单片机红外线防盗报警系统课程设计
郑州交通职业学院
课程设计（论文）
题目：基于单片机的防盗报警系统的设计
系别：信息工程系
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指导教师：
日期： 2011.12.22
.1设计要求及方案论证
人们生活水平不断提高，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。本设计就是为了满足预防抢劫、盗窃等意外事件的需要而设计的红外防盗报警系统。
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。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。
1.1设计任务与要求
（1）该设计主要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、报警和显示等模块子函数。
（2）本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、智能报警器、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、本地显示、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。为了探测移动人体,通常使用双元件型热释电红外传感器,在这种传感器内部,两个敏感元件反相连接,当人体静止时两元件极化程度相同,互相抵消。但人体移动时,两元件极化程度不同,净输出电压不为0 ,从而达到了探测移动人体的目的。因此可把报警系统设置在外出布防状态，使探测器工作。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。
2. 热释电红外传感器
2.1 热释电红外线传感器简介
热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件，它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转化成电压信号输出。
热释电红外线传感器应用电路如下：
为了探测移动人体,通常使用双元件型热释电红外传感器,在这种传感器内部,两个敏感元件反相连接,当人体静止时两元件极化程度相同,互相抵消。但人体移动时,两元件极化程度不同,净输出电压不为0 ,从而达到了探测移动人体的目的。
2.2 PIR的原理特性
热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。
人体辐射的红外线中心波长为9-10um，而探测元件的波长灵敏度在0.2-20um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7-10um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。
在该探测技术中，所谓“被动”是指探测器本身不发出任何形式的能量，只是靠接收自然界能量或能量变化来完成探测目的。被动红外报警器的特点是能够响应入侵者在所防范区域内移动时所引起的红外辐射变化，并能使监控报警器产生报警信号，从而完成报警功能。
2.3PIR结构特性及安装
图１是一个双探测元热释电红外传感器的结构示意图。使用时D端接电源正极，G端接电源负极，S端为信号输出。
本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理及设计电路如图2所示, 在VCC电源端利用C1和R2来稳定工作电压，同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。当检测到人体移动信号时，电荷信号经过场效应管FET放大后，经过C2，R1的稳压后使输出变为高电位，再经过三极管Q2的转化，输出OUT为低电平。
RS
Y2
Y1
R1
R2
C2
C1
R3
R4
Q2
NPN Q1
FET
3v12v
OUT
图2热释电红外传感器原理图
3.1 AT89C51单片机的结构
AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(I n-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、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，功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89C51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
此外，AT89C51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
程序存储器
4 KB ROM
图3-1为AT89C51单片机的基本组成功能方块图。有图可见，在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成部分，其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等，各部分通过内部总线相连。下面介绍几个主要部件。
外中断控制P3 P2 P1 P0 RXD TXD
图3-1 AT89C51 功能方块图
1. 中央处理器（CPU）
中央处理器是单片机最核心的部分，是单片机的大脑和心脏，具有运算和控制功能。AT89C51的CPU是一个字长为8位的中央处理单元，即它对数据的处理是按字节为单位进行的。
2.数据存储器（内部RAM）
芯片中共有256B的RAM单元，但其中后128个单元（80H-0FFH）被专用寄存器占用，能作为寄存器提供用户使用的只是前128个单元（00-7FH），用于存
放可读写的数据。因此常说的内部数据存储器是指前128个单元，简称内部RAM。
3.程序存储器（内部ROM）
芯片内部有4 KB的掩膜ROM，可用于存放程序、原始数据和表格等，因此称为程序存储器，简称内部ROM。
4. 定时器/计数器
出于控制应用的需要，芯片内部共有两个16位的定时器/计数器以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对单片机进行控制。
5. 并行I/O 口
AT89C51共有4 个8 位的I/O口（P0、P1、P2、P3口），可以实现数据的并行输入/输出。
6. 串行口
AT89C51有1 个全双工的可编程串行口，以实现单片机和其他设备之间的串行数据传送。该串行口功能较强，既可以作为全双工异步通信收发器使用，也可以作为同步移位寄存器使用。
7.中断控制系统
AT89C51 的中断系统功能较强，可以满足一般控制应用的需要。它共有5 个中断源：2 个外部中断源/INTO和/INT1 ；3 个内部中断源，即2个定时/计数中断，1个串行口中断。
8. 时钟电路
AT89C51 单片机芯片内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容需要外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列，系统允许的最高晶振频率为12MHz。
