基于C51单片机的声光报警器设计说明
基于51单片机的报警器设计
引言报警器，防盗报警器,是对用于发生警情、危险、紧急情况等状况下以声音、光线、气压等形式发出警报的电子产品的统称。
随着科技的进步，机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替，经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾等领域，与社会生产、生活密不可分。
防盗报警系统通常由:探测器（又称报警器）、传输通道和报警控制器三部分构成。
报警探测器是由传感器和信号处理组成的，用来探测入侵者入侵行为的，由电子和机械部件组成的装置，是防盗报警系统的关键，而传感器又是报警探测器的核心元件。
采用不同原理的传感器件，可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置，单片微型计算机，通常简称为单片机，它采用大规模集成电路技术把微处理器和随机存取数据存储器，只读程序存储器，输入输出电路以及定时计数器。
串行通信口，时钟电路。
脉冲调制电路。
模拟多路转换器，A/D转换器等电路集成到单独的一块芯片上，构成一个最小的完善的计算机系统，这些电路能在软件的控制下单独。
准确，迅速，高效的完成程序设计者现规定的任务。
因为由单片机构成的电路玩玩具有体积小，成本低，功能强，可靠性高，功耗低，电路简洁，开发和改进容易等等一系列有点，因此就有优异地性价比，从而使它在多方面得到了越来越多的使用，本次设计就是基于单片机的报警器设计。
一设计基本电路原理和思路该报警器得设计思路是首先，利用光敏电阻构成光敏开关，光敏开关的作用是为单片机报警主电路提供报警信号，即通过光敏开关实现高低电平信号的转换，报警信号通过单片机软件处理实现信号的转换，在利用转换的信号驱动扬声器继而用声音输出进行报警，本次实验是通过光照的变化，利用光敏电阻随光照强度变化，阻值发生变化的特性首先实现的开关电路，即报警信号的来源是关照，报警主电路由单片机和音频放大模块组成，利用单片机上写入的程序，实现当报警信号输入单片机，其就会产生频率不等的信号。
以驱动扬声器报警。
采用光敏电阻的光控开关这是两种开关电路的主要原理：利用功率MOS场效应管可以作功率开关，开关的敏感元件可以采用光敏电阻LDR，当光线照射的光敏电阻上时，LDR呈低阻值，有信号加在场效应晶体管的栅极上，源漏极间导通，从而使继电器线圈K改变状态，产生控制作用或发出信号，如果将光敏电阻LDR接在地电位处，则在暗时无光线照射的光敏电阻，光敏电阻阻值高，故VMOS管栅极电位高，导通使灯L亮，反之，当有光线照射到LDR上时，VMOS栅极处于低电位截止，灯L 不亮。
基于51单片机的红外报警器(初稿)
目录一、系统设计任务与要求 (1)二、基础知识介绍 (2)2.1 热释电红外传感器简单介绍 (2)2.2 PIR的原理特性 (2)2.3 AT89C51单片机简单概述 (3)2.3.1 AT89C51单片机的结构 (3)2.3.2 AT89C51管脚说明 (4)3 方案设计 (6)3.1 总体设计思路 (6)3.2 具体电路模块设计 (7)3.2.1 热释电红外传感器原理 (7)3.2.2 放大电路的设计 (8)3.2.3 时钟电路的设计 (8)3.2.4 复位电路的设计 (9)3.2.5 发光二极管报警电路的设计 (9)3.2.6 声音报警电路的设计 (10)4 软件的程序流程图及程序 (11)5 总结 (15)参考文献 (15)附件总原理图 (16)红外报警系统的设计与制作内容摘要：本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、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，同时它的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、红外探头电路、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AT89C51，整个系统是在系统软件控制下工作的。
关键词：单片机；红外传感器；数据采集；报警电路1系统设计任务与要求(1)、该设计包括硬件和软件设计两个部分。
模块划分为数据采集、键盘控制、报警等模块子函数。
(2)、本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED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。
(3)、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，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，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声。
基于单片机的楼道内声控灯及报警系统
摘要本课题设计一款基于单片机的楼道内声控灯及报警系统，主要由声控灯和意外紧急报警两部分组成。
声控灯部分是通过声音传感器进行声音检测，然后经单片机进行处理，实现灯的开关智能控制。
报警部分主要由蜂鸣器和按键组成，当声控灯出现故障时，通过触动按键实现蜂鸣器报警进行维修提示。
硬件电路包括单片机最小系统电路、声音传感器检测模块、按键模块、LED显示模块、蜂鸣器报警电路模块；软件部分主要通过C程序的编程实现等灯的亮灭，然后通过发光二极管显示出来，通过按键操作实现报警功能。
设计中结合硬件、软件的分步调试，达到要求的控制效果。
当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明。
当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。
当出现故障时，可触动按钮，进行报警维修。
声控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点。
