环境监控系统的设计论文

本本科科毕毕业业设设计计（论论文文） （2 0 1 1届届 ） 题目环境监控系统的设计 学院物理与电子工程学院 专业电子信息工程 班级08 电子信息工程（2）班 学号 学生姓名 指导教师 完成日期2011 年 3 月 台州学院毕业设计（论文） 环境监控系统的设计 Environmental Monitoring System Design 学生姓名： Student: LinChaoWei 指导教师 Advisor: Lecturer Wang Yang 台州学院 物理与电子工程学院 School of Physics environmental monitoring; single chip microcomputer; alarm 台州学院毕业设计（论文） 目录 1引言1 2环境监控系统总体设计2 2.1系统设计要求.2 2.2方案的论证与选择.2 2.3系统总体框图4 3环境监控系统硬件设计5 3.1芯片介绍.5 3.1.151 单片机.5 3.1.2RE200B 热释电红外传感器.6 3.1.3BISS0001 芯片 8 3.1.4ISD1420 语音芯片错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.2语音录放电路的设计.9 3.3串口电路的设计.10 3.4热释电红外感测电路的设计.10 3.5振荡电路的设计.11 4环境监控系统的软件设计13 4.1主程序分析.13 4.2子程序分析.15 4.2.1录音子程序错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.2.2放音子程序错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.2.3定时器的子程序错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5环境监控系统的制作与调试17 5.1硬件电路的布线与焊接.17 5.2硬件以及软件的调试.18 6结论19 参考文献20 谢辞21 台州学院毕业设计（论文） 1 1引言 随着人们生活水平的不断提高,人们对环境质量也提出了很高的要求。 环境监控是 环境工作的得以开展的保证。 环境监控是一项复杂而又十分细致的工作， 温度、 湿度、 光强、风速、风向监测的工作量很大，一般不允许出错，如果实行手工操作，须人手 进行大量复杂的工作， 这就会耗费工作人员大量的时间和精力，计算机进行监测控制 时，不仅能够保证温湿度等准确无误、而且快速及时，便于工作人员进行随时的监督 与控制。温湿度检测是许多行业的重要工作条件之一。 无论是粮食仓库、 中药仓库， 还是图书保存。 都需要在符合规定的环境条件之中。 而温湿度及光强的指数却是最不易保障的指标。 针对这一情况。 研制一款可靠、 方便、 易及时调控的温湿度以及光强检测系统就显得极为重要。 在工业控制领域， 温湿度控制的应用非常的广泛，控制精度的高低直接影响到产 品的质量及使用寿命， 研究和设计高性能的温度控制系统具有重要的意义。目前控制 算法的多样化也为温湿度控制提供了便利条件， 应用较为普遍的有比例积分微分(PID) 控制、模糊控制等。 大学物理光学实验中对光强进行检测,验证相关光学原理的实验方法,较多是采 用检流计对光电池的输出进行测量,读数值记录,最后处理。 实验数据的数值精度受读 取误差和检流计仪器误差影响较大,且在数值的读取、记录和处理上花费较多时间。 本设计大大简化这一过程,利用单片机以及专用的光强传感器进行检测。既精确又操 作方便。 本设计采用单片机和集成的温湿度及光强传感器进行设计的环境监测系统， 具有 结构简单、成本低廉、报警迅速、准确、安装、调试简单等优点。经实际测试，本系 统精度高，反映灵敏，稳定性强。具有较高的实用价值。 台州学院毕业设计（论文） 2 2环境监控系统总体设计 2.1系统设计要求 设计并制作一个环境监控系统 其具体要求如下： 1、 采用温湿度传感器DHT11采集环境的温度和湿度信息，并通过数码管显示出 来。 2、 通过TSL2561传感器采集环境中的光照强度的信息， 该芯片通过IIC总线的方 式与单片机进行通讯。 3、系统可以通过串口与电脑通讯。 4、具有过限报警功能。 2.2方案的论证与选择 根据设计要求，经过多方面查证与分析，以充分发挥资源，提高系统性价比为原 则， 本系统采用以 STC89C52 单片机为核心的控制，通过温湿度传感器和光强传感器 采集环境信息，并通过数码管显示。