9. 内部总线
上述部件只有通过内部总线将其连接起来才能构成一个完整的单片机系统。总线在图中以带箭头的空心线表示。系统的地址信号、数据信号和控制信号分别通过系统的三大总线—地址总线、数据总线和控制总线进行传送，总线结构减少了单片机的连线和引脚，提高了集成度和可靠性。
AT89C51 较详细的内部结构如图 3-2 所示。
图 3-2 AT89C51 内部结构框图
3.1.1 管脚说明
AT89C51是一种高效微控制器。采用40引脚双列直插封装（DIP）形式，如图3-3所示。AT89C51单片机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。
图3-3 AT89C51引脚图
GND：接地。
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P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。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外部必须被拉高。
P1口： P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口： P2口为一个内部上拉电阻的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口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。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口输出地址的高八位。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的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向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）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
P3口管脚备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许端的输出电平用于锁存地址的地址字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：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的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是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ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号端。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，这两次有效的/PSEN 信号将不出现。
/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。注意加密方式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）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
3.1.2 主要特性：
·与MCS-51 兼容
·4K字节可编程闪烁存储器
寿命：1000写/擦循环
数据保留时间：10年
·全静态工作：0Hz-24Hz
·三级程序存储器锁定
·128*8位内部RAM
·32可编程I/O线
·两个16位定时器/计数器
·5个中断源
·可编程串行通道
·低功耗的闲置和掉电模式
·片内振荡器和时钟电路
3.1.3 振荡器特性
（1）XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
3.2 AT89C51单片机的工作周期
单片机有了硬件和软件就可以在控制器发出的控制信号作用下有条不紊地工作，控制信号必须定时发出，为了定时计算机内部必须有一个准确的定时脉冲。这种定时脉冲是由晶体振荡器产生的，并组成下面几种工作周期，如图3-6所示。
这种定时脉冲是由晶体振荡器产生的，并组成下面几种工作周期，如图1.2所示。
图 3-6 振荡周期、状态周期、机器周期和指令周期振荡周期：是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期。即由单片机的晶体振荡器产生的时钟脉冲的周期。
状态周期：每个状态周期为振荡周期的 2 倍, 是振荡周期经二分频后得到的。在一个状态周期中有两个时钟脉冲，通常称它为P1、P2。
机器周期：一个机器周期包含 6 个状态周期S1~S6, 也就是12 个振荡周期。在一个机器周期内, CPU可以完成一个独立的操作。
指令周期：它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。
3.3 AT89C51单片机的工作过程和工作方式
单片机工作过程遵循现代计算机的工作原理（冯·诺依曼原理），即程序存储和程序控制。存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序）及运行中所需的数据, 通过一定的方式输入并存储在计算机的存储器中。程序控制是指计算机能自动地逐一取出程序中的指令，加以分析并执行规定的操作。
单片机的工作方式有：复位、程序执行、掉电保护和低功耗、编程、校验与加密等方式。
1．复位方式
通过某种方式, 使单片机内各寄存器的值变为初始状态的操作称为复位。复位方式是单片机的初始化操作。单片机除了正常的初始化外，当程序运行出错或由于操作错误而使系统处于死循环时，也需要按复位键重启机器。MCS—51单片机复位后, 程序计数器PC和特殊功能寄存器复位的状态如图3-7所示。复位不影响片内RAM存放的内容, 而ALE在复位期间将输出高电平。由图3-7可以看出，复位后：
(1)（PC）=0000H 表示复位后程序的入口地址为0000H，即单片机复位后从0000H单元开始执行程序；
(2)（PSW）=00H，其中RS1(PSW.4)=0，RS0(PSW.3)=0，表示复位后单片机选择工作寄存器0组；
(3)（SP）=07H 表示复位后堆栈在片内RAM的08H单元处建立；
(4) P0口～P3口锁存器为全1状态，说明复位后这些并行接口可以直接作输入口，无须向端口写1。
定时器/计数器、串行口、中断系统等特殊功能寄存器复位后的状态对各功能部件工作状态的影响。
图3-7 PC与SFR复位状态表
单片机在时钟电路工作以后, 在RST/VPD端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。例如使用晶振频率为12MHz时，则复位信号持续时间应不小于2us。
复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位以及“看门狗”复位三种类型。前两种见图3-8所示。“看门狗”电路则是一种集成有单片机的电源监测、按键复位以及对程序运行进行监控，防止程序“跑飞”而出现死机而设计的电路。
