家用防盗报警器的设计

南京信息职业技术学院

毕业设计论文

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系部电子信息学院

专业无线电专业

题目家用防盗报警器的设计指导教师

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毕业设计(论文)外文摘要

目录

1 引言 (5)

2 设计相关技术介绍 (6)

2.1 单片机AT89C51 (6)

2.1.1 主要元器件介绍 (6)

2.1.2 管脚说明 (7)

2.2 红外线防盗报警器 (9)

2.3 红外对射式探测器 (9)

2.4 传感器 (9)

3 方案设计与论证 (10)

3.1 电源电路 (10)

3.1.1 主要元器件介绍 (11)

3.2 震动探头和门窗红外传感阵列以及报警处理电路 (12)

3.3 报警电路 (13)

3.4 显示电路 (14)

3.5 系统电路图 (16)

4 软件设计 (16)

结论 (17)

致谢 (18)

参考文献 (18)

1 引言

本系统以AT89C51单片机为核心，主要由红外遥控发射器和AT89C51 单片机控制的红外接收电路以及报警输入检测电路、输出控制电路构成。系统具有设计简单、成本低廉、可靠性高的特点，如图1-1所示

图1-1 家用防盗报警器结构框图

数据处理的任务由单片机AT89C51完成，实现对红外遥控发射器组成的门窗红外传感阵列及震动探头进行循环扫描，并控制报警信号处理电路作出相应状态

处理，如果有报警信号的话，延时1～2秒再对该端口进行一次扫描确保真的有险情时立即发出报警信号，控制报警电路报警，同时通过数码显示单元显示具体的探头位置，另外该设备有两套独立电源供电系统，平时正常工时以市电220交流供电，一旦有人为切断220V时，断电提示单元发出告警信号给单片机由单片机控制报警电路报警并同时切换内部电池供电系统供电保证系统的正常工作。复位电路用于确认报警并作出相应的处理后解除报警，使电路从新初始化到检测状态继续监测。

用AT89C51作CPU，其内部有256byte的RAM及8kbyte 的EEPROM，可满足本系统多功能的需要，采用单片机控制技术，对于系统功能的多样化，智能化起着关键性的作用。

红外传感器阵列，主要由红外探测器组成，震动探头由震动传感器组成，探测器通过线路防断路﹑短路接口电路与单片机相连，当探测器与单片机相通的线路被断开或被短接时，由单片机检测出并发出事故报警信号，同时通过数码管显示。

显示电路由两个7段数码管组成，用来提示用户哪个位置出现问题。

报警装置由蜂鸣器组成，用来提示用户出现异常情况。

电源由市电和备用蓄电池两部分组成。在正常情况下，市电通过整流、滤波、稳压后向报警系统提供直流电源, 并且向蓄电池自动稳流充电。当市电出现故障，则蓄电池自动投入使用，以保证报警系统能正常工作，同时向外界发送电源故障预警息。

2 设计相关技术介绍

2.1 单片机AT89C51

2.1.1 主要元器件介绍

单片机主控电路的主要元件是AT89C51，其外型如图2-1所示。

AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，内置功能强大的微型计算

机的AT89C51提供了高性价比的解决方案。

AT89C51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。

图2-1 AT89C51外型图

2.1.2 管脚说明

VCC：供电电压。

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，如表2-1所示：

表2-1 P3口备选功能

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，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。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。在由外部程序存储器取指期间，每个