且具有与单片机通信的功能和超限报警功能。具 体设计方案论证如下： 2.2.1核心控制器的选择 根据设计要求，核心控制器主要用于对温湿度和光强测量信号的接受和处 理、控制显示和报警电路、串口通信电路等。控制器采用 STC89C52 作为系统控制器。 单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻 辑控制，并且其功耗低、体积小、价格便宜、耗电低、技术成熟和成本低廉等优点。 许多功能部件集成在芯片内部， 其信号通道受外接界影响小， 可靠性高， 控制能力强， 运行速度快。 由STC89C52作为控制核心， 对信号采集以及报警装置进行控制STC89C52是一种低 功耗、高性能的片内含有8KB快闪可编程/擦除只读存储器（FPEROM-Flash Programmable and Eraseable Read Only Memory）的8位CMOS微控制器，使用高密度、 非易失存储技术制造。 台州学院毕业设计（论文） 3 一、STC89C52的主要性能 1与MCS-51 微控制器产品系列兼容； 2片内有4KB可在线重复编程的快闪擦写存储器； 3.存储数据保存时间为10年； 4.宽工作电压范围：Vcc可为2.7V到6V； 5.中断结构具有5个中断源和2个优先级； 6.可编程全双工串行通道； 7.空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容。 二、STC89C52引脚图 STC89C52有40个引脚，如图1.2所示。 图1.2 STC89C52引脚图 三、STC89C52各引脚说明 图3-1为STC89C52的引脚图，对其在本次设计中的主要使用的引脚说明如下： VCC：电源电压，STC89C52电源的正极输入端，接+5V电压使STC89C52单片机正常 台州学院毕业设计（论文） 4 工作。是单片机的电源提供端口。 P0： P0口(P0.0P0.7)是8位漏极开路双向输入输出端口，当访问外部数据时， 它是地址总线（低8 位）和数据总线复用。 P2： P2口(P2.0P2.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/O口)， 当访问外部程序存储器时，它是高8位地址。外部不扩展而单片应用时，则作一般双 向IO口用。 P1： P1口(P1.0P1.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/O 口)，其输出可以推动4个LSTTL负载。 P3： P3口(P3.0P3.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/O 口)，它提供串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部随机存储器内容的读取 或写入控制等功能。其特殊功能引脚分配如下： P3.0 RXD 串行通信输入。 P3.1 TXD 串行通信输出。 P3.2 INT0 外部中断0 输入，低电平有效。 P3.3 INT1 外部中断1 输入，低电平有效。 P3.4 T0 计数器0 外部事件计数输入端。 P3.5 T1 计数器1 外部事件计数输入端。 P3.6 WR 外部随机存储器的写选通，低电平有效。 P3.7 RD 外部随机存储器的读选通，低电平有效。 2.3系统总体框图 本系统总体设计框图如下图 2-1 所示： 台州学院毕业设计（论文） 5 STC89C52 单片机 按键电路 温湿度传感 器 光强传感器 报警电路 串口电路 图 2-1 系统总体设计框图 3语音报警系统硬件设计 3.1芯片介绍 3.1.151 单片机 据总体方案的确定，采用 MCS-51 系列单片机4-5。MCS-51 系列是在 MCS-48 的 基础之上于80年代初发展起来的， 虽然它仍然是8位的单片机， 但其功能相对MCS-48 系列单片机有很大的增强。 此外它还具有品种全、 兼容性强、 软硬件资料丰富等特点。 MCS-51 系列单片机的基本组成如图 3-1 所示（以 8051 为例）6： T0T1 P0 P1 P2P3TxDRxDINT0INT1 时钟电路ROMRAM定时/计数器 CPU 并行接口串行接口中断接口 台州学院毕业设计（论文） 6 图 3-1MCS-51 单片机结构框图 VCC：供电电压。 