图3-8（a）上电复位电路; （b）上电/外部复位电路
2．程序执行方式
程序执行方式是单片机的基本工作方式。由于复位后PC=0000H，因此程序执行总是从地址0000H开始，为此就得在0000H处开始的存储单元安放一条无条件转移指令，以便跳转到实际程序的入口去执行。
5. 编程和校验方式
对于内部集成有EPROM可以进入编程或校验方式。
（1）内部EPROM编程
编程时，时钟频率应定在3-6MHz的范围内，其余各有关引脚的接法和用法如下：
P1口和P2口的P2.0~P2.3为EPROM的4k地址输入，P1为8位地址；
P2.4~P2.6以及PSEN应为低电平；
P0口为编程数据输入；
P2.7和RST应为高电平；RST的高电平可为2.5V，其余的都以TTL的高低电平为准；
EA/V PP端加+21V的编程脉冲，此电压要求稳定，不能大于21.5V，否则会
损坏EPROM
在出现正脉冲期间，ALE/PROG端加上50ms的负脉，完成一次写入。
（2）EPROM程序校验
在程序的保险位未设置前，无论在写入的当时或写入以后，均可将片上程序存贮器的内容读出进行检验，在读出时，除P2.7脚保持为TTL低电平之外，其他引脚与写入EPROM的连接方式相同。要读出的程序存贮器单元地址由P1口和P2口的P2.0~P2.3送入，P2口的其他引脚及PSEN保持低电平，ALE、EA 和RST接高电平，检验的单元内容由P0口送出。在检验操作时，需在P0的各位外部加上电阻10k?。
通过以上对单片机硬件系统的简单介绍，应该已经掌握了单片机的内部结构及工作的原理和过程，但是单片机要实现它的强大控制功能特性，只有硬件是不能工作的，还必须依靠它的指令才能发挥单片机的强大作用。下面介绍单片机的指令系统。
3.4AT89C51的指令系统
1.机器指令的编码格式
指令是规定计算机进行某种操作的命令，一条指令只能完成有限的的功能，为使计算机完成一定的或复杂的功能就需要一系列指令。计算机能够执行的各种指令的集合称为指令系统。单片机的主要功能也是有指令系统体现的。
2.汇编语言指令格式
汇编指令由操作码或伪操作码、目的操作数和源操作数构成，标准书写格式如下：
[标号：] 操作码/伪操作码 [操作数] [；注释]
（1）[ ]表示该项为可选项。
（2）标号：又称指令地址符号。它是用户设定的符号，代表着该指令所在的地址。
（3）操作码/伪操作码：是英文缩写的指令助记符。它规定了指令的操作功能，它所对应的汇编语句称为指令性语句，在汇编后有具体的目标代码。而伪操作码说明汇编程序如何完成汇编工作，任何一条指令都必须有操作码或伪操作码，
不得省略。
3. 寻址方式
寻址方式包括立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址、位寻址等共7种寻址方式，且每一种寻址方式所涉及的存储器空间各有不同。指令中的源操作数可以使用七种寻址方式中的任何一种，但是目的操作数只能使用寄存器寻址、寄存器间接寻址、直接寻址和位寻址四种方式。
4.指令系统
在单片机指令系统中，根据功能不同将指令分为数据传送类指令、算数运算类指令、逻辑运算及移位类指令、控制转移类指令和位操作类指令等五大类，共计111条指令。
4.方案设计
4.1 系统概述
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和用户操作。
为了探测移动人体,通常使用双元件型热释电红外传感器,在这种传感器内部,两个敏感元件反相连接,当人体静止时两元件极化程度相同,互相抵消。但人体移动时,两元件极化程度不同,净输出电压不为0 ,从而达到了探测移动人体的目的。
它们的进程框图如图4-1所示。
图4-1单片机应用系统研制过程框图
4.2 总体设计
从设计的要求来分析该设计包含如下结构：热释电红外传探头电路、报警电路、单片机、复位电路、LED显示控制电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如图4-2总体设计框图所示：
图4-2 总体设计框图
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。设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱转换成电信号，经过放大电路、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。在单片机内，经过软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大并推动声光报警设备完成相应动作。当报警延迟10s 一段时间后自动解除，也可人工手动解除报警信号，然后通过LED显示报警次数，当警情消除后复位电路使系统复位，或者是在声光报警10s钟后有定时器实现自动消除报警。
4.3 系统硬件选择
从以上的分析可知在本设计中要用到如下器件： AT89C51、热释电红外传感器、LED、按键、反相器74LS04、蜂鸣器等一些单片机外围应用电路，以及单片机的手工复位电路等等。
所需元器件如下：
经分析本设计的电路原理图如下图4-3所示
图4-3 基于单片机控制的红外防盗报警器原理图
4.5 软件的程序实现
按上述工作原理和硬件结构分析可知系统主程序工作流程图如下图4-4所示；
基于-89C51单片机的秒表课程设计汇本
《单片机技术》 课程设计报告 题目：基于MCU-51单片机的秒表设计班级： 学号： 姓名： 同组人员： 指导教师：王瑞瑛、汪淳 2014年6月17日
目录 1课程设计的目的 (3) 2 课程设计题目描述和要求 (3) 2.1实验题目 (4) 2.2设计指标 (4) 2.3设计要求 (4) 2.4增加功能 (4) 2.5课程设计的难点 (4) 2.6课程设计容提要 (4) 3 课程设计报告容 (5) 3.1设计思路 (5) 3.2设计过程 (6) 3.3 程序流程及实验效果 (7) 3.4 实验效果 (16) 4 心得体会 (17)
基于MCS-51单片机的秒表设计 摘要：单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品，具有功耗低，安全性高，使用方便等优点。本次设计容为以8051 单片机为核心的秒表，它采用键盘输入，单片机技术控制。设计容以硬件电路设计，软件设计和PCB 板制作三部分来设计。利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，用集成电路芯片、LED 数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使他拥有正确的计时、暂停、清零、并同时可以用数码管显示，在现实生中应用广泛。 关键词:秒表;8051;定时器;计数器 1 课程设计的目的 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，使之具有独立单片机产品和科研的基本技能，是以培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 2 课程设计题目描述和要求
(完整word版)智能家居防盗报警系统的设计.
