震动防盗报警器参考毕业论文.doc

毕业论文毕业论文 震动报警器设计 姓姓 名 名 于于 指导教师 指导教师 田田 专专 业 业 应用电子技术应用电子技术 班班 级 级 012 2014 年 11 月 1 日 目 录 摘 要 1 引 言 2 1 绪论 3 1 1 设计的主要内容和意义 3 1 1 1 设计防盗报警器的内容 3 1 1 2 设计防盗报警器的意义 3 1 2 防盗报警器的分类及其介绍 3 1 2 1 被动式红外传感器 3 1 2 2 主动式红外探测器 3 2 硬件电路的设计 4 2 1 家居防盗报警器的硬件组成 4 2 2 家居防盗报警器的硬件设计 4 2 2 1 电源设计 4 2 2 2 人体红外采集电路设计 5 2 2 3 控制 显示电路设计 6 3 软件的设计 13 3 1 KEIL应用 13 3 2 PROTEL99SE应用 13 3 3 程序流程图 15 4 系统分析与调试 16 结 论 18 参考文献 19 致 谢 20 附录 1 原理图 21 附录 2 仿真图 22 附录 3 源程序 23 震动报警器设计 摘摘 要 要 本文中介绍了一些比较常见的安防报警系统及应用 此处来设计其中比较实用的振 动报警器 提出了两种设计方案 纯电路式及基于单片机式 此次主要以基于单片机的振动 报警器为中心 简要介绍了单片机的发展和应用 阐述了电路与程序的设计方法 期望可以达 到当检测到有振动时会发出报警声的目的 整个系统电路设计简单 容易实现 设计出的振动 报警器适用于家庭报警 该报警器具有误报率较低 安装和配置容易 成本低 能量消耗少 使用非常方便的特点 实现的原理是震动传感器将震动信号转换成电压信号 通过 LM393 电压比较器 输出电平信号 单片机根据电平信号做出报警输出 数码管显示出信号发出的具体范围 可以应用于家居防盗 仓库防盗等多种防盗场合 具有很强的实用价值和良好的市场前景 关键词 关键词 震动报警 单片机 防盗系统 1 绪论 自改革开放以来 随着科技的普及 人们的生活和文化知识水平得到了很大的提升 但是 同时一些不稳定的社会因素也随之而来了 这样就促成了人们对安防意识的加强 而随着安防 技术的不断发展 安防报警系统也开始应用于家庭生活 工农业生产 交通 机动车 通信 防灾等领域 安防设备的种类也越来越多 主要是根据环境的需要不同而安装合适的安防设备 而安防设备中除了如监控摄像类的设备是由人工监视并对看到的事情做出相应的处理之外 最 多见的还是安防报警系统 可以达到自动报警去提醒人们某个事件的发生 节 1 011 1 安防报警系统简介 按照坏境需要来分 安防报警系统主要可以分为电路防盗报警 机动车用报警器 工农业 生产用报警器和日常生活用报警器 1 等 a 1 1 1 电路防盗报警器 电路防盗报警有很多种类 例如断线式防盗报警器 感应式防盗报警器 红外线反射式防 盗报警器 触摸式防盗报警器 无线防盗报警器 振动式防盗报警器 声控式防盗报警器等多 种报警器都属于防盗报警电路 这些报警电路比较简单 是由电路来实现报警的 而且实用型 比较普遍 以断线式防盗报警器为例 它的成本比较低 制作比较容易 可适用的范围比较大 它被 广泛应用于家庭 商店 仓库或者果园 鱼塘等防盗监控场所中 断线式防盗报警器电路是由 检测电路 报警控制电路 音频放大电路组成 其检测电路主要是时时检测警戒线的状态 若 发现警戒线被打断 则发出报警信号 由报警控制电路来控制报警器工作 声音经过音频放大 电路放大后输出发出警报声音 其他的防盗报警器的工作原理电路组成与断线式相似 只是其检测电路部分不相同 像触 摸式 声控式的应用有楼道感应式灯泡等 只是报警电路换成了灯泡电路了 而感应式 反射 式可以应用于监测某一点有无生物接近等处 其主要部件为传感器 无线防盗报警系统则加入 了无线信号发送器及接收器 使得可监控的距离更远而不受限于电路导线 b 1 1 2 机动车用报警器 在现在的社会中 机动车的数量越来越多 而为了机动车的安全 机动车用报警器就应运 而生了 例如可以对汽车油压 气压 温度及速度进行检测的汽车多功能报警器 它可以在汽 车油压偏低 气压偏低或发动机温度过高 车速过快时而发出警报 提醒驾驶员排出故障 以 便行车安全 而事实上 现在的机车中多已安装了油量监测报警器了 它会对机车油量进行监 