GND：接地。 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。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，每个机器 周期两次/PSEN 有效。 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。 在本设计中， 对 ROM 的读操作只在内部程序存储器中， 所以 EA 置应高电平。 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8。 3.1.2 温湿度传感器 DHT11 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感 器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，因此能确保产品具有极高 的可靠性与卓越的长期稳定性。该传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温 元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、 抗干扰能力强、性价比极高等优点。每一个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验 室中进行校准。他的校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测 信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快 捷。具有超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应 用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装。连接方便， 特殊封装形式可根据用户需求而提供。 台州学院毕业设计（论文） 7 DHT11传感器的性能参数如表3-1所示。 表 3-1 参数条件MinTypMax单位 湿度湿度 分辨率1 11 11 1%RH 8 8Bit 重复性1 1%RH 精度25254 4%RH 0 050505 5%RH 互换性可完全互换可完全互换 量程范围0 030309090%RH 252520209090%RH 505020208080%RH 响应时间1/e(63%)251/e(63%)25， 1m/s1m/s 空气空气 6 610101515S 迟滞1 1%RH 长期稳定性典型值1 1%RH/yr 温度温度 分辨率1 11 11 1 8 88 88 8Bit 重复性1 1 精度1 12 2 量程范围0 05050 响应时间1/e(63%)1/e(63%)6 63030S 传感器与控制器的连接时建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米 时根据实际情况使用合适的上拉电阻。典型应用图如图3-2所示。 图 3-2 台州学院毕业设计（论文） 8 3.1.3TSL2561TSL2561 芯片 TSL2561是 TAOS 公 司 推 出 的 第 二 代 光 强 数 字 转 换 芯 片 ， 具 有 高 速 、低 功 耗 、宽 量 程 、可 编 程 灵 活 配 置 等 优 点。TSL2561具 有 直 接 I2C 接 口 ，用 于 将 光 照 强 度 转 换 成 数 字 信 号 输 出 。其内 部 结 构 如 图 3-3所示 图3-4TSL2561内部结构图 TSL2561 是 一 个 数 字 传 感 器 ， 输 出 信 号 符 合 I2C 总 线 标 准 。 该 总 线 支 持 以 字 节 方 式 发 送 和 接 收 数 据 。 字 节 方 式 发 送 数 据 格 式 如 图 3-5 所 示 ： 图 3-5发 送 格 式 字 节 方 式 接 收 数 据 格 式 如 图 3-6 所 示 ： 图 3-6接 受 格 式 其 中 ， A 为 应 答 信 号 ， 0 表 示 响 应 （ ACK） ， 1 表 示 不 响 应 （ NACK） ； S 为 启 动 信 号 ； P 为 停 止 信 号 ； Wr 为 写 信 号 （ 低 电 平 有 效 ） ； Rd 为 读 信 号 （ 高 电 平 有 效 ） 。 