关键词:单片机；声控灯；报警系统；声音传感器；蜂鸣器AbstractThis project is based on single-chip design a voice-activated light and alarm system in the building, by voice-activated lights and emergency alarm which two key components.V oice-activated light partly through sound sensors for sound detection, and then single-chip processing, realization of intelligent control for the light switch.Alarm part consists mainly of beeper and keys, when voice-activated lights fail, through touches the pressed key realization light buzzer alarms for maintenance tips.The hardware circuit consists of single chip microcomputer minimum system circuit, sound sensors module, keys module, LED display module, a buzzer alarm circuit module;Software part mainly accomplished by programming of C programs such as destroy the light of lights, and then through the led display,Alarm functions are realized by key operation.In the design of combination of hardware and software debugging step by step, meet the requirements of control effect.When people walk through the stairs, when making footsteps or other sound, stair lights will automatically light up and lighting.When people enter the House or get out of the apartment, corridor lamp delay automatically turns off after a few minutes.When a failure occurs, you can touch a button and alarm servicing.V oice-activated inertia switch applies not only to the residential area of the building, but also to factories, office buildings, school buildings and other public places, it is of small size, pleasing in appearance, making easy, reliable and so on.Keywords:microcontroller; voice-activated light and alarm system; sound sensors; buzzer目录第1章概述 (1)1.1 选题的目的 (1)1.2 声控灯的研究背景及发展意义 (1)1.3 本章小结 (2)第2章总体方案设计 (3)2.1系统设计的思路 (3)2.2 系统硬件描述 (3)2.3 系统软件描述 (3)2.4 本章小结 (4)第3章硬件的设计 (5)3.1 硬件芯片介绍 (5)3.2系统硬件架构 (12)3.3 原理图的绘制 (16)3.4 本章小结 (18)第4章系统软件设计 (19)4.1 Keil C51开发环境简介 (19)4.2 程序的编写 (22)4.3 主程序流程图 (26)4.4 本章小结 (27)第5章实物焊接与调试 (28)5.1 实物焊接 (28)5.2 调试硬件 (28)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录 (33)第1章概述1.1选题的目的声控灯的制作目的是通过声控灯的制作，提高学习电路知识的兴趣及提高电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；学习晶体管电路的基本设计能力及基本调试能力；能够正确使用实验仪器进行电路的调试并掌握元器件的测试方法；使用适当的软件进行仿真和制作PCB板图，掌握自己制作印制电路板的方法，锻炼实际动手操作能力。
基于单片机的简易安防声光报警器设计
目录第一章序言第二章计划任务书1、设计题目 (3)2、设计任务及要求 (3)3、设计内容 (3)4、元器件清单 (3)5、设计过程和有关说明 (4)5.1警情探测5.2报警设计第三章芯片介绍1、MCS-51单片机 (4)2、MAX232 (5)3、四位一体七段共阴极显示数码管 (5)第四章设计及制作1、硬件电路设计 (6)1.1时钟电路1.2复位电路1. 3串口电路1. 4 四位7段LED数码管1. 5 报警电路1. 6声光报警输出电路2、程序设计2.1、程序流程图 (9)2.2、程序 (10)3、硬件制作及调试 (14)3.1 硬件制作3.2 程序调试总结第五章．第一章序言近年来，随着我国经济的迅速发展，城乡居民的生活水平有了显著提高，尤其是城镇居民的居住条件不断改善，人们在解决了居住问题后，日益关心的是居住是否安全。
在购房时，安全性是考察物业管理水平是否完善的一个重要条件。
尤其是那些流窜作案的犯罪分子，往往选择居民小区作为攻击目标，入室盗窃抢劫案件屡屡发生，以往的依赖小区保安人防为主的防范措施已满足不了人们的要求。
利用安全防范技术进行防范首先对犯罪分子有种威慑作用，使其不敢轻易作案。
