(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。当遇到盗窃情况（本设计用开关K0表示，开关合上表示遇窃，打开表示安全）时，管脚P1.1输入低电平，系统检测到低电平信号输入，立即将P1.1置为高电平，安全指示灯绿灯D1灭，并自动转到报警响应电路进行报警。

3）报警响应及手动复位电路

图1—3 报警响应及手动复位电路

上图1—3所示为家庭防盗报警系统的报警响应电路及手动恢复电路；报警电路由报警指示灯D2，电阻R2和扬声器LS2组成，为使D2正常工作，R2选择220Ω，与D2串联；它们分解接管脚P2.3和P2.4；手动复位电路由开关K1组成，接管脚P3.2;当自动检测子电路检测到遇窃信号后，报警电路立即响应，P2.3立即置为低电平，遇窃指示灯红灯D2被点亮，同时P2.4立即置为高电平，扬声器工作。在报警期间，如果检测到K1合上，P3.2接收都信号，立即停止报警响应，遇窃指示灯红灯D2灭，同时扬声器停止工作，转到安全状态，安全指示灯绿灯D1点亮；如果没有检测到P3.2的低电平信号，则报警响应持续10秒，10秒后自动恢复安全状态，安全指示灯绿灯D1点亮。

3、软件程序设计

根据上述工作原理及硬件结构分析可得程序设计工作流程图如下

图1—4所示:

图1—4 程序设计工作流程图

如上图1—4所示，本程序实现的功能是：初始化单片机工作在安

全状态下，当P1.1引脚无低电平信号输入时，不断循环检测；当单片机检测到从P1.1引脚传来的低电平信号，表示遇窃，从而经过单片机内部程序处理后，驱动报警电路开始报警，自动延时10S 后恢复初始化，当在延时时间未到10S时有手动停止（P3.2）的信号输入，则在接收到信号后恢复初始化状态（安全状态）。程序设计软件用Keil uVision4设计编译，仿真软件用Proteus 7.5,采用汇编语言编程。仿真过程用到的主程序与相关子程序详见附录一。

四、结论与展望

本设计研究了一种基于单片机技术的家庭防盗智能报警器。该防盗报警器通过以AT89C51单片机为工作处理器核心，设计家庭防盗报警系统的硬件实现，通过与软件程序设计的共同作用下，硬件实现完成一系列自动检测盗窃信号（设计中设置为K0信号），接收到盗窃信号后自动报警并在延时一段时间后自动恢复的功能。本次设计指示只简单实现一个功能描述，在实验中采用，在现实生活应用中，该放到报警器跟传感器联系起来应用，会使该防盗报警器更加的智能，应用性强，在家庭中应用能够让用户感受到其操作简单、易懂、灵活的特点，且安装方便、智能性高、误报率低。随着现代人们安全意识的增强以及科学技术的快速发展，相信报警器必将在更广阔的领域得到更深层次的应用。

五、心得体会与建议

在利用proteus软件仿真过程中，出现了很多的问题，初次接触这个软件，一点都不熟悉，很多知识都是用的时候在网上找的，或者查资料得出的。对于器件库中的元件的性能不熟悉，不如说是最常用的电容器就有好多种，并不了解我们需要的是哪一个，而且电容的种类那么多，很难一次性选择正确。电路图画好之后就是装入程序进行仿真。我们的程序也有一些问题，开始时运行编译时总是达不到想要的要求，如延时问题，自动检测信号问题，还有智能化控制的问题，在经过自己的摸索与同学的讨论请教中，最终问题还是解决了。用Keil软件编译好程序后载入，满足设计的要求，我们小组充分感受到团队合作重要性和自主克服困难的喜悦。

通过本次的单片机课程设计，我们不仅掌握了硬件电路设计的基本步骤和方法，还认真的回顾了汇编语言编程方面的知识。将我们所学的知识应用于生活实践中。真正的做到了学以致用的效果。

同时也锻炼了我们小组每位成员的动手能力，加强了团队合作的意识和能力。大家都是受益匪浅。