非 阴 影 部 分 为 控 制 器 到 传 感 器 ； 阴 影 部 分 为 传 感 器 到 控 制 器 。 台州学院毕业设计（论文） 9 I2C 总 线 的 SDA 线 和 SCL 线 是 双 向 线 路 ， 当 总 线 空 闲 时 ， 这 两 条 线 都 是 高 电 平 5。SDA 线 上 的 数 据 必 须 在 时 钟 的 高 电 平 周 期 保 持 稳 定 ， 数 据 线 的 高 或 低 电 平 状 态 只 有 在 SCL 线 的 时 钟 信 号 是 低 电 平 时 才 能 改 变 。 I2C 总 线 的 起 始 和 停 止 条 件 分 别 是 ： 当 SCL 线 是 高 电 平 时 ， SDA 线 从 高 电 平 向 低 电 平 切 换 表 示 起 始 条 件 。 由 于 I2C 总 线 上 的 数 据 是 以 8 位 传 送 的 ， 为 确 保 发 送 器 发 送 的 每 个 字 节 都 被 接 收 器 收 到 ， 在 第 9 个 时 钟 脉 冲 期 间 ， 数 据 线 被 释 放 ， 由 接 收 器 反 馈 的 一 个 确 认 信 号 。 确 认 信 号 为 低 电 平 时 ， 规 定 为 有 效 确 认 位 （ 用 ACK 表 示 ） ， 表 示 接 收 器 已 经 成 功 地 接 收 了 该 字 节 ； 确 认 信 号 为 高 电 平 时 ， 规 定 为 非 确 认 位 （ 用 NACK 表 示 ） ， 表 示 接 收 器 接 收 该 字 节 没 有 成 功 。 3.2时钟电路和复位电路的设计 AT80C51 单片机内部设有一个反向放大器所构成的振荡器，XTAL1 和 XTAL2 分别 为振荡电路的输入端和输出端，时钟可以由内部或外部产生。外部时钟电路需要 XTAL1 接地，XTAL2 接外部振荡器，对外部振荡器信号无特殊要求，只需保证脉冲宽 度，一般频率为低于 12MHz 的方波信号。设计中选用的是内部时钟电路，晶振频率为 12MHz，电容为 30pF。内部时钟电路是在 XTAL1 和 XTAL2 引脚上外接定时元件，内部 振荡电路就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。 晶振频率可以在 1.2MHz 到 12MHz 之间选择。电容值取 5pF30pF，电容的大小可起频 率微调的作用。 在时钟电路工作后，在 RESET(RST)端持续给出两个机器周期(24 个振荡周期)的 高电平就可以完成复位操作。 复位方式有上电复位和开关复位两种，设计选用的是按 键复位电路。 时钟电路和复位电路如图 3-7 所示。 台州学院毕业设计（论文） 10 R13 300 R14 10k C1 ELECTRO2 S1 VCC Y1 C2 C3 X1 X2 图 3-7 时钟和复位电路 3.3串口电路的设计 此部分电路的功能一是将编好的程序由串口经单片机的 P3.0 口和 P3.1 口有效输 入单片机内并储存。二是将数据信息传输到电脑。如图 3-8 所示。 VCC 16 2 6 GND 15 14 7 13 8 1 3 4 5 10 11 12 9 U1 MAX232 1 6 2 7 3 8 4 9 5 J1 DB9 C5 104 C6 104 C8 104 C7 104 C9 104 VCC +C10 CAPACITOR POL 图 3-8串口电路 3.4温湿度检测电路的设计 温湿度传感器采用 DHT11，该传感器属于数字器件。与单片机的接口简单，通过 IIC 方式通信。连接图如图 3-10 所示。 台州学院毕业设计（论文） 11 DATA 2 NC 3 VDD 1 GND 4 S2 DHT11 R15 C4 VCC VCC 图 3-9 DHT11 电路图 3.5显示电路的设计 显示器常用作单片机最简单的输出设备， 用以显示单片机的运行结果和运行状等。 对 LED 管的显示可分为静态和动态两种。本文采用动态显示，其优点为： 1. 能 降低显示器的功耗。 2. 能大大减少显示器的外部接线，给安装调试带来方便。 LED 动态显示原理：由于各个数码管的段选线并联，段选码的输出对各个数码管 都是相同。因此同一时刻如果各个数码管的位选线都处于选通状态的话，四位 LED 将显示相同字符。此循环下去就可以使各位数码管显示出将要显示的字符。显然，这 些字符是在不同时刻出现的， 而且同一时刻只有一位显示其它各位熄灭，但由于各位 数码管的通断时间是非常短的， 且人眼有视觉暂留现象，只要每位显示间隔足够短则 可造成多位同时亮的假象达到显示的目的。 