如我们这次设计的简易安防声光报警器，可以安装在门口或玄关处，当有不法分子闯入时，利用门禁报警和红外报警双重保险，一方面可以提醒主人危险发生，另一方面也可以震慑不法分子。
单片机课程设计是一门实践课程，要求学生具有制作调试单片机最小系统及外设的能力，能够掌握单片机内部资源的使用。
单片机课程设计内容包括硬件设计、制作及软件编写、调试，学生在熟练掌握焊接技术的基础上，能熟练使用单片机软件开发环境Keil C51编程调试，并使用STC ISP调试工具采用串口下载方式联调制作的单片机最小系统。
单片机课程设计题目包含基本部分及扩展部分，基本部分即单片机最小系统部分，扩展部分是对单片机内部资源及外部IO口的功能扩展，使制作的单片机系统具有一定的功能。
基于C51单片机的声光报警器课程设计
XXXX学校电气工程系电子课程设计报告设计题目：声光报警专业：电力系统及其自动化技术班级：电力102 班学号：100313203姓名：X X X指导教师：X X X题目：声光报警一、设计目的掌握单片机的通信，会用单片机通信的几种方式，同时学会矩阵键盘的应用，更进一步理解c51单片机的用途。
二、设计要求在Proteus中画出原理图或使用实物，编制程序，实现以下功能：1、理解报警器工作原理，不同频率声音的实现方案。
2、可设置报警声音的长短。
3、至少2种以上报警方案，每种方案至少由2种不同频率的声音合成。
发光的强弱跟随报警声音的频率高低变化。
三、方案设计与论证MCS-51单片机内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：·中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
.数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
图1·程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。
·定时/计数器(ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
·并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。
基于C51单片机的烟雾报警器设计
基于C51单片机的烟雾报警器设计设计基于C51单片机的烟雾报警器摘要：烟雾报警器是一种常见的安全设备，用于检测并报警烟雾的存在。
本设计基于C51单片机，通过光敏电阻和烟雾传感器来检测烟雾浓度，并通过蜂鸣器和LED灯提供报警信号。
通过编程控制单片机，实现了烟雾报警器的功能。
关键词：C51单片机、烟雾传感器、烟雾报警器、光敏电阻、蜂鸣器、LED灯1.引言烟雾报警器是一种广泛应用的安全设备，它可以及时发现并报警烟雾的存在，预警人们可能发生的火灾事故。
本设计基于C51单片机，实现了一个简单的烟雾报警器。
该报警器通过光敏电阻和烟雾传感器来检测烟雾浓度，并通过蜂鸣器和LED灯提供报警信号。
2.设计原理本设计的烟雾报警器主要由C51单片机、光敏电阻、烟雾传感器、蜂鸣器和LED灯组成。
光敏电阻用于检测光照强度，当烟雾浓度超过一定阈值时，烟雾传感器会发出高电平信号。
C51单片机通过读取光敏电阻和烟雾传感器的信号来判断是否触发报警。
当触发报警时，蜂鸣器会发出警报声，并且LED灯会闪烁。
3.硬件设计3.1C51单片机C51单片机是本设计的核心控制器，它负责读取传感器信号、控制蜂鸣器和LED灯的状态，并与用户进行交互。
C51单片机的引脚用于连接其他硬件组件。
3.2光敏电阻光敏电阻用于检测环境光照强度，它的电阻值会随光照强度的变化而变化。
本设计将光敏电阻接入C51单片机的模拟输入引脚，通过测量电阻值来判断环境光照强度。
在光照强度较低时，烟雾传感器的探测效果更好。
3.3烟雾传感器烟雾传感器是烟雾报警器的核心部件，它能够检测烟雾浓度。
本设计使用一种常见的烟雾传感器模块，它通过电化学原理来检测烟雾浓度。
当烟雾浓度超过一定阈值时，烟雾传感器会输出高电平信号。
3.4蜂鸣器和LED灯蜂鸣器和LED灯用于提供报警信号。
当检测到烟雾浓度超过一定阈值时，蜂鸣器会发出警报声，并且LED灯会闪烁。
通过这种方式，可以吸引人们的注意并提醒他们可能发生火灾事故。
基于单片机的智能报警器设计
基于单片机的智能报警器设计智能报警器是一种利用单片机技术设计的安全设备，它能够对安全隐患进行实时监测和报警，为人们的生命和财产安全提供有效保障。
在本文中，将详细介绍基于单片机的智能报警器的设计原理和实现方法。
首先，智能报警器的设计需要选用合适的单片机作为控制核心。
通常，可以选择一种高性能、低功耗的单片机芯片，例如常用的基于AVR、PIC等系列的单片机。
接下来，根据实际需求，选择合适的传感器来进行环境数据的监测。
常见的传感器有温度传感器、声音传感器、光照传感器、气体传感器等。
这些传感器能够实时感知环境数据，并将数据传输给单片机进行处理。
在智能报警器的设计中，还需要考虑通信模块的设计。
通信模块可以选择无线通信模块，例如蓝牙、Wi-Fi、LoRa等。
通过通信模块，可以实现报警器与控制终端之间的信息交互和数据传输。
同时，也可以通过手机APP或者云平台来实现对报警器的远程控制和管理。
在智能报警器的设计中，需要根据用户的实际需求来确定报警方式和报警级别。
可以通过设置不同的报警阈值和触发条件，实现不同类型的报警，例如声音报警、闪光灯报警、短信报警等。
同时，也可以设置不同的报警级别，例如一级报警、二级报警等，以便快速警示用户。
此外，在智能报警器的设计中，还需要考虑供电和电源管理的问题。
可以选择电池供电的方式，以实现无线和移动的特性。
同时，还需要设计合理的电源管理系统，以延长报警器的使用寿命和保证其长时间的稳定工作。
在智能报警器的外观设计中，可以考虑结合实际应用场景进行定制化设计。
可以选择合适的外壳材料和形态，使报警器具有良好的防水、防尘、耐冲击等特性。
同时，也可以根据用户喜好和使用习惯，设计简洁、美观的界面和操作方式，提高用户体验。
综上所述，基于单片机的智能报警器设计，需要结合单片机技术、传感器技术、通信技术等多领域的知识，以满足用户对安全监测和报警相关功能的需求。