控 当油量低于某值时会提示驾驶员加油 而如合肥等城市的公交车上已经安装了机车超速报 警装置 当公交车车速大于某值时 会发出警报提示驾驶员已超速等 另外 还有一种常见的机动车报警装置 即当机动车在倒车时 会发出 倒车 请注意 的语音警示语 以提示车后的人进行回避 以及汽车防盗报警器 它具有断线和声控触发报 警功能 当车门 车窗被打开 电源锁被开启 车体被移动时 报警器会被触发而发出响亮的 警报声 而现在很多的摩托车 电瓶车等大多都安装了防盗报警系统 c 1 1 3 工农业生产用报警器 在工业应用方面 最常见的应该是有毒物质超限报警器了 如矿井中的瓦斯气体超限报警 器等 它能时时地去测量矿井中瓦斯气体的浓度 并可以在含量即将超标 可能会发生危险时 便发出警报 以提醒工人们可以迅速的离开 相似的还有可燃气体报警器等 在农业方面 有温度 湿度超限报警器等 例如在大棚生产中 必须要保持一个适宜的温 度和湿度 此类报警器则是时时地测量大棚中的空气湿度和温度 并在过低或者过高时发出警 报 提示人们做出相应得对策 另外一方面 由于现在自然灾害比较严重 而且发生的很突然 所以一些报警器也被制造 出来 例如火山口温度超限报警器 地震报警器等等 它们可以检测火山口的温度或者地壳中 的变化 并采集数据 通过对数据的处理 比较和推测 来预测当地是否会发生自然灾害 以 提前发出警报 减少伤亡 d 1 1 4 日常生活用报警器 报警器的应用已经深入到了我们的日常生活中 除了有水开报警器 禁止吸烟报警器等等 比较常见的有视力保护报警器 此报警器已经普遍嵌入在台灯中 它通过感应一定范围内是否 有物体进入来判断人们是否离书本距离太近了 当感应到时 则会发出警报 提示人们注意视 力 而另外一个常见的应用之处事在医院中 为病人呼叫报警器 有的时候 医生和护士是无 法时刻呆在病人的身边的 这样的话 病人若想有什么要求 需要医生或者护士的时候 便可 以按下报警器启动按钮 总控制室会显示 报警 的病房号 病床号等并提供给医生和护士 这样 他们就可以迅速的赶往病人处了 综上所述 安防报警系统得应用是很广泛的 现在除了保安等一些以人力为中心的安防部 门之外 还有一种比较流行的智能报警系统 在此处 将会设计一款智能振动报警器 振动报 警器可以用于家庭门窗防盗 2 硬件电路的设计 2 1 震动报警器的硬件组成 家居防盗报警器主要是由人体探测器 红外探测信号 中央控制单元 数字显示单元 报 警电路 按键控制电路和电源电路等部分组成 其框图如图 1 所示 图1 震动报警器的组成框图 按键的功能就是对报警器进行布防或撤防 震动报警传感器有震动检测部分和 LM393 电压 比较器组成 工作方式是通过 LM393 判断震动传感器是否有信号 有信号就输出电平给单片机 单片机处理后再判断接收的是否为按键的信号还是探测器的异常信号 再分别处理 若是异常 信号则开启报警电路与显示电路 若是按键的信号就是实现撤防或布防的功能 2 2 家居防盗报警器的硬件设计 2 2 1 电源设计 考虑采用典型的变压器降压 全波整流 电容滤波及集成电路稳压的思路进行设计 由于 单片机及后续的无线接收电路等都用 5 V 作为工作电源 所以在经整流和滤波电路后再用三端 集成稳压电路进行稳压 为后续电路提供稳定可靠的 5 V 直流电源 三端稳压集成电路采用 LM7805 具体电路图如图 5 单 片 机 电源模块 按键模块 晶振电路 数码管显示模块 声光报警模块 震动传感器模块 复位电路 图5 电源电路图 2 2 2 震动采集电路设计 使用振动传感器来检测门窗的振动 并使用 LM393 比较器比较传感器电压和设置电压值 当有震动时 输出信号 单片机来接受 LM393 传递来的信号 并根据信号来控制报警电路 原 理框图如图所示 振 动 传 感 器 单片机 MCU 报 警 电 路 供 电 系 统 图 2 方案二原理框图 用程序使单片机时刻检测传感器传来的信号 并根据此信号来控制报警电路是否报警 震动检测部分原理图如下图 R1 2 2k OUT 1 IN 2 AC 3 GND 45 6 7 VCC 8 LM393 C10 104 R18 2M ZD 传传传传传 VCC 10k R19 10k 9012 P10 2 2 3 控制 显示电路设计 1 2 3 4 C2 104 C4 104 