摘要 随着科技的飞速发展，人们的工作、生活中涌现出各种各样的科技产品，其中的电子产品更是花样繁多、遍及工作、生活的方方面面。智能家居防盗报警系统是近年来发展极为迅速、应用面极广的防盗报警控制系统，它具有控制能力强、操作方便灵活、可靠性高、适应能力强的特点。 本文介绍了一款易于扩展的基于单片机的家居智能防盗报警系统, 用较低的成本实现家居的高安全性。主要由AT89C52单片机、热释电传感器、信号处理电 路、蜂鸣器语音报警电路、LED显示电路等部分组成。系统主要功能是防盗报警,它由热释电传感器作为探测器,将信号输入单片机中，判断是否有危情，若有则利用蜂鸣器报警。中断申请后再查询的方式使系统的误报率有效降低，并使系统的可靠性大为增强，因而在智能家居防盗报警系统中极具发展前景。本文给出了该家居防盗报警系统的硬件组成，阐述了系统工作方式，并给出主程序和子程序的流程图。 关键词：单片机；防盗报警；传感器 I Abstract With the rapid development of science and technology, all kinds of products emerge in people's work and life including various electronic products. The system of intellectual home anti-theft alarm is an anti-theft alarm control system which has developed very quickly in recent years and is applied widely.This characters of the system is the enough ability to control, convenient and flexible to operate, high reliability and adaptability. This paper introduces a set of intellectual home anti-theft alarm system based on microcontroller with lower cost to achieve the high-security home environment. It mainly consists of four parts which are the AT89C52, the pyroelectric sensor, signal processing circuit, alarming circuit by buzzer,displaying circuit by LED and so on. The main function of this system is to alarm when the home is in danger. It uses the pyroelectric sensor as a detector,transports the signal into the microcontroller to tell whether the home is dangerous.If the home is in danger ,the system would alarm by buzzer. Due to the design of the inquiries of interruption before the usage of query, the false alarm rate is reduced effectively and the reliability of the system is greatly increased,which is applied widely in the anti-theft alarm system of intellectual home. The paper gives the hardware components of the system, illustrates the work way of the system, and gives the flow chart of main program and subroutine. Key words: Microcontroller; Anti-theft Alarm; Sensor II
单片机课程设计题目
《单片机原理与应用》课程设计题目 1．基于单片机的电子秒表 本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，两个按键，三位数码管显示，打开电源开关后显示8，每秒循环左移一位，即□□8—>□8□—>8□□—>□□8—>…，按A键开始计时，实时显示所经历的时间，按B键停止计时并显示从开始到当前时刻的时间，要求精确到0.1秒，量程为0～99.9秒。 要求按键输入采用中断方式，按键A接INT0，按键B接INT1。 2．智能电动百叶窗 本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，用一台直流电机控制百叶窗叶片的旋转（正转/反转），用一个光敏电阻传感器测量室内光强度，并用两位数码管显示测量结果，设置三个按键：手动/自动切换、手动正转和手动反转，用一个发光二极管显示手动/自动状态，自动状态时二极管亮。 设置两个极限位置保护行程开关，用于保护百叶窗叶片：当正转到极限位置压下行程开关时，电机停止正转，但还可以反转；当反转到极限位置压下行程开关时，电机停止反转，但还可以正转。 按键输入采用中断方式，按键中断请求信号接INT0. 单片机根据设定光强S1和S2（S2 > S1）和实测光强P控制电机M的动作：当P<=S1时，控制M正转以增加进光量； 当P>S2时，控制M反转以减少进光量； 当S1 家庭防盗报警系统设计 1 绪论 1.1家庭报警器发展现状及其系统构成与分类 1.1家庭防盗报警器的发展 从上世纪初，报警系统就已经在北美稍具雏形。在北美，报警呼救箱放置在街头巷尾，在呼救时发出声响提示，以寻求附近警察的帮助；同时，这种呼救箱直接连接到附近的警局，使得稍远一些的警察也能够收到呼救信息。随后，由于通信技术的发展，提供远程通信服务的电报公司加入到这个行业中，从而使得报警信息可以通达到更远的地方；不过，这种电报方式毕竟难以普及，所以稍后出现的电话理所当然地成为报警通讯的主要手段。而此后自动拨号系统的出现以及电话普及到千家万户，更使得通过电话线报警的方式得到了前所未有的发展。 从以上过程来看，报警行业的发展是以工业技术发展为基础的，只有具备良好的通信手段，才能够把各地的报警信息汇聚到相应的权威部门，然后由权威部门负责分配有限的警力来帮助到所有的社会个体。 国外智能监控防盗技术发展已处于一个较高水平阶段，从具有代表性的北美发展过程，可以清楚的看出世界智能监控防盗技术的发展概况。其具有以下特点，值得我们借鉴。 目前，对北美的安防产业来说，最成功的经营模式就是联网报警服务模式，联网报警将整个北美的安防产业从横向到纵向进行整合串并，形成了一个集中许多高科技手段和产业化管理水准的一体化综合性产业。比如世界排名第一，北美最大的安防跨国公司一美国棋诺亚公司，它在世纪年代开始搞简单的防盗报警，其当时的业务范围和技术水平跟中国现在很多安防企业是相当的。到70年代，它对其产业的整体发展方向做了很大的调整，变为联网报警服务商，建立了首家网管中心，尤其是在年代引用了大量的网管技术、系统集成技术和电子技术，现己成为十分先进的联网报警服务平台，它在美国、加拿大、英国、香港、台湾等多个国家和地区都有分公司，北美的客户数己超过600万，2003年防盗报警收入总产值达105亿美元。 