只有在充分考虑到系统的功能需求、技术性能和用户体验的基础上进行设计和开发，才能打造出高性能、稳定可靠的智能报警器。
基于51单片机的红外防盗报警系统设计-图文
基于51单片机的红外防盗报警系统设计-图文XX学院本科毕业设计（论文）3硬件基本设计3.1系统方案设计我们综合考虑了各方面可能出现性能影响的因素，人体红外探测元件最后定为性价比很高的热释电红外探测器，最主要的因素还是考虑到该探测器对人体辐射的红外线具有更好的探测效果。
而且该传感器防盗保护性能相对普通的压力报警器（一般通过可触发的压力开关来报警的防盗系统）来说更加稳定，抗干扰能力很高，探测灵敏度和安全性更是无可挑剔。
正如上面所说的，本探测器安装相当隐蔽，几乎很难发现该装置的位置，极大的方便了用户管理和操作。
考虑到正常情况下检测的是处于移动中的人体，所以红外探测器我们选择双元件型。
因为这个传感器内部的两个灵敏元件是反相接的，如果闯入的人员一直停止不动（当然这是不可能的）或者无人闯入，则这两个灵敏元件极化的程度完全相同，两元件的极化相互之间就抵消了，这时候探测器输出电压为0，报警器不工作；可一旦闯入者移动起来，则两个元件极化程度立马就不同了，输出电压也随之变化不在是0，报警器工作，进而实现探测移动中的人体为目的的功能。
本红外防盗报警系统设计包括硬件组成和软件组成两部分。
如果以模块功能来区分的话主要有系统按键模块（按键控制）、信号处理模块（红外探测器）、报警模块（声光报警部）。
如果按照电路的结构来区分的话主要有单片机电路部分、红外传感器部分、蜂鸣器部分、LED报警指示电路部分。
3.2硬件基本设计-5-XX：红外防盗报警系统(1)热释电红外传感器Pyroelectric infrared sensor have polarization inside the pyroelectric crystals with temperature changes , When the constant infrared radiation on the detector, pyroelectric crystal temperature constant, external crystal is electrically neutral, no electrical output from detector, so constant that can not be detected by the infrared radiation?2?.正常人体发出的红外线波长范围一般在9～10μm之间，而本设计的红外探测元件能感应到的波长灵敏度在0.2～20μm范围内，范围太大不太适合，但是其特性基本稳定不变，为了达到更精准的探测效果，我们通过在传感器上面安装了一个限制入射红外光波长范围的的滤光片来把入射红外光波长约束至7～10μm?3?，这时候改装后的探测器对于检测人体红外线来说性能更加完美，显而易见我们安装的滤光片将其它波长的红外线吸收了，只有人体红外线才能进入其内，就这样一种专业探测人体红外线的探测器应运而生，以上充分说明了本系统设计的核心之一为该传感器，其重要性不言而喻。
一款单片机的声光报警系统的设计
一款单片机的声光报警系统的设计作者：仇士玉来源：《数字技术与应用》2018年第12期摘要：声光报警系统由硬件电路和软件电路两大部分构成，主要应用在预防火灾中，对于家庭使用，具有很高的实用性。
该系统设计价格低廉、结构简单、性能稳定。
关键词：报警系统;硬件电路;软件电路;防火中图分类号：TP274+.53 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）12-0158-021 系统组成声光报警系统由两大部分构成：硬件电路和软件电路。
1.1 硬件电路硬件电路由NIS-09C传感器、AD574A转换电路、555报警电路和单片机80C51构成。
1.2 软件电路KEIL C51软件是单片机C语言软件开发系统，可完成编辑、仿真、调试的整个开发流程。
1.3 系统框图如图1所示。
1.4 工作原理对于火灾中的温度、声光等非电信号的采集，用NIS-09声光传感器。
它可以把非电信号转化为电信号，从而满足AD574A转换器的转换要求。
A/D转换电路，可以将传感器采集到的模拟信号转变为数字信号。
80C51单片机用来判断现场是否发生火灾。
如果发生了，它会控制报警系统以声光的形式来报警。
2 核心器件的选择2.1 80C51单片机80C51由CPU系统、存储器系统、I/O端口和中断系统四个部分组成。
2.1.1 复位电路在声光报警系统中，为了确保CPU和系统中其他部件处于初始状态，要先对80C51进行初始化操作。
在选择复位方式时，选用上电复位。
2.1.2 时钟电路单片机工作的时钟电路，反映单片机的工作速度。
它有内部时钟方式和外部时钟方式两种，我们选用用外部时钟方式，80C51的引脚XTALl和XTAL2为输入输出端口。
2.2 声光传感器声光传感器的型号是NIS-09，它是专门为检测延误而设计的一种离子式烟雾传感器。
它的输出模拟量与AD574A转换器输入等级相符合，连接在A/D转换器的输入接口。
2.3 A/D转换器A/D转换器的作用是将模拟电信号转换成数字信号，我们选用的芯片型号是AD574A。
(完整word版)基于51单片机的温度报警器设计
题目基于51单片机的温度报警器设计姓名学号专业班级指导教师201 年月日毕业论文任务书主要实现：实时温度测量及显示，超出温度范围声光报警，上下限温度可通过按键设定等功能。
本数字温度报警器是基于51单片机及温度传感器DS18B20来设计的，温度测量范围0到99.9摄氏度，精度为0.1摄氏度，可见测量温度的范围广，精度高的特点。
可设置上下限报警温度，默认上限报警温度为38℃、默认下限报警温度为5℃（通过程序可以更改上下限值）。
报警值可设置范围：最低上限报警值等于当前下限报警值，最高下限报警值等于当前上限报警值。
将下限报警值调为0时为关闭下限报警功能。