C1 1000UF C3 470UF IN 1 2 OUT 3 7805VCC 220V 由于控制 显示 报警电路都是围绕单片机进行 所以放在一起阐述 STC89C51 为主要的中央处理系统 单片机是在集成电路芯片上集成了各种元件的微型计算 机 这些元件包括中央处理器 CPU 数据存储器 RAM 程序存储器 ROM 定时 计数器 中断 系统 时钟部件的集成和 I O 接口电路 由于单片机具有体积小 价格低 可靠性高 开发应用 方便等特点 因此在现代电子技术和工业领域应用较为广泛 在智能仪表中单片机是应用最多 最活跃的领域之一 在控制领域中 现如今人们更注意计算机的底成本 小体积 运行的可靠性 和控制的灵活性 在各类仪器 仪表中引入单片机 使仪器仪表智能化 提高测试的自动化程 度和精度 提高计算机的运算速度 简化仪器仪表的硬件结构 提高其性能价格比 一 STC89C51 主要功能 性能参数如下 1 内置标准 51 内核 机器周期 增强型为 6 时钟 普通型为 12 时钟 2 工作频率范围 0 40MHZ 相当于普通 8051 的 0 80MHZ 3 STC89C51RC 对应 Flash 空间 4KB 4 内部存储器 RAM 256B 5 定时器 计数器 3 个 16 位 6 通用异步通信口 UART 1 个 7 中断源 8 个 8 有 ISP 在系统可编程 IAP 在应用可编程 无需专用编程器 仿真器 9 通用 I O 口 32 36 个 10 工作电压 3 8 5 5V 11 外形封装 40 脚 PDIP 44 脚 PLCC 和 PQFP 等 二 STC89C51 单片机的引脚说明 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 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 I O 口作为输入口时有两种工作方式 即所谓的读端口与读引脚 读端口时实际上并不从 外部读入数据 而是把端口锁存器的内容读入到内部总线 经过某种运算或变换后再写回到端 口锁存器 只有读端口时才真正地把外部的数据读入到内部总线 上面图中的两个三角形表示 的就是输入缓冲器 CPU 将根据不同的指令分别发出读端口或读引脚信号以完成不同的操作 这 是由硬件自动完成的 不需要我们操心 1 然后再实行读引脚操作 否则就可能读入出错 为什 么看上面的图 如果不对端口置 1 端口锁存器原来的状态有可能为 0Q 端为 0Q 为 1 加到场效应 管栅极的信号为 1 该场效应管就导通对地呈现低阻抗 此时即使引脚上输入的信号为 1 也会 因端口的低阻抗而使信号变低使得外加的 1 信号读入后不一定是 1 若先执行置 1 操作 则可以 使场效应管截止引脚信号直接加到三态缓冲器中实现正确的读入 由于在输入操作时还必须附 加一个准备动作 所以这类 I O 口被称为准双向口 STC89C51 的 P0 P1 P2 P3 口作为输入时都 是准双向口 接下来让我们再看另一个问题 从图中可以看出这四个端口还有一个差别 除了 P1 口外 P0P2P3 口都还有其他的功能 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 STC89C51 单片机的时钟信号通常有两种方式产生 一是内部时钟方式 二是外部时钟方式 在 STC89C51 单片机内部有一振荡电路 只要在单片机的 XTAL1 和 XTAL2 引脚外接石英晶体 简称晶振 就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号 电容的作用是稳定频率 和快速起振 电容值在 5 30pF 典型值为 30pF 晶振 CYS 的振荡频率范围在 1 2 12MHz 间选 择 典型值为 12MHz 和 11 0592MHz 当在 STC89C51 单片机的 RST 引脚引入高电平并保持 2 个机器周期时 单片机内部就执行 复位操作 按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种 其中电平复位是通过 RST 端经过电阻与 电源 VCC 接通而实现的 最小系统如图 10 所示 图10 单片机最小系统电路 