在总体电路中，显示电路是设计的主要部分，通过单片机的 P0 口，控制四位七 段数码管的段码，而数码管的位码由 P2.4、P2.5、P2.6、P2.7 四个端口来分别控制 显示数字的小数位、个位、十位和百位/符号位。在位码控制端通过单片机 P0 口输出 的高低电平来选通数码管的显示位。显示部分电路连接如图 3.10 所示。 台州学院毕业设计（论文） 12 a bf c g d e DPY a 11 b 7 c 4 d 2 e 1 f 10 g 5 a bf c g d e a bf c g d e a bf c g d e dp 3 h3 8 h4 6 h2 9 h1 12 DS1 DPY-4 Q1Q2 Q4 Q3 VCC R9 RES2 R10 RES2 R11 RES2 R12 RES2 图 3-10 振荡电路图 3.6关照强度检测电路的设计 光照强度的检测采用 TSL2561 传感器，电路如图 3-11 所示。 VDD 1 ADDR 2 GND 3 SCL 4 INT 5 SDA 6 U5 TSL2561 VCC R20 10K R21 10K 图 3-11 光强检测电路 台州学院毕业设计（论文） 13 4环境监控系统的软件设计 由于 C 语言具有结构清晰,语言简练,模块化,易读性、易移植。本设计中的程序采 用 C 语言设计。主要包括温度、湿度采集程序，光强采集程序，数码管显示程序等 组成。 4.1温度、湿度采集程序 温度、 湿度是通过 DHT11 传感器检测的， 单片机读取 DHT11 里的数据就可以得 到温度和湿度的信息。 故温湿度采集部分的软件设计就是单片机读取 DHT11 的过程。 单片机发送一次开始信号后,DHT11 从低功耗模式转入到高速模式,等待主机开始信 号结束后,DHT11发送响应信号,送出 40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择 读取部分数据。 通讯过程如图 4-1 所示。 图 4-1DHT11 与单片机的通讯过程 DHT11 发送数据给单片机的时候,每一 bit 数据都以 50us 低电平时隙开始,高电 平的长短定了数据位是 0 还是 1。具体格式如图 4-2 和 4-3 所示。 台州学院毕业设计（论文） 14 图 4-2数字 0 信号 图 4-3数字 1 信号 台州学院毕业设计（论文） 15 温湿度读取子函数如图 4-4 所示。 图 4-4温湿度子函数流程图 4.2光照强度检测子程序 光照强度是通过 TSL2561 来检测的。TSL2561 是 一 个 数 字 传 感 器 ， 输 出 信 号 符 合 I2C 总 线 标 准 。 该 总 线 支 持 以 字 节 方 式 发 送 和 接 收 数 据 。 字 节 方 式 发 送 数 据 格 式 如 图 4-5 所 示 。 图 4-5发 送 格 式 字 节 方 式 接 收 数 据 格 式 如 图 4-6 所 示 。 台州学院毕业设计（论文） 16 图 4-6接 收 格 式 光 强 的 检 测 子 程 序 流 程 如 图 4-7 所 示 。 4-7光 强 检 测 子 程 序 4.2主函数部分 系统主函数主要完成数据的采集和显示、 按键判断等操作。 主函数如图 4-8 所示。 台州学院毕业设计（论文） 17 4-8 主函数流程图 5语音录放系统的制作与调试 5.1硬件电路的布线与焊接 首先使用 Protel99 软件画好原理图，根据原理图准确画好 PCB 图后通过热转印 纸将其转印到单面板上，检查转印的单面板上是否有断线（如有用油墨笔画回去）处 理好后经过腐蚀、打孔制成 PCB 板。然后将电元器件一一对应焊接到上去，焊接过 程要注意：焊接的时候要认真仔细，以防止一些虚焊和短焊。在焊接电解电容的时候 注意极性，焊一些芯片的时候不要先将芯片装上去，以防止弄坏芯片。 焊好后检查有无虚焊、漏焊后，并用用万用表测试各导线是否导通。 通电前，断开一根电源线，用万用表检查电源端对地是否存在短路；检查直流稳 压电源对地是否短路。检查确认无误后，可以接通电源进行调试。 提高系统可靠性与抗干扰能力主要可通过的措施有硬件和软件两方面， 其中关键 在于硬件方面16。 台州学院毕业设计（论文） 18 硬件设计时首先应考虑到单片机及其相关元器件的选择， 尽量选择抗干扰能力强 的合适的元器件。 当元器件确定之后，印制电路板的好坏直接影响着系统的稳定性和 可靠性，规划电路板时应该做到：电路板的总体布局要合理；布线的长度要尽可能的 短， 两线之间的距离尽可能大， 跳线尽可能少； 电源线及地线应该加粗。 