目录前言 (1)1 设计要求与方案论证 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 系统基本方案选择和论证 (3)1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证 (3)1.2.2 温度传感器设计方案论证 (4)1.3 电路设计最终方案决定 (5)2 主要元件介绍 (5)2.1 STC89C51介绍 (6)2.1.1 STC89C51主要功能及PDIP封装 (6)2.1.2 STC89C51引脚介绍 (6)2.1.3 单片机最小系统： (7)2.2 DS18B20传感器介绍 (8)2.2.1 DS18B20概述 (8)2.2.2 DS18B20引脚介绍 (10)2.2.3 DS18B20的内部结构 (10)2.2.4 DS18B20的程序流程图 (11)2.3 数码管介绍 (12)2.3.1 数码管概述 (13)3 程序流程图 (13)结论 (14)参考文献 (15)致谢..................................................................................................... 错误!未定义书签。
附录1 系统原理图 (16)附录2 C语言程序 (17)基于51单片机的温度报警器设计学院专业班级姓名（5号黑体）摘要：单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度器，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。
基于单片机的声光报警系统的设计方案
基于单片机的声光报警系统的设计方案2014-10-15 13:26:09 来源:dzsc关键字：单片机声光报警系统STC89C521 声光报警系统基本原理超声波是指频率高于20000Hz 的机械波。
为了实现超声波回波测距，必须通过超声波传感器产生和接收超声波。
超声波传感器是利用压电效应和逆压电效应原理实现电能和超声波能之间的相互转化，即超声波发射器是通过逆压电效应将电能转换为超声波能，产生超声波；而超声波接收器是通过压电效应将超声波能转换为电能，接收超声波。
若超声波发射器发出的超声波是以速度v（单位：m/s）在介质中传播，在有效防范区域内遇到被测物体超声波受到反射，被超声波接收器接收，传播经历的时间为t（单位：s），那么可以计算出入侵者与防范物体之间的距离s（单位：m），公式为：系统结构框图如图1 所示，单片机按照晶振电路给出的时钟时序下接收来自超声波传感器输出的入侵者距离电信号，并将该距离数值在LCD 显示屏上实时显示，同时控制由发光二级管和蜂鸣器组成的声光报警系统，使其以一定的频率闪光并发出警报声。
图1 系统结构框图2 系统硬件设计2.1 硬件电路硬件电路的设计主要包括单片机系统及显示电路、超声波发射与接收电路、声光报警电路四部分。
单片机采用STC89C52.采用12 MHz 高准确度的晶振，减小测量误差。
超声波传感器采用压电式超声波换能器，设置单片机端口P2.7 输出超声波换能器所需的40 kHz 的方波信号，端口P3.2 监测超声波接收电路输出的返回信号。
显示电路采用KXM12864M 显示屏。
声光报警电路由发光二极管和蜂鸣器组成。
2.2 各主要模块的硬件2.2.1 STC89C52 主控电路图2 STC89C52 主控电路2.2.2 超声波发射接收电路压电式超声波换能器是通过压电晶体的谐振来实现超声波能和电能之间的转换，从而实现超声波的发射与接收的。
将超声波发射器安装于J1 端，由单片机P27 端口以40kHz 的频率输出方波电信号，那么压电晶体就会发生逆压电效应以相同的频率进行振动，实现电能向超声波能的转化，产生超声波，如图3 所示。
基于51单片机的烟雾报警器设计论文毕业设计(论文)word格式
摘要烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟感器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。
它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。
在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。
一旦有烟雾窜逃外电离室。
干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。
本系统使用AT89C51单片机，选用集成温度传感器AD590和气体传感器TGS202作为敏感元件，利用多传感器信息融合技术，开发了可用于小型单位火灾报警的语音数字联网报警器。
我国的火灾自动报警控制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。
目前国内厂家多偏重用于大型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所大型火灾报警系统的研发。
关键词：单片机；传感器；信号处理；火灾报警器目录摘要 (1)目录 (2)一方案论证与比较 (3)方案一：气敏传感器驱动555震荡报警 (3)方案二：单片机检测气敏传感器再驱动蜂鸣器报警 (3)二部分器件简介 (5)1. 烟雾传感器 (5)（1）光电烟雾报警IC种类 (5)（2）离子烟雾报警IC (6)(3)KT-601型便携式可燃气体检测仪 (7)(4)MF8892型烟雾检测仪 (8)(5)KING-01型可燃气体检测仪 (8)(6)而GS-1型火警报警器 (8)2.主控制器A T89S52 (9)（1）MSC-51芯片资源简介 (9)(2)单片机的引脚 (11)(3)89S51单机的电源线 (11)(4)89S51单片机的外接晶体引脚 (11)(5)89S51单片机的控制线 (12)(6)89S51单片机复位方式 (12)三报警系统设计 (14)1.硬件电路设计 (14)（1）单片机最小系统 (14)（2）气敏检测系统 (14)（3）电源电路 (15)（4）报警驱动电路 (15)2.系统软件设计 (15)（1）软件流程图 (15)（2）程序清单 (16)四结束语 (17)五参考文献 (18)一方案论证与比较方案一：气敏传感器驱动555震荡报警如图1所示为简易气体烟雾报警电路。
单片机声光报警电路的原理
单片机声光报警电路的原理单片机声光报警电路是一种基于单片机控制的电路设计，可以在特定条件下产生声音和闪烁灯光的报警信号。