最小系统包括单片机及其所需的必要的电源 时钟 复位等部件 能使单片机始终处于正 常的运行状态 电源 时钟等电路是使单片机能运行的必备条件 可以将最小系统作为应用系 统的核心部分 通过对其进行存储器扩展 A D 扩展等 使单片机完成较复杂的功能 STC89C51 是片内有 ROM EPROM 的单片机 因此 这种芯片构成的最小系统简单 可靠 用 STC89C52 单片机构成最小应用系统时 只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可 结构 如图 2 3 所示 由于集成度的限制 最小应用系统只能用作一些小型的控制单元 图 11 单片机最小系统原理框图 1 时钟电路 STC89C51 单片机的时钟信号通常有两种方式产生 一是内部时钟方式 二是外部时钟方 式 内部时钟方式如图 2 4 所示 在 STC89C51 单片机内部有一振荡电路 只要在单片机的 XTAL1 18 和 XTAL2 19 引脚外接石英晶体 简称晶振 就构成了自激振荡器并在单片机内部产 生时钟脉冲信号 图中电容 C1 和 C2 的作用是稳定频率和快速起振 电容值在 5 30pF 典型值 为 30pF 晶振 CYS 的振荡频率范围在 1 2 12MHz 间选择 典型值为 12MHz 和 6MHz Y1 11 0592MHz C2 30pF C3 30pF 18 19 P1 0 1 P1 1 2 P1 2 3 P1 3 4 P1 4 5 P1 5 6 P1 6 7 P1 7 8 RST 9 P3 0 RXD 10 P3 1 TXD 11 P3 2 INT0 12 P3 3 INT1 13 P3 4 T0 14 P3 5 T1 15 P3 6 WR 16 P3 7 RD 17 XTAL 2 18 XTAL 1 19 GND 20 A8 P2 0 21 A9 P2 1 22 A10 P2 2 23 A11 P2 3 24 A12 P2 4 25 A13 P2 5 26 A14 P2 6 27 A15 P2 7 28 PSEN 29 ALE PROG 30 EA VPP 31 AD7 P0 7 32 AD6 P0 6 33 AD5 P0 5 34 AD4 P0 4 35 AD3 P0 3 36 AD2 P0 2 37 AD1 P0 1 38 AD0 P0 0 39 VCC 40 89C52 Y1 11 0592MHz C2 30 C330 R7 10K VCC C1 10uF 12 34 K0 RESET VCC 时钟电路 复位电路 STC89C51 单片机 I O 口 时钟电路 复位电路 51 系列 单片机 I O 接 口 图 12 STC89C51 内部时钟电路 2 复位电路 当在 STC89C51 单片机的 RST 引脚引入高电平并保持 2 个机器周期时 单片机内部就执行 复位操作 若该引脚持续保持高电平 单片机就处于循环复位状态 复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式 最简单的上电自动复位电路中上电自动复位是通过外部复位电路的电容充放电来实现的 只要 Vcc 的上升时间不超过 1ms 就可以实现自动上电复位 除了上电复位外 有时还需要按键手动复位 本设计就是用的按键手动复位 按键手动复 位有电平方式和脉冲方式两种 其中电平复位是通过 RST 9 端与电源 Vcc 接通而实现的 按键 手动复位电路见图 2 5 时钟频率用 11 0592MHZ 时 C 取 10uF R 取 10k R1 10k C1 10uF S4VCC 9 图 13 STC89C51 复位电路 四 STC89C51 中断技术概述 中断技术主要用于实时监测与控制 要求单片机能及时地响应中断请求源提出的服务请求 并作出快速响应 及时处理 这是由片内的中断系统来实现的 当中断请求源发出中断请求时 如果中断请求被允许 单片机暂时中止当前正在执行的主程序 转到中断服务处理程序处理中 断服务请求 中断服务处理程序处理完中断服务请求后 再回到原来被中止的程序之处 断点 继续执行被中断的主程序 图 14 为整个中断响应和处理过程 图 14 中断响应和处理过程 如果单片机没有中断系统 单片机的大量时间可能会浪费在查询是否有服务请求发生的定 