第 1 页（共 32 页） 传感器课程设计 家庭报警防盗报警系统设计 2016年6月 目录 一.设计要求 传感器的简介 报警系统发展的背景 设计的目的、意义 报警系统的发展趋势 设计应解决的问题 二.设计内容 设计原理 设计的相关技术 实物的简介 三.硬件电路的设计 主机电路设计 用户端传感器设计 蜂鸣器电路的设计 电源电路设计 四．软件设计 程序语言设计 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 一．设计要求 传感器的简介 传感器（transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。 在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。 在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。 目前，传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。 报警系统发展的背景 随着社会经济水平加速发展，人民生活状况也越来越好，于是大家就对住宅功能的要求有所提高，在有一个舒适，温暖的家的同时，还想有更多的功能，更安全的环境。但是，凡事有利必有弊，经济发展得快，也产生了一些负面影响，贫富差距开始扩大，流动人口也越来越多，盗窃，抢劫的案件也有所增加。这时，人们开始迫切需要一种能自动监控、自动报警的“电子保安”，对家庭安全进行保护。这样人们才既可以专心工作的，也可以避免损失。 早期的防盗报警器主要用于室内，随着报警技术的不断发展和完善，现在人们已研制出多种可用于室外做周界防范的报警器。如主动红外报警器、激光报警器、微波墙报警器、电场感应报警器、驻极体电缆报警器、泄漏电缆报器等等。它们各有特点，适合不同环境条件下采用，对防范场所的周界起报警探测作用。目前应用最多的是微波/被动红外双技术报警器。近年来报警领域里的一项最大成果是数字视频报警器的研制成功，数字视频报警器是随着数字电路技术、计算机技术和电视技术的发展而出现的一种新式报警器，它集电视监视与报警技术于一体，具有监视、报警、复核和图像记录取证多种功能，是当前一种最为先进的报警器。例如红外线是一种不可见光，有极强的隐蔽性和保密性，因此在安全警报等安全设备上得到广泛使用。大多数红外报警系统采用国外先进的技术，它的功能也非常先进。包括被动式热释电红外报警，也是本文研究的产品。 本设计的目的、意义 报警器在现实生活中应用非常的广泛，家庭防盗，汽车安全防盗，企业内部安全保障，特别是金融行业等。一般传统式的报警器采用机械式的，如压电式报警器，当有入侵者将压力施加与压电传感器时，机械能在压电传感器中转化为电能，通过放大电路， 红外线防盗报警器课程设计报告 北华航天工业学院 课程设计报告(论文) 设计课题:红外线防盗报警器设计 专业班级: B10231 学生姓名: 指导教师: 设计时间: 2012年6月25日 北华航天工业学院电子工程系 红外线防盗报警器课程设计任务书姓名: 专业: 通信工程班级: B10231 指导教师: 职称: 课程设计题目: 红外线防盗报警器 已知技术参数和设计要求: , 该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声， 适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 , 要求: , 1、灵敏、可靠、一经触发，即刻报警 , 2、对产品材料精益求精，延长使用寿命 , 3、根据实际应用环境，自己选择传感器，确定红外检测范围。所需仪器设备: 直流供电电源，信号发生器，双踪示波器，数字电压表，计算机等 成果验收形式: 面包板插接+实物演示+答辩 参考文献: 《电子技术基础模拟部分》(高教康华光) 《电子工艺与课程设计》(电子工业出版社毕亚军、崔瑞雪) 第17周: 周1---周2 :立题、论证方案设计～选择元器件安装调试 周4---周5 :插面包板调试电路时间 第18周: 安排 周1---周3 :焊接制成电路～完成设计 周4---周5 :验收答辩 指导教师: 张洁教研室主任: 崔瑞雪 2012年6 月 14 日 内容摘要 红外线防盗报警器目前市场上已有成型产品，且市场较为成熟。由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且其抗干扰能力强。红外线传感器分主动式与被动式两种，主动式设计方案简单，但成本较高，从成本考虑，本课题通过介绍热释红外传感器RE200BP的工作原理，给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线传感器应用于报警系统中，从而能够实现防盗报警能。 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、和报警指示电路等组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。 关键词被动式红外报警器;热释电传感器;菲涅尔透镜;防盗报警器 目录 家庭智能防盗报警系统 摘要 随着社会的进步，科学技术的突飞猛进，人们在物质文化生活方面的要求越来越高，智能设备的应用非常广泛而且深受好评。智能化防盗报警系统可全天候自动检测盗警，当确定警情时自动通过电话报警，这对社会安全有很大的现实意义。 本文设计了一种家庭智能防盗报警系统，系统硬件方面包括防盗、防火等检测电路的设计，软件方面有控制模块、拨号模块、语音模块等程序的设计。系统从硬件和软件两方面进行了抗干扰设计，使其具有较好的抗干扰能力，完成系统可靠工作。 关键词：单片机；家庭智能防盗报警系统；自动拨号；探测器 目录 一、系统硬件设计......................................... - 1 - （一）防盗探测器电路设计............................. - 1 - （二）防火探测器电路设计............................. - 2 - （三）用户端自动报警器总体设计....................... - 3 - （四）自动拨号及语音报警电路设计..................... - 5 - （五）键盘与密码显示电路设计........................ - 12 - （六）电源.......................................... - 13 - 二、系统软件设计........................................ - 15 - （一）控制模块程序设计.............................. - 15 - （二）拨号模块程序设计.............................. - 17 - （三）语音模块程序设计.............................. - 19 - （四）摘挂机模块程序设计............................ - 20 - （五）密码及显示模块程序设计........................ - 20 - （六）读写数据模块程序设计.......................... - 21 - 三、系统的抗干扰措施.................................... - 24 - （一）系统硬件抗干扰措施............................ - 24 - （二）系统软件抗干扰措施............................ - 25 - 设计小结................................................ - 26 - 参考文献................................................ - 27 - 致谢........................................ 错误！未定义书签。 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 学号：201172020214 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 TIME0_DOWN EQU F0 ;将F0设置为定时器0定时到标志 FINISH_ID EQU 30H ;学号发送标志 KEY_FLAG BIT 00H ;有键按下标志 KEY_LONG BIT 01H ;键长按 KEY_D EQU 31H ;键值存放地址 ADC0809_AD EQU 8000H ;设置ADC0809地址 DAC0832_AD EQU 0000H ;设置DAC0832地址 ADC_FLAG BIT 02H ;设置ADC0809读数据标志 ADC_DATE EQU 32H ;设置ADC0809数据地址 ADC_0 EQU 33H ;ADC0809转化为BCD码后个位存放地址 ADC_1 EQU 34H ;十分位存放地址 ADC_2 EQU 35H ;百分位存放地址 ADC_3 EQU 36H ;千分位存放地址 ORG 0000H ;程序开始，跳转至主程序 0000 020030 LJMP MAIN ORG 0003H ;外部中断0入口0003 020141 LJMP INT0_IN ORG 000BH ;设置定时器0中断入口地址 000B 020132 LJMP TIME0 ORG 0013H ;外部中断1入口0013 020151 LJMP INT1_IN ORG 0030H ;主程序开始地址 0030 758169 MAIN: MOV SP,#69H ;初始化堆栈指针 0033 C292 CLR P1.2 ;显示器清零 0035 D292 SETB P1.2 0037 753000 MOV FINISH_ID,#0 ;将标志位清零 003A C2D5 C LR TIME0_DOWN 003C C200 CLR KEY_FLAG 003E C201 CLR KEY_LONG 0040 753100 MOV KEY_D,#0 0043 C202 CLR ADC_FLAG 0045 753200 MOV ADC_DATE,#0 0048 753300 MOV ADC_0,#0 004B 753400 MOV ADC_1,#0 004E 753500 MOV ADC_2,#0 0051 753600 MOV ADC_3,#0 0054 C291 CLR P1.1 ;初始化键盘，行线置零，有键按下触发中断 0056 C293 CLR P1.3 毕业设计开题报告 学生姓名：学号： 学院、系： 专业：通信工程 设计题目：基于单片机防盗报警系统的设计 指导教师: 2012 年3月9日 毕业设计开题报告 1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 一、本课题的研究背景及意义 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。 二、本课题国内外研究现状 1.国内研究现状 国内的报警器基本都是以超声波、红外发射／接收以及微波等技术为基础。从单一封闭式、被动型安全防范模式向多元化、综合化、电控化以及红外报警处理方向发展。防盗报警产品的发展趋势，产品技术将在数字化、无线化、集成化核心前提下力求突破[2]。而在应用市场上，将朝更细化的方向前进，成长最快的住宅小区应用为例，有厂商表示，专为住宅小区设计的定向幕帘式和防宠物探测器，成本低、安装简单、适合家庭用的无线联网报警系统，以及小区智能化安防和报警集成系统产品都将是亮点。 2.国外研究现状 国外的红外报警器大多数都是采用先进技术，其功能也非常先进。其中包括被动式热释电型红外报警器，红外监控无线报警器，超声波防盗报警器，红外线防盗报警器，高灵敏红外报警器，触摸式防盗报警器等等。目前国际上应用最多的是主动红外对射总 家庭防火放盗报警器 目录 摘要 (3) Abstract (4) 第一章家庭防火防盗报警器的总体设计 (5) 1.1问题的引出 (5) 1.2适用范围 (5) 1.3方案的论证与比较 (5) 1.3.1防盗功能的部分 (5) 1.3.2防火功能部分 (6) 第二章家庭防火防盗报警器单元模块设计 (6) 2.1人体感应信号输入及单稳态触发器的设计 (6) 2.2单稳延时电路的设计 (7) 2.3多谐振荡器及输出电路的设计 (8) 2.4烟雾检测器设计 (9) 第三章家庭防火防盗报警器的仿真分析 (9) 3.1单稳态触发器的仿真分析 (9) 3.2单稳态延时电路的仿真分析 (11) 3.3多谐振荡器的仿真分析 (13) 3.4烟雾检测器的仿真分析 (14) 总结 (15) 参考文献 (16) 致谢 (17) 附录一家庭防火防盗报警器的总体电路图 (18) 附录二家庭防火防盗报警器电路元件明细表 (19) 摘要 家庭防火防盗报警器主要由金属片、单稳态触发器、单稳态延时电路、气敏传感器和多谐振荡器五部分构成。它主要利用555电路可组成单稳态触发器、单稳延时电路、多谐振荡器，达到对人体的感应信号的使IC1触发置位，IC2的延时和触发IC3多谐振荡器，发出报警音响。同时还设计了一个QM-N5气敏传感器 与W1等组成烟雾检测器，控制可燃气体或烟雾超过一定的浓度使IC3起振，发出音响报警信号。运用protel se99软件绘制了单元电路和总体电路图；借助Multisim2001和Proteus 仿真软件对电路进行了仿真虚拟实验。 