在本设计中， 电源线及地线是 40mil，而其他线路则都是 30mil，而且要尽可能放在电路板的边缘 部分，且数字地、模拟地、外壳地最好分开。 此外， 在本设计中在单片机电路板的 VCC 入口处并联一个 10uf 的电解电容以减 少电源的干扰。对于单片机及其它芯片的闲置端，在不改变系统逻辑的情况下，应接 地或接电源；对于会产生干扰的元件，如晶振等，应尽量靠近单片机，降低元器件的 影响。 5.2硬件以及软件的调试 由于一些粗细和不可避免的影响，在做硬件的时候遇到了相当大的难题。在前后 数个月里经过汪洋老师以及其他同学的悉心指点， 做了很多的修改总与成功的做出了 硬件。 把经过准确测量的电源接入电路，观察有无异常现象，包括有无冒烟，是否有异 常气味，手摸元器件是否发烫，电源是否有短路现象等。如果出现异常，应立即切断 电源， 待排除故障后才能再通电。然后测量各路总电源电压和各器件的引脚的电源电 压，以保证元器件正常工作。 在本次设计中，硬件分为语音录放电路、热释电红外感测电路，和串口电路可以 分别对这三部分进行检测。 首先对串口电路进行检测。最开始的时候，先编一个简单的程序，使用 keil 软 件看看能不能把程序烧进单片机内，如果不行，检查串口电路，直到能烧进为止。 在检测好串口后， 再检查语音的录放电路，先编一个简单的控制录放电路看看能 不能正常的实现录放音，如果不行检测录放模块的连接电路。 若前两个模块都能正常运行， 最后是热释电红外感测电路的调试，将热释电红外 感测的处理芯片 BISS001 的输出口接至单片机的 P11 口。接通电源后，先将热释电 红外感测的探头放入一个封闭的盒子内模拟没有人在的时候的状态， 打开开关后， P11 口应该是低电平，将探头从盒中取出靠近人体，P11 口变高电平。若正常则热释电红 台州学院毕业设计（论文） 19 外感测电路能正常运行。 由于热释电红外感测电路的感测探头相当的灵敏， 在实现功能时应先将探头放入 盒中一段时间，切远离人群。 最后编好整个完整的程序，调试正确后烧进单片机即可。 6结论 本系统以 AT89C51 为核心芯片， 用 ISD1420 作为语音芯片， 以 BISS0001 作为热 释电红外感测电路处理芯片，当有人靠近的时能可以录音，存储以及播放的功能。系 统由软件来控制语音的采集、回放和删除，能够实现对语音的压缩以及无失真传输。 数字化语音存储与回放系统的基本原理是对语音的录音与放音的数字控制。 主要 包括为了增加语音存储时间， 提高存储器的利用率，采用了非失真压缩算法对语音信 号进行压缩后再存储，而在回放时再进行解压缩；同时，对输入语音信号进行数字滤 波以抑制杂音和干扰，从而确保了语音回放的可靠质量。 以单片机为核心，采用 ISD1420 语音芯片报警、热释电红外传感器作检测元件 的报警系统以其成本低、 安装方便、防盗可靠性高等优势在社会各个领域都有着广泛 的应用,为用户提供了一种方便实用的家用防盗报警系统。 。报警系统的发展离不开单 片机技术的进步。早期的报警系统均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集 成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，阻碍了 报警系统的发展和应用范围的推广。随着软件技术的发展和单片机技术的进步，报警 系统的功能都能用软件程序和单片机来实现，节约了人力资源和降低了系统成本。随 着单片机技术的日新月异，报警系统的功能也日益完善、多样化，为报警系统的推广 打下里无比坚实的基础。 台州学院毕业设计（论文） 20 参考文献 1 林雪梅热释电红外传感器及其应用J工业科技，2005，1(34)：41-42 2 裘有斌，张国忠，陈丰伟，高杰基于 ISD400的家庭语音报警系统设计J单片机与嵌入 式系统应用，2008，(04)；23-56 3 陈有卿实用语音与音效集成电路 300 例M北京：中国电力出版社，2005 4 李广弟单片机基础 2 版（修订版）M北京：北京航空航天大学出版社，2001 4 丁元杰单片微机原理及应用M北京：机械工业出版社，1999 6 胡辉单片机原理与应用M中国水利水电出版社，2008 7 曹巧媛单片机原理及应用(第二版)M北京：电子工业出版社，2002 8 何立民单片机高级教程M北京：北京航空大学出版社，2000 9 