时查询操作上 采用中断技术完全消除了单片机在查询方式中的等待现象 大大地提高了单片 机的工作效率和实时性 显示电路是由一位共阳数码管显示 单片机控制数码管每段的高低电平 从而实现数码管 的显示 常用的七段显示器的结构如图下图所示 发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极显 示器 如图 9 所示 阴极连在一起的称为共阴极显示器 如图 c 所示 1 位显示器由八个发光二 极管组成 其中七个发光二极管 a g 控制七个笔画 段 的亮或暗 另一个控制一个小数点的 亮和暗 这种笔画式的七段显示器能显示的字符较少 字符的开头有些失真 但控制简单 使 用方便 此外 要画出电路图 首先还要搞清楚他的引脚图的分布 在了解了正确的引脚图后才能 进行正确的字型段码编码 才能显示出正确的数字来 a 外形 b 共阳极 C 共阴极 图 15 数码管引脚 数码管使用注意事项说明 1 数码管表面不要用手触摸 不要用手去弄引角 2 焊接温度 260 度 焊接时间 5S 3 表面有保护膜的产品 可以在使用前撕下来 该设计有报警电路 布放状态下检测到人时 蜂鸣器就会发声提示 LED 同时会亮起 直到 主人按下撤防 才会停止鸣叫 控制引脚接在 P1 2 引脚上 利用三极管当做开关电路可以保护 单片机 还可以起到放大电流的作用 当三极管基极为高电平时 发射极截止 为低电平时 发射极导通 报警模块如图 16 所示 R3 2 2K 9012 P1 3 V CC D1 LED R5 2 2k 图 16 声光报警模块 3 软件的设计 3 1 keil应用 Keil C51 是美国 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容单片机 C 语言软件开发系统 与汇编 相比 C 语言在功能上 结构性 可读性 可维护性上有明显的优势 因而易学易用 用过汇 编语言后再使用 C 来开发 体会更加深刻 Keil C51 软件提供丰富的库函数和功能强大的集 成开发调试工具 全 Windows 界面 另外重要的一点 只要看一下编译后生成的汇编代码 就 能体会到 Keil C51 生成的目标代码效率非常之高 多数语句生成的汇编代码很紧凑 容易理解 在开发大型软件时更能体现高级语言的优势 下面详细介绍 Keil C51 开发系统各部分功能和使 用 Keil c 软件界面如图 17 图 17 Keil c 软件界面 该软件是一款集编程和仿真于一体的软件 它支持汇编 C 语言及二者的混合编程 3 2 protel99se应用 Protel99SE 是 PORTEL 公司在 80 年代末推出的 EDA 软件 Protel99SE 是应用于 Windows9X 2000 NT 操作系统下的 EDA 设计软件 采用设计库管理模式 可以网设计 具有很 强的数据交换能力和开放性及 3D 模拟功能 是一个 32 位的设计软件 可以完成电路原理图设 计 印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作 可以设计 32 个信号层 16 个电源 地层和 16 个机加工层 Protel99SE 软件的特点 1 可生成 30 多种格式的电气连接网络表 2 强大的全局编辑功能 3 在原理图中选择一级器件 PCB 中同样的器件也将被选中 4 同时运行原理图和 PCB 在打开的原理图和 PCB 图间允许双向交叉查找元器件 引脚 网络 5 既可以进行正向注释元器件标号 由原理图到PCB 也可以进行反向注释 由 PCB 到原理图 以保持电气原理图和PCB 在设计上的一致性 6 满足国际化设计要求 包括国标标题栏输出 GB4728 国标库 方便易用的 数模混合仿真 兼容 SPICE 3f5 7 支持用 CUPL 语言和原理图设计 PLD 生成标准的 JED 下载文件 PCB 可设 计 32 个信号层 16 个电源 地层和 16 个机加工层 8 强大的 规则驱动 设计环境 符合在线的和批处理的设计规则检查 9 智能覆铜功能 覆铀可以自动重铺 10 提供大量的工业化标准电路板做为设计模版 11 放置汉字功能 12 可以输入和输出 DXF DWG 格式文件 实现和 AutoCAD 等软件的数据交换 13 