该电路被广泛应用于人们生活和工作中的安全提醒、环境监测、温度控制等方面。
它通过采集外界的信号，通过单片机进行处理，控制声音、灯光等器件实现报警功能。
单片机声光报警电路包括三个主要部分：传感器部分、单片机控制部分和声光器件驱动部分。
1.传感器部分：传感器部分是监控环境变化的核心部分，可以通过数学方法将监测的信号转化为电信号，例如，光敏电阻可将在外界光强变化时转化成相应的电信号，温度传感器可将温度信号转化成电压信号，声音传感器可以将声音变化转化成相应的电信号。
2.单片机控制部分：单片机控制部分可以理解为处理器，对输入的信号进行处理，并根据处理结果控制输出器件，比如说对输入的温度信号进行比较就可得到一个温度报警信号。
一旦报警信号被触发，单片机将控制相应的输出器件实现声光报警。
3.声光器件驱动部分：声光器件驱动部分是实现报警功能的核心部分，包括声音模块和LED模块等器件。
通过单片机控制部分输出的信号来触发声音模块和LED模块，实现报警功能。
在单片机声光报警电路中，传感器和单片机控制部分关键的设计就是信号采集和信号处理。
其中，信号采集根据要监测的信号不同采用不同的传感器，信号处理流程根据实际需要设计。
例如，对温度的监测，可以采用温度传感器，将信号传入单片机后，可设定一个温度报警阈值，在温度达到或超出报警阈值时，单片机将触发声音模块和LED模块进行报警。
在声光器件驱动部分的设定中，声音模块根据实际需要选择适当的音量和播放方式，LED模块的颜色和亮度也应根据需要来选择。
总之，单片机声光报警电路是一种功能强大、灵活性高的报警系统，采用传感器采集信号，经过单片机处理，并通过声光器件实现报警功能。
通过合理的设计和优化，可以实现多种不同的监测和报警功能，为人们的生活和工作提供更好的安全保障。
基于单片机的声光报警器的设计报告
XINYU UNIVERSITY 课程设计报告题目基于单片机的声光报警器的设计二级学院机械工程学院专业机械制造与自动化班级11级机制（1）班学号1101031**学生姓名吴慧毅指导教师刘*娟目录第1章序言 (1)第2章计划任务书 (2)2.1、课题要求 (2)2.1.1任务设计要求 (2)2.1.2软件设计要求 (2)2.2设计内容 (2)2.3元器件清单 (2)第3章芯片介绍 (3)3.1 AT89C51简介 (4)3.2 主要特性 (4)3.3特性概述 (5)3.4 管脚说明 (5)3.5 振荡器特性 (6)3.6 芯片擦除 (6)第4章设计要求及制作 (7)4.1硬件电路设计 (7)4.1.1 时钟电路 (7)4.1.2 复位电路 (7)4.1.3 报警电路 (8)4.1.4 声光报警输出电路 (8)4.1.5 设计电路 (9)4.2 总体设计思路与方案 (9)4.2.1 整体方案 (9)4.2.2 程序流程图 (10)4.3 软件程序设计 (11)4.3.1 软件设计框图 (11)4.3.2 程序设计 (11)第5章仿真调试 (13)5.1 系统性能调试与仿真 (13)总结 (14)参考文献（References） (15)致谢 (15)第1章序言近年来，随着我国经济的迅速发展，城乡居民的生活水平有了显著提高，尤其是城镇居民的居住条件不断改善，人们在解决了居住问题后，日益关心的是居住是否安全。
在购房时，安全性是考察物业管理水平是否完善的一个重要条件。
尤其是那些流窜作案的犯罪分子，往往选择居民小区作为攻击目标，入室盗窃抢劫案件屡屡发生，以往的依赖小区保安人防为主的防范措施已满足不了人们的要求。
利用安全防范技术进行防范首先对犯罪分子有种威慑作用，使其不敢轻易作案。
如我们这次设计的简易安防声光报警器，可以安装在门口或玄关处，当有不法分子闯入时，利用门禁报警和红外报警双重保险，一方面可以提醒主人危险发生，另一方面也可以震慑不法分子。
基于51单片机的智能火灾报警系统的设计与实现
基于51单片机的智能火灾报警系统的设计与实现一、概述随着现代科技的发展，人们对于居住和工作环境的安全性要求日益提高。
在众多安全设备中，火灾报警系统是保护生命财产安全的重要设备之一。
传统的火灾报警系统往往依赖于复杂的电路和较多的硬件设备，不仅成本较高，而且维护复杂。
为了提高火灾报警系统的智能化水平，降低成本，提高可靠性，本文提出了一种基于51单片机的智能火灾报警系统。
51单片机是一种高性能、低成本的微控制器，广泛应用于工业控制、智能仪器等领域。
本设计利用51单片机的强大处理能力和丰富的接口资源，结合现代传感技术和无线通信技术，实现了一种智能化的火灾报警系统。
系统主要由传感器模块、51单片机处理模块、报警模块和无线通信模块组成。
传感器模块负责实时监测环境中的温度、烟雾等参数，当检测到异常时，将数据发送给51单片机处理模块。
51单片机处理模块对接收到的数据进行处理和分析，当判断为火灾时，触发报警模块进行声光报警，并通过无线通信模块将报警信息发送给远程监控中心。
智能化：通过51单片机的处理，能够对环境参数进行实时监测和分析，准确判断火灾情况。
成本低：利用51单片机的低成本和丰富的资源，降低了整个系统的成本。
可靠性高：采用成熟的51单片机技术和无线通信技术，保证了系统的稳定性和可靠性。
本文接下来的章节将详细介绍基于51单片机的智能火灾报警系统的设计与实现过程，包括硬件设计、软件设计以及系统测试等内容。
1. 火灾报警系统的重要性火灾报警系统是现代社会中不可或缺的安全设备之一。
它对于及时发现并响应火灾事件，减少火灾造成的生命财产损失具有至关重要的作用。
在分析火灾报警系统的重要性时，我们可以从以下几个方面进行探讨：火灾报警系统能够实现火灾的早期发现。
由于火灾初期往往不易被察觉，而此时火势较小，是扑救火灾的最佳时机。
火灾报警系统通过检测火焰、烟雾或温度的变化，可以在火灾初期阶段就发出警报，为扑救火灾赢得宝贵的时间。
基于51单片机的温度报警器设计分解
基于51单片机的温度报警器设计分解首先，对于硬件设计，我们需选择一个合适的温度传感器。
常见的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
根据实际需求进行选择。
这里我们以DS18B20数字温度传感器为例。
硬件设计中，需要将DS18B20传感器与51单片机连接。
具体的连接可以参考DS18B20的数据手册。
一般情况下，将DS18B20的数据引脚连接到单片机的I/O口。