关键词防火防盗报警器 Abstract The family fire protection burglar alarm mainly by the tinsel, the monostable trigger, the monostable delay circuit, the gas sensor and the multivibrator five parts constitutes.It mainly uses 555 electric circuits to be possible to compose the monostable trigger, the list steady delay circuit, the multivibrator, achieved causes IC1 to the human body induction signal to trigger sets at the position, the IC2 time delay and triggers the IC3 multivibrator, sends out reports to the police the sound.Simultaneously has also designed QM-N5 composition smog detectors and so on gas sensor and W1, the control flammable gas or the smog surpasses certain density to cause the IC3 starting of oscillation, sends out the audible alarm signal.Software has drawn up the unit electric circuit and the overall circuit diagram using protel the se99; Has carried on the simulation hypothesized experiment with the aid of Multisim2001 and the Proteus simulation software to the electric circuit. Key word fire protection burglar alarm 一种家庭智能防盗报警系统的设计 摘要：家庭智能防盗报警系统能够为人们提供安全、智能的居住环境，对其设 计展开探讨具有十分重要的意义。本文设计了一种家庭智能防盗报警系统，并对 其硬件和软件的设计展开了详细的介绍，以期能为类似系统设计提供借鉴。 关键词：智能防盗报警系统；硬件；软件；设计 随着我国社会经济的快速发展，人们的生活水平日益提高，对居住环境的安 全性要求越来越高，对家庭智能防盗报警系统也越来越重视。当前电子信息技术 及通信技术的不断进步，为家庭防盗报警系统的智能化提供了有力的技术支持。 基于此，笔者对一种家庭智能防盗报警系统的设计进行了介绍。 1.系统整体设计 系统采用模块化设计方法，系统模块包括嵌入式控制系统、图像视频采集系统、数据存储系统、人体入侵感应系统、语音报警系统、智能终端、SIM900A 交 互通信系统等. 各部分的系统构成如下： （1）嵌入式控制系统由STM32F103ZET6 中央处理器构成； （2）图像视频采集系统由摄像头OV7670 采集模块、音频集成功放模块、GSM 模块构成； （3）人体入侵感应系统由红外探测模块、微波多普勒传感器构成； （4）语音报警系统由ATK-SIM900A 模块、蜂鸣器模块构成； （5）数据存储系统由W25Q128FV 存储芯片构成； （6）SIM900A 交互系统由SIM900A 模块构成，智能系统利用此模块可以与房主预置的手机号码通信.智能防盗系统的整体框图如图1 所示. 图像采集系统是采集当前的图像信息，考虑到SIM900A 通信方式传输图片信息时，很费流量，图像信息平时存储在数据存储模块中，存储信息以图片为主，所以只 有当入侵者已经进入房屋时，才会将采集到的清晰图片通过GSM 方式传送到房主的手机上，可以有效避免外部人员的无意损坏.人体入侵感应系统安装在窗户的边沿，有人试图翻越窗户时，会切割红外线，阻挡红外信息传递，系统会拨打预留 的房主手机号码，实现实时语音通信.数据存储系统主要用来存储摄像头采集的图 像信息，当信息量超过当前容量时，会自动的覆盖较远的存储信息，保持内部存 储信息的时效性. 图1 防盗系统的整体框图 语音报警系统会建立房主的手机和监控地的通信桥梁，类似两个人打电话， 相互通信，起到威慑的作用.系统采用GSM 卡进行通信，它是系统家庭智能防盗 报警系统的特色和创新之处，通过和外围的电路配合使用，能够全面的保护家庭 的财产.智能移动终端通常是指能插GSM 卡的移动终端设备.辅助电路包括光敏探 测电路、5V 电压转换3.3V 电路，嵌入式系统保护电路等一系列在外围起辅助作 用的电路. 2.系统硬件设计 下位机的硬件系统基于高性能的STM32F103处理器和嵌入式的实时操作系统 控制的，上位机主要是手机或者手持式嵌入式处理系统.信息交流的方式以GSM 的通信为主. 在下位机操作系统中可以随时浏览存储信息和进行各种操作. 2.1 SIM900A 通信及语音报警模块 ATK-SIM900A 是ALIENTEK 推出的一款高性能工业级GSM/GPRS 模块，提供包 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、结论和展望 (6) 五、心得体会和建议 (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和软件设计两部分。硬件设计部分主要由一片AT89C51单片机芯片和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，和软件一起作用，实现家庭防盗的自动检测和报警功能。 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，共同和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和18引脚分别为XTAL1、XTAL2，他们分别接晶振的输入和输出。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 单片机课程设计 课题：基于51单片机的交通灯设计 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 指导教师：邵添 设计日期：2017/12/18 成绩： 大学城市科技学院电气学院 基于51单片机数字温度计设计报告 一、设计目的作用 本设计是一款简单实用的小型数字温度计，所采用的主要元件有传感器DS18B20，单片机AT89C52，，四位共阴极数码管一个，电容电阻若干。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度围-55°C~+125°C。在-10~+85°C围,精度为±0.5°C。18B20的精度较差，为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。 本次数字温度计的设计共分为五部分，主控制器，LED显示部分，传感器部分，复位部分，按键设置部分，时钟电路。主控制器即单片机部分，用于存储程序和控制电路；LED显示部分是指四位共阴极数码管，用来显示温度；传感器部分，即温度传感器，用来采集温度，进行温度转换；复位部分，即复位电路，按键部分用来设置上下限报警温度。测量的总过程是，传感器采集到外部环境的温度，并进行转换后传到单片机，经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。 二、设计要求 （1）．利用DS18B20传感器实时检测温度并显示。 （2）．利用数码管实时显示温度。 （3）．当温度超过或者低于设定值时蜂鸣器报警，LED闪烁指示。 （4）.能够手动设置上限和下限报警温度。 三、设计的具体实现 1、系统概述 方案一：由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 方案设计框图如下： 目录 一．设计任务书 (2) 二．概述和方案设计 (3) 三．