智能封装导航 对于建立复杂的PGA BGA 封装很有用 14 方便的打印预览功能 不用修改PCB 文件就可以直接控制打印结果 图 18 protel99se 画图界面 3 3 程序流程图 否 否 是 是 布防程序 延时到否 延时 按下撤防键 启动报警电路 显示地址 报警地址查询 撤防信号 布防程序 有 布防信号 无 有无信号 初始化 开始 是 否 是 否 4 系统分析与调试 本设计是在 Keil C 环境下开发的 Keil C 软件支持 C 语言的编程及调试 运用方便 是做 C 语言毕业设计者的首选 设计的首要任务是安装和学习使用这个软件 在简单的学习和了解 Keil C 后 在编译完 Keil C 后 再运用 STC ISP V480 软件烧录到开发板上 实现实物与程序 的连接 在烧录前要对 STC ISP V480 进行一些必要的设置 第一步 设置 MCU Type 为 STC89C51RC 第二步 打开编写好并编译的程序文件 它是以 hex 为后缀的文件 第三步 选 择对应的 COM 端口 可在我的电脑的设备管理处查看 COM 选项 第四步 点击 Download 下载 等提示 请给 MCU 上电时 打开开发板上的开关 它就自行烧录了 Keil C 程序运行如图 4 1 所示 下载图如图 4 2 所示 图 19 keil C 运行图 图 20 程序烧录运行图 在完成对程序的调试及烧录之后 还要对功能进行测试 首先用万用表测试电源和地有没 有短路 然后再对设计进行通电 最开始要对主控板进行测试 因为它是核心 按下按键看下 数码管是否显示正常 当显示 b 会显示 30s 当 b 灭掉之后按下 sos 按键看系统会不 会报警 如果报警则系统基本正常 再按下 c 撤防 按键功能正常后 在测试人体感应部分 按下布放后 将设计放在无人的地方 或是用东西盖住 当 b 灭掉之后 让人体感应模块 感应人体 主控机会显示 一 本次设计出现的问题及解决方法 1 万用表检测是否短路时 发现有短路显现 经过排查 发现数码管接错 数码管的两个 com 接口是相通的 都接电源或只接一个 我将两个分别接了电源和地 改正后 无短 路现象 2 程序烧录不了 当用同学的电脑烧录时 可以烧录 最后发现是串口的 com 端口选择错误 每个电脑的端口都不一样的 要用 串口调试助手 测试 3 蜂鸣器一直在响 问题应该出现在驱动哪里 最后确定是三极管出了问题 设计中应该用 pnp 型三极管结果误选了 npn 型的 换过之后可以正常报警 4 当布防灭掉之后就报警 人体感应模块根本没有检测到人体为什么会报警呢 通过电路的 排除和查阅资料 最终确定是人体感应模块的延时调到了最大 由于刚开机的时候会检测 到人体 就一直有电平输出 放在无人的地方时 还处于延时状态 当布防后 还保持输 出信号 所以会报警 结 论 通过本次毕业设计 使我对所学的单片机以及电路制图等方面的知识得到了巩固 并且有 了进一步的深入了解 通过查阅和收集了大量的相关资料 通过计算和分析 终于将设计圆满 的完成 在设计过程中 让我发现仅仅有理论知识是完全不够的 实践的东西也是相当重要的 只 有将理论和实践很好的相结合起来才能更好的完成自己的工作 这对我以后的学习和工作有了 很大的帮助 还有就是让我对报警器的制作流程也有了一定的了解 从得到指标开始 设计原理图 PCB 图 焊板 调试 这里让我知道 对待要调试验证的掉路 一定要优先保证连接上的畅通 仔细检查是不是有虚焊 漏焊的存在 还有就是要注意我们采用的器件是不是符合设计的要求 最后还要通过通电之前的数据测量检查一下电路的安全情况 回到这次的设计上来 本设计是一套防盗报警系统 其主要的功能是人体探测器检测到异 常状况时把信号传递给主机 主机通过处理将警情信号传给报警器发出报警声 同时能显示出 出现警情的具体位置 通过这次设计让我发现了自己的很多不足之处 比如实际动手能力差等等 让我明白了自己 需要提高的地方还很多 需要学习的也很多 参考文献 1 康华光 电子技术基础 M 北京 高等教育出版社 1988 2 刘迎春 MCS 51 单片机原理及应用教程 M 北京 清华大学出版社 1996 3 阎石 数字电路技术基础 M 北京 高等教育出版社 1998 4 刘琰 李辉 顾亮 射频识别技术软硬件系统研制 J 电子技术 2