同时，为了保证传输质量，还需要在传输线上加上4.7K的上拉电阻。
其次，需要设计电路。
这里我们可以采用51单片机控制电路。
具体的电路设计包括单片机控制、显示电路和报警电路。
单片机控制电路主要包括51单片机、晶振、复位电路等。
显示电路主要包括数码管或LCD屏幕等。
报警电路可以采用蜂鸣器或LED等。
这里采用51单片机作为控制器，通过读取DS18B20的温度值来实现对温度的监测。
如果温度超过设定阈值，那么蜂鸣器会响起或者LED灯会亮起。
接下来进行软件设计，主要包括程序编写和功能实现。
根据硬件设计的要求，来编写相应的程序，实现相应功能。
具体的流程大致如下：1.初始化单片机和DS18B20传感器；2.读取传感器的温度值；3.判断温度值是否超过设定阈值；4.如果温度超过设定阈值，则蜂鸣器响起或LED灯亮起；5.如果温度未超过设定阈值，则继续读取温度值；6.循环执行以上步骤。
在设计过程中，需要注意以下几点：1.硬件电路的连线要正确，确保各个元件能够正常工作；2.程序要根据实际情况进行调试，确保功能正常；3.温度阈值的设定要合理，保证报警的准确性。
总结来说，基于51单片机的温度报警器设计分为硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计主要涉及传感器的选择和电路设计，软件设计则包括程序编写和功能实现。
通过合理的硬件设计和软件编程，可以实现对温度的监测和报警。
在设计过程中需要注意硬件的连接和程序的调试，保证整个系统的稳定性和准确性。
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本科课程设计报告题目：基于C51单片机的声光报警器设计院（系）：电气与信息工程学院专业：电子信息工程班级：姓名：学号：2009021986指导教师：设计日期：2012年11月29日报告书写要求1、报告封皮标题栏为宋体小三号居中，下划线需右边对齐。
2、报告的撰写要求条理清晰、语言准确、表述简明。
报告中段首空两个字符，中文字体为宋体五号，数字、字符、字母为Times New Roman五号，且单教研室主任意见:3、报告中插图应与文字紧密配合，文图相符，技术容正确。
每个图都应配有图题（由图号和图名组成）。
图题（宋体小五号）置于图下居中，其中图号按顺序编排，图名在图号之后空一格排写。
图中若有分图时，分图号用(a)、(b)等置于分图之下。
4、报告中插表应与文字紧密配合，文表相符，技术容正确。
表格不加左、右边线，每个表应配有表题（由表号和表名组成）。
表题（宋体小五号）置于表上居中，其中表号按顺序编排，表名在表号之后空一格排写。
5、报告中公式原则上居中书写。
若公式前有文字（如“解”、“假定”等），文字顶格书写，公式仍居中写。
公式末不加标点。
公式序号按顺序编排，如报告中第一部分的第一个公式序号为“（1-1）”，文中引用公式时，一般用“见式（1-1）”或“由公式（1-1）”。
6、参考文献反映报告的取材来源，是报告不可缺少的组成部分，参考文献数量一般为8～10篇。
引用文献标示应置于所引容最末句的右上角，用小五号字体。
所引文献编号用阿拉伯数字置于方括号“[ ]”中，如“二次铣削[1]”。
参考文献应按在文中出现的顺序编排，常用参考文献编写项目和顺序规定如下：(1)著作图书文献：序号└─┘作者．书名．版次．出版者，出版年：引用部分起止页第一版应省略(2)翻译图书文献：序号└─┘作者．书名．译者．版次．出版者，出版年：引用部分起止页第一版应省略(3)学术刊物文献：序号└─┘作者．文章名．学术刊物名．年，卷（期）：引用部分起止页(4)学术会议文献：序号└─┘作者．文章名．编者名．会议名称，会议地址，年份．出版地，出版者，出版年：引用部分起止页(5)学位论文类参考文献：序号└─┘研究生名．学位论文题目．学校及学位论文级别．答辩年份：引用部分起止页7、若设计完成实物制作需在报告后附录硬件电路原理图和实物测试图，附录的序号采用“附录1”、“附录2”等，并注明附录的容。
8、设计报告应按如下容和顺序A4纸双面打印（标注页码）、左侧装订成册。
4、设计容（应用的技术原理及具体的实现方法）一、系统硬件实现1 主控电路设计硬件设计中最核心的器件是单片机80C51，它一方面控制A/D转换器实现模拟信号到数字信号的转换，另一方面，将采集到的数字电压值经计算机处理得到相应的二进制代码，与设定的值作比较。
整个系统的软件编程就是通过汇编语言对单片机80C51实现其控制功能。
1.1 80C51的基本结构80C51单片机主要由以下部分组成：（1）CPU系统8位CPU，含布尔处理器；时钟电路；总线控制逻辑。
（2）存储器系统4KB的程序存储器（ROM/EPROM/Flash，可扩至64KB）；128KB数据存储器（RAM，可再扩64KB）；特殊功能寄存器SFR。
（3）I/O口和其他动能单元4个并行I/O口；2个16位定时/计数器；1个全双工异步串行口；中断系统（5个中断源，2个优先级）。
1.2 80C51单片机的的封装和引脚80C51系列单片机采用双列直插式（DIP）.QFP44（Quad Flat Pack）和LCC（Leaded Chip Caiier）形式封装。
这里仅介绍常用的总线型DIP40封装。
40个引脚按引脚功能大致可分为4个种类：电源、时钟、控制和I/O引脚，在这里不作详细介绍。
1.3 80C51单片机的时钟(1)振荡器和时钟电路80C51部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器，但要形成时钟脉冲，外部还需附加电路。
80C51的时钟产生方法有以下两种。
a 部时钟方式利用芯片部的振荡器，然后在引脚XTALl和XTAL2两端跨接晶体振荡器（简称晶振），就构成了稳定的自激振荡器，发出的脉冲直接送入部时钟电路。
外接晶振时，Cl和C2的值通常选择为30pF左右；Cl、C2对频率有微调作用，晶振或瓷谐振器的频率围可在1.2MHz～12MHz之间选择。
为了减小寄生电容，更好地保证振荡器稳定、可靠地工作，振荡器和电容应尽可能安装得与单片机引脚XTALl和XTAL2靠近。
图1 80C51时钟电路接线方法b 外部时钟方式此方式是利用外部振荡脉冲接入XTALl或XTAL2。
