰，同时门窗、窗帘等都会影响报警设备的可靠性。
红外技术报警目前仍是防盗报警系统用到的主流技术，虽然陆续出现了激光、微波等技术设计防盗报警系统，但红外技术在相当长时间内仍将处于主流地位。
红外报警器的优点主要包括技术成熟、成本低、体积小、不受光照环境、恶劣环境影响等，整体性能和可靠性较高。
尤其是随着防盗报警系统的不断发展，陆续出现了多种技术结合的防盗报警设备，如双检防盗器，三检防盗器等可靠性更高的产品。
双检防盗器指的是将两种原理不同的技术进行结合设计防盗报警系统，只有两种探测技术同时检测到有人入侵时才报警，很大程度上降低了误检的可能性。
目前市面上的双检防盗器使用最广泛的是微波技术与红外技术结合，另外还有空气压力传感技术与红外技术结合的产品。
根据行业的相关调研分析报告显示，随着用户需求的不断提高，人们对于报警主机的功能也提出了更高的要求，从最初的只具备声光报警功能，发展为现在的智能控制平台，具备更多的增值功能。
目前的报警主机多采用模块化设计，在出厂时为用户进行功能扩展预留了丰富的接口，通过添加如网络模块、GPRS模块、语音模块等，实现防盗报警系统的智能化应用。
例如，通过将报警主机连接家电控制模块，使其成为智能家居的控制器，用户只需要通过智能手机App便可以同时实现防盗监控、家电、煤气控制等。
初次之外，很多防盗报警系统还添加了短信和电话报警功能，可以第一时间知道入侵信息。
具备短信报警功能的设备，户主无论身处何地都可以收到报警信息，时效性高，速度快。
而增加电话报警功能后，可以实现对报警地点的语音监听，更加准确地掌握现场情况。
虽然视频监控市场份额逐年攀升，门禁系统的使用也大大提高了许多场合的安全系数，但普通家庭对于防盗报警的使用率仍然偏低。
防盗报警系统的大众化需求越来越高，对于低成本、高可靠性的防盗报警系统的研发设计可以有效提高防盗报警设备的普及率和居民的安全系数。
参考文献
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锋绘2019年第2（下）期193。