系统的硬件设计 (5) 3.1 时钟电路的设计 (5) 3.2复位电路的设计 (6) 3.3输入电路的设计 (8) 3.4输出电路的设计 (11) 3.5扩展电路的设计 (14) 3.6中断系统的设计.................................15. 3.7元件明细表 (16) 四．系统的软件设计 (17) 4.1系统流程图 (19) 4.2系统的程序设计 (21) 4.3中断服务程序的设计 (22) 五．总结 (23) 六．参考资料 (24) 一．毕业设计任务书 一、设计题目： 单片机防盗报警系统 二、设计要求： 利用8031单片机，该系统能对八个检测点自动进行检测，一旦出现盗情，能自动进行声光报警，并模拟LED显示被盗地点。 三、设计任务： 1．设计硬件电路，画出电路原理图； 2. 设计软件，编制程序，画出程序流程图； 3．调试程序，写出源程序代码； 4．写出详细毕业设计说明书（10000字以上），要求字迹工整，原理叙述正确，会计算主要元器件的一些参数，并选择元器件。 5．个人总结。 四、参考资料： 二．概述和方案设计 2．1．单片机的概述 近来随着科技的飞速发展，单片机的应用在不断的深入发展，同时带动传统控制领域的快速更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往做为一个核心部件来使用，根据具体硬件结构以及具体应用对象的特点，与软件相结合，加以完善。单片机之所以在检测和控制中有大量的应用，就在于它有独特的中断、定时功能和很强的灵活性 2．2单片机的系统简介 1．单片机硬件系统 前面已经介绍过，单片机就是将CPU、存储器、I/O接口和总线制成的超大规模集成电路。 （1）中央处理器CPU 8031中央处理器由运算器、控制器和控制逻辑单元组成，其中还包括中断系统与部分特殊功能寄存器。 1．运算器 51单片机课程设计报告 学院： 专业班级： 姓名： 指导教师： 设计时间： 51单片机课程设计 一、设计任务与要求 1.任务：制作并调试51单片机学习板 2.要求： （1）了解并能识别学习板上的各种元器件，会读元器件标示； （2）会看电路原理图； （3）制作51单片机学习板； （4）学会使用Keil C软件下载调试程序； 用调试程序将51单片机学习板调试成功。 二、总原理图及元器件清单 1．总原理图 2．元件清单 三、模块电路分析 1. 最小系统： 单片机最小系统电路分为振荡电路和复位电路， 振荡电路选用12MHz 高精度晶振, 振荡电容选用22p和30p 独石电容; 图 1 图 2 复位电路使用RC 电路，使用普通的电解电容与金属膜电阻即可； 图 3 当单片机上电瞬间由于电容电压不能突变会使电容两边的电位相同，此时RST 为高电平，之后随着时间推移电源负极通过电阻对电容放电，放完电时RST 为低电平。正常工作为低电平，高电平复位。 2. 显示模块： 分析发光二极管显示电路： 图 4 发光二极管显示电路分析:它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能,常简写为 LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,产生自发辐射的荧光。图中一共有五个发光二极管其中一个为电源指示灯,当学习板通电时会发光以指示状态。其余四个为功能状态指示灯,实际作用与学习板有关 分析数码管显示电路 图 5 数码管显示电路分析:数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,图中所用为八段数码管(比七段管多了一个小数点显示位),按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管.共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。数码管主要用来显示经电路板处理后的程序的运行结果。图中使用了八个八段数码管,可以显示八个0-15的数字。使用数码管可以直观的得到程序运行所显示的结果.也可以显示预置在学习板上的程序,主要通过16个开关来控制。 四、硬件调试 1、是否短路 用万用表检查P2两端是短路。电阻为0，则短路，电阻为一适值，电路正常。 2、焊接顺序 焊接的顺序很重要，按功能划分的器件进行焊接，顺序是功能部件的焊接--调试--另一功能部件的焊接，这样容易找到问题的所在。 3、器件功能 1）检查原理图连接是否正确 2）检查原理图与PCB图是否一致 3）检查原理图与器件的DATASHEET上引脚是否一致 4）用万用表检查是否有虚焊，引脚短路现象 5）查询器件的DATASHEET，分析一下时序是否一致，同时分析一下命令字是否正确 6）通过示波器对芯片各个引脚进行检查，检查地址线是否有信号的 7）飞线。用别的的口线进行控制，看看能不能对其进行正常操作，多试验，才能找到问题出现在什么地方。 1、详细描述硬件安装过程中出现的故障现象，并作故障分析，及解决方法。 六、软件调试 一、引言 在当今社会，经济迅速的发展着，人们的生活水平和自身素质也在不断的提高。在这样一个快的时代，自动化系统能带给人们很大的帮助。人们不断去尝试各种新兴产品，希望能够进一步简化我们的生活模式。即使安全问题一直在被改善，仍然还有不少不法分子存在。许多小区不但有专门的治安管理团队，更是引进了自动化报警器进行多重防护。可是在市场上我们看到，大部分报警装置都有着昂贵的价格，像是专门适用于一些高档场所，但是家家户户都需要保证自身及财产安全，若是能设计出一种针对普通家庭用户，并且性能优、适用简易、持久耐用的报警器，一定会是全社会的福音。因为人的肉眼是看不见红外线光的，安装在一个隐蔽的地方，秘密进行工作，该设备就可以在不法分子不发觉的情况下完成检测报警。 二、设计任务分析 1.完成单片机的硬件和软件设计、红外线发射与数据的采集设计。 2.完成控制电路的按键设计并实现其功能。 3.完成报警电路的设计，报警电路由热释电红外传感器、蜂鸣器、LED灯等元器件结组合而成。 三、技术方案的设计 （1）硬件电路的设计方案 1 图1硬件电路总框图 在硬件部分的设计中包含如下部分：由红外传感器等组成的控制电路部分、51系列的单片机以及报警电路部分。其设计原理如上图1。 本设计以STC89C52单片机作为信号处理器，以C语言编程。红外探头在监控范围内收集信号并送至处理器中。在单片机内部处理过后，向报警电路发送控制信号，驱动蜂鸣器、LED灯等进行入侵报警。总电路原理图如下图2所示： 图2 总电路原理图 2 1.元器件清单 3 2. 信号采集处理模块 图3 信号处理模块 感应器接收信号后，信号由2号管脚传入，经一系列放大筛选后，以最终信号启动定时器改变其延时周期并送至单片机内处理。这个电路中多个电容起到定时器的辅助作用。如图3中的1脚使用跳线和一个高电平连接在一起，假如有人在延时时间内接近报警器的感应区域，并且持续活动，报警器就会输出、并且保持高的电位，只有当人离开感应区域，高电位变为低电位，这种状态才可以解除。 （2）单片机部分 1. 单片机系统图 4家庭防盗报警系统设计
家庭报警防盗报警系统设计传感器课程设计
红外线防盗报警器课程设计报告
家庭智能防盗报警系统
基于单片机的家庭防盗系统的设计论文
51单片机课程设计源程序
基于单片机的防盗报警系统设计开题报告
家庭防火防盗报警器课程设计
一种家庭智能防盗报警系统的设计
#基于单片机的家庭防盗报警系统的设计
基于51单片机课程设计报告
课程设计单片机防盗报警系统
(完整word版)51单片机课程设计实验报告
防盗报警器的设计