HMOS和CHMOS单片机外时钟信号接入方式不同。
表1 80C51单片机外部时钟接入方法芯片类型接线方法XTAL1 XTAL2HMOS 接地接片外时钟脉输入端（引脚需接上拉电阻）悬空CHMOS 接片外时钟脉冲输入端1.4 80C51单片机的复位在整个声光报警系统中，要进行实验，必须对整个系统先复位。
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，都需要先复位。
其作用是使CPU和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，因而，复位是一个很重要的操作方式。
但单片机本身是不能自动进行复位的，必须配合相应的外部复位电路才能实现。
单片机的外部复位电路有上电复位和上电和按键均有效的复位两种。
我们在设计单片机复位时，选用上电复位。
上电复位利用电容器的充电实现。
图2-1是80C51单片机的上电复位电路。
图中给出了复位电路参数。
图2-2是80C51单片机的上电+按键复位电路。
上电要求接通电源后，单片机实现自动复位操作。
上电瞬间RST引脚获得高电平，随着电容的充电，RST引脚的高电平将逐渐下降。
RST引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。
该电路典型的电阻值和我电容参数为：晶振为12MHZ，电容值为10uF，电阻值为8.2K。
图2-1上电复位电路图2-2上电+按键复位电路复位状态：初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0～R7）的状态，复位时，ALE和成输入状态，即ALE== 1，片RAM不受复位影响。
复位后，P0～P3口输出高电平且使这些双向口皆处于输入状态，并将07H写入堆栈指针SP，同时将PC和其余专用寄存器清0。
此时，单片机从起始地址0000H 开始重新执行程序。
所以，单片机运行出错或进入死循环时，可使其复位后重新运行。
2外围接口电路设计2.1 NIS-09声光传感器简介在设计中我们之所以选用NIS-09声光传感器，是因为它的输出模拟量与我们所用的A/D转换器输入等级相符合。
（NIS-09声光传感输出电压是5.6+0.4v，A/D转换器的输入量程是0～+10V）在本次设计中，我们选用NIS-09声光传感器。
它是离子式烟雾传感器，是日本NEMOTO公司专为检测延误而精心设计的新型传感器。
检测方式：离子型，一源两室。
放射参数：电源电压是DC 9v，输出电压是5.6+0.4v电流损耗是27+3pA ，灵敏度是0.6+0.1v。
特性参数如下表所示：a灵敏度特性（根据UL217标准风速0.1M/秒）b电源电压特性（25℃60﹪RH）c温湿度特性温度特性（温度60﹪）d温度特性（温度25℃）源：放射元素是媚241，放射量是平均33.3KBq.=0.9uCi（29K——37KBq）。
工作环境：电源电压是DC6.0-18.0V，最大24V；温度是0-50℃，最大-10-60℃，温度95﹪。
保存温度-25-80℃，温度95﹪。
AD574AAD574A型快速12位逐次比较式A／D转换器为美国模拟器件公司产品。
一次转换时间为25μs，转换速率为40MSPS，分辨率12位，非线性误差小于±1/2LSB。
采用28脚双立直插式封装，各引脚功能如图3-6所示，图3是其管脚图。
图3 管脚图AD574A引脚功能:DB11～DB0:12位数据输出线。
DB11为最高，DB0为最低，它们可由控制逻辑决定是输出数据还是对外成高阻状态。
12/8：数据模式选择。
当此引脚输入为高电平时，12为数据并行输出；当此引脚为低电平时，与引脚A0配合，把12位数据分两次输入。
应该注意，此引脚不与TTL兼容，若要此引脚为高电平，应直接按脚1；若要此引脚为低电平，应接引脚15.A0：字节选择控制。
此引脚有两个功能，一个功能是决定方式是12位是8位。
若A0=0，进行全12位转换，转换时间为25us；若A0=1,仅进行8位转换，转换时间为16us，另一个功能是决定输出数据是高8位还是低4位。
若A0=0，高8位数据有效；若A0=1，低4位有效，中间4位为“0”，高4位为高阻状态。
因此，低4位数据读出时，应遵循左对齐原则（即：高8位+低4位+中间4位的‘0000’）。
CS:芯片选择。
当CS=0时，AD574A被选中；否则AD574A不进行任何操作。
R/C：读/转换选择。
当R/C=1时，允许读取结果；当R/C=0，允许A/D转换。
CE：芯片启动信号。
CE=1时，允许读取结果，到底是转换还是读取结果与R/C有关。
STS：状态信号。
STS=1表示正在进行A/D转换，STS=0表示转换已完成。
REFOUT：+10V基准电压输出。
REIN准电压输入。
只有此脚把从“REFOUT”脚输出的基准电压引入到AD574A部的12位DAC(AD565),才能进行正常的A/D转换。
BIPOFF：双极性补偿。
此引脚适当连接，可实现单极性或双极性输入。
10VIN：10V量程模拟信号输入端。
对单极性信号为10V量程的模拟信号输入端，对双极性信号为±5V模拟信号输入脚。
20VIN：20V量程输入端。
单极性信号为20V量程模拟信号输入端，对双极性信号为±10V 量程模拟信号输入脚。
DG：数字地。
各字电路（译码器、门电路、触发器等）及“+5V”的电源地。
AG：模拟地。
各模拟器件（放大器、比较器、多路开关、取样保持器等）地及“+15V”和“-15V”电源地。
VLOG：逻辑电路供电输入端，‘+5V’.VCC:正电源端，VCC=+12～+15V。
VEE：负电源端，VEE=-15～-12V。
AD574A的单极性和双极性输入如图4所示图4-1单极性输入图4-2 双极性输入单极性输入电路：如图4-1所示是AD574A系列的模拟量单极性输入电路。
当输入电压为VIN=0～+10V时，应从引脚10VIN输入，当VIN=0～20V，应从20VIN输入。
数字量D为无符号二进制码，计算公式为D=4096VIN/VFS。
图中电位器RP1用于调零，即保证在VIN=0时，输出数字量D为零。
双极性输入电路：电路图如图4-2所示。
图中RP2用于调整增益，其作用与图4-1中RP2的作用相同。
图中RP1用于调整双极性电路输入零点。