AT89C51芯片控制的多功能报警器设计

0项目申请书姓名班级学号项目名称多功能报警器内容提要多功能报警器在国内外的现状很是得到欢迎，有很多重要的场所都在使用报警器，我国大力支持报警器的研发,多功能报警器的种类磁控开关报警器、震动报警器、声报警器、超声波报警器、电场报警器、微波报警器、红外报警器、激光报警器、气体报警器和视频运动报警器，报警器的功能主要是防盗和告知有危险。在实践中列如气体报警器，很多工厂、企业等存在可燃有毒气体的场所，国家都会强制安装这些设备，由于环境特殊，造成气体报警器的寿命也不会很长，所以使用气体报警器的数量还是很大的。报警器不足在于它不能自能报警。技术路线和技术关键研究多功能报警器，项目的关键技术是光电报警器和金属感应报警器，技术关键是灵敏、一经触发，可以立刻报警。应用前景有很多重要的场所都在使用报警器，我国大力支持报警器的研发,范围很广，主要效果防盗提示危险。指导老师意见同意签名5月10日教研室意见同意签名5月10日1开题报告姓名学号班级项目名称多功能报警器主要研究（设计）内容多功能报警器的多功能是报警器系统中关键的组成部分，直接决定系统的灵敏度与稳定性，是整个系统的核心也是品质保障，被动光电报警器是一种在安防工程中使用极为普遍的探测器。要正常使用，即要防止漏报，又要减少误报，主要是将误报现象降到最低限度。这样才能最大极度的发挥探测器的最大功效。方法及其预期目的报警器在当今社会的迅速发展，人们的生活质量逐渐提高，各种高贵的电子产品和贵重物品在许多的家庭中都所拥有，因此对高贵的电子产品和贵重的物品要得到保障，所以报警器是首选，因此报警器寿命和灵敏要求很高，安全又方便是人们一直向往安心。项目特色和重点难点1二种以上的报警功能。2灵敏度可以调节。3设置手动复位按钮。4电源为干电池或6伏以下的直流电。5报警器连续工作时间应该在10天以上。课题进度计划58518构思、元器件的准备；519531电路的组装与调试；61615产品的包装和PPT的制作；617进行答辩。指导教师意见同意开题指导教师签字5月18日2摘要本文主要介绍了多功能报警器的制作过程，以及所使用的传感器原理和测试电路的设计。随着时代的不断进步,越来越多的科技成果被广泛的运用到人们的日常生活当中，人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在企业、小区、家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。现在很多地方都安装了智能报警系统,因而大大提高了安全程度,有效保证了居民的人身财产安全，给我们的生活带来了诸多方便。多功能防盗报警器逐渐走入了千家万户，适用于家庭、别墅、商店、仓库等地方。在需要防范的区域（如家里的客厅、卧室、厨房、走廊，仓库，商店等）安装好探测器之后，如果有盗贼进入，探测器立即发出刺耳的警报声，主人可根据主机面板上的报警提示，明确报警地点，吓跑盗贼或前往抓拿盗贼。关键词多功能报警器单片机金属传感器3目录摘要1第一章绪论311多功能报警器的简介312多功能能防盗报警器研究背景313多功能能防盗报警器研究意义414防盗报警器的国内外现状简介4第二章产品介绍621多功能报警器622多功能报警器实物图623多功能报警器原理图724原件清单7第三章工艺要求831合理布置电路832布局的注意事项833布线的注意事项834设计规则检查9第四章主要元件功能参数1041主要元件1042管脚说明1143产品程序1244金属传感器13第五章需求分析1551报警器应该具备的具体功能1552报警器需求解决的主要问题15第六章总结16第七章参考文献17致谢184第一章绪论11多功能报警器的简介报警器（ALARM），又称防盗器，是对用于发生警情、危险、紧急情等状况下以声音、光线、气压等形式发出警报的电子产品的统称。随着科技的进步，机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替，经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾等领域，与社会生产、生活密不可分。报警探测器按工作原理主要可分为红外报警探测器、微波报警探测器、被动式红外/微波报警探测器、玻璃破碎报警探测器、振动报警探测器、超声波报警探测器、激光报警探测器、磁控开关报警探测器、开关报警探测器、视频运动检测报警器、声音探测器等许多种类。随着国内安防市场的发展，目前防盗器市场也日渐完善成熟起来。一台好的报警器，不仅仅单纯地起到报警的作用，而且还能体现出人文关怀。在设计时，不仅要考虑它的功能与作用、使用场所的环境、当地的通讯和供电状况，而且还要考虑处置警情应当采取的方法、人们的行为习惯等诸多方面。这款多功能报警器，是断线报警器，金属感应探头报警器结合而成，它成本低、容易制作、可监防的范围大等优点，适用于商店、仓库等。