Cooper JA fast-response pyroelectric thermal detector J：Sci Instruments ，1962 ，39-467 10 Chynoweth A GDynamic method for measuring the pyroelectric effect with special reference to 台州学院毕业设计（论文） 21 barium titanate J： Appl Phys ，1956 ，27-78 11 Norkus V Pyroelectric infrared detectors based on lithiumtantalite ： state of the art and prospectsProc SPIE，2004，51-121 12 沈科杰，李伟，姚晖，季上满基基于 AT89C52 的智能家庭语音报警系统研究J中国科 技博览，2009(17) ：11-13 13 李冰， 姜波，汪滨琦 BISS0001 在热释电红外开关上的应用J 应用科技， 2006(02)：23-45 14 刘沛基于 ISD1420 的语言报警器设计J现代电子技术，2004(12)：6-10 15 马忠梅，籍顺心单片机的 C 语言应用程序设计M北京：北京航空航天工业大学出版社， 1999 16 高鹏，安涛，寇怀成电路设计与制作Protel 99 入门与提高M人民邮电出版社，2000 谢辞 转眼间四年过去，大学的最后这些日子，却一直让我激动而幸福着。回顾光阴四 载，我真的很荣幸认识了这么多的老师、聪慧而可爱的同学，亲密而真诚的朋友，你 们让我成长，让我进步，充实和激励着我的人生，我在此向你一一道谢： 首先感谢我的指导老师老师对我学习生活和论文写作的指导。 汪洋老师平时工作 繁忙，但在我做毕业论文的每个阶段，从查阅资料到确定选题，论文初稿的确定，中 期检查， 后期的修改等整个过程中都给予了我悉心的指导，汪洋一次次地给我指出论 文中的错误和不足。 除了敬佩汪洋老师的专业水平外，他的治学严谨和学术研究的精 神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。 感谢 我们的班主任，他教我们如何真诚做人、踏实做事；每一次的谈话都如同 春风化雨，指引着我们沿着正确方向继续前进，每次在我们失败的时候鼓励我们。从 你身上我体会到了严格律己，从容面对的自己。 台州学院毕业设计（论文） 22 感谢我身边的同学们，他们大家在我遇到困难的时候，总是不断地鼓励我，并和 我一起分析写论文过程中所遇到的问题。正是因为有了大家的支持和鼓励，我的毕业 论文才会顺利完成。 感谢大学四年来所有的教过我的老师， 传授给我专业知识的同时教会了我如何做 人。我今天所拥有的专业知识，是他们辛勤耕耘的结果。是他们把我领进了管理信息 系统这个专业领域，使我有了前进的方向，将来我还会继续在这一领域进行研究，不 管我走多远，你们的教导我始终我记在心里。 台州学院毕业设计（论文） 23 附 件 附件一附件一实物实物 附件二附件二原理图原理图 台州学院毕业设计（论文） 24 附件三附件三PCBPCB 图图 台州学院毕业设计（论文） 25 台州学院毕业设计（论文） 26 附件四附件四原器件清单原器件清单 器件类别 元件序号 型号参数数量 单片机芯片U1AT89C511 热释电红外处理 芯片 U3BISS00011 语音芯片U2ISD14201 串口CH1CH1 热释电红外传感 器 JCON31 发光二极管L1-L4LED4 MAX232CH2DIP161 晶振Y112MHz1 电解电容 C610 uF1 C22220uF1 C234.7uF1 普通电容 C1-C5，C11-C14,0.1uF9 C7，C830p2 C9,C10,C1522uF，0.001uF,10uF3 C1747uF,1 C15,C16,C18-C210.01uF6 复位开关S1-S2SW-PB2 普通电阻 R1,R51K2 R6,R19-R215.1K4 R7,R15470K,2M2 R8,R9,R1110K3 R10，R1647K2 R12,R13,R41M3 R17,R1810M2 R22-R242003 R2-R4100K3 热转印纸 单面板1 28 脚双排插槽1 40 脚双排插槽1 16 脚双排插槽2 话筒1 扬声器1 台州学院毕业设计（论文） 27 附件五附件五程序清单程序清单 #include sbit p13=