主要是放工厂门口，接触到金属就会报警。12多功能能防盗报警器研究背景随着国家智能化小区建设的推广，防盗系统已成为智能小区的5必需设备，特别是近几年，安全防范的迫切需要给家庭防盗报警系统提供了越来越广泛的市场。本文开发一种多功能防盗系统，并利用相关的传感器。作为新一代的家居多功能防盗报警器，并日益受到广泛的重视和运用。本文主要叙述了多功能防盗报警器的工作原理与制作过程，主要用于工厂防盗。13多功能能防盗报警器研究意义多功能防盗报警器，对于保障居民的生命财产安全，提高公安、消防、医疗、保安等部门的快速反应能力，有着十分重要的意义。为此，设计这个多功能防盗报警装置，它可以监测火灾、盗贼入室行窃和老年人发出的报警信号。整个系统以单片机（AT89C51）为核心，结合辅助装置配合使用。防盗报警器应用于各个领域，只要涉及到私人、群众以及国家利益的时候，防盗装置就必不可少。14防盗报警器的国内外现状简介一般防盗报警系统是用物理方法或电子技术，自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并提示值班人员发生报警的区域部位，显示可能采取对策的系统。防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，便于迅速采取应急措施。为了研究和利用报警器，人们已经设计和制成了许多种类的报警器。总体上说，按传感器的种类分磁控开关报警器、震动报警器、声6报警器、超声波报警器、电场报警器、微波报警器、红外报警器、激光报警器和视频运动报警器。其中，红外报警器居多，报警器，分为机械式报警器和电子报警器，经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾、感应检测等领域。为防止或预防某事件发生所造成的后果，以声音、光、气压等形式来提醒或警示我们应当采取某种行动的电子产品。随着科技的进步，机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替，经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾、感应检测等领域，与社会生产密不可分。随着国内外安防市场的发展，目前报警器市场也日渐完善成熟起来，更加智能。譬如有气压式免安装；通过先进的空气压力检测技术，真正实现免安装。从而保证原装电路不被破坏。双鉴传感技术；内置空气压差和振动传感器，通过短信或遥控器设置双鉴报警。也就是要在一定时间内触发振动和压力才通过短信和电话报警智能报警。如蝙蝠常出现的地方选用超声波探测器就容易引起误报，在受环境的影响下如空气流动、宠物行动等，还有人为的因素主要有用户操作不当、不小心触发报警器、误闯、误入已经设防的访区等都会产生误报。7第二章产品介绍21多功能报警器这款多功能报警器主要是防盗，在金属加工厂里使用，本产品有两个报警功能，一是金属传感器报警、二是断线式报警，产品主要由AT89C51芯片控制，LED显示则报警。22多功能报警器实物图多功能报警器实物图前面8多功能报警器实物图后面当线断开关断线时LED灯亮提示报警，当金属探头感应到有金属时LED灯亮提示报警。23多功能报警器原理图多功能报警器原理图924原件清单第三章工艺要求31合理布置电路（1）尽量用地平面作为电流回路。（2）如果地平面被信号走线隔断为降低对地电流回路的干扰，应使信号走线与地平面垂直。（3）模拟电路尽量靠近电路版边缘放置，数字电路尽量靠近电源连接端放置。32布局的注意事项（1）在进行手工布局时，要注意元件的整体布局和元件的摆放位置，应按电路的流程把整个电路分为几个单元电路或模块，并以每个单元电路的核心元件为中心，其它的元件按一定的整齐、紧张状态地排列在万能板上，但不要太靠近10这些大的元件，要有一定的距离，特别一些比较大、比较高的元件周围保持一定的距离。（2）对功率较大的集成电路要考虑加散热片。（3）此外在进行布局时，还应该特别注意把电源、地线、开关、接口等元件摆放在电路板的四周，以方便实物连接。33布线的注意事项（1）在进行布线参数设置时，应尽量加大地线宽度，一般设置在2MM以上，在减少环路电阻。（2）布线的走向数据传递方向应保持一致，这样有助于增强抗干扰能力。（3）布线时走线应成“井”字型排列，以使分部电路平衡。（4）布线时交直流电路应分开，输入阻抗高的输入端引线分开，输入线与输出线要分开。（5）尽可能缩短高频率器件之间的链接，设法减少它们之间分布参数和相互之间的信号干扰。（6）某些元器件或导线可能有较高的电位差，应加大它们的间距，避免因放电一起的意外短路。34设计规则检查布线设计完成后，需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则，同时也需确认制定的规则是否符合印制板生产工艺的要求，一般检查有如下几个方面11（1）线与线、线与元件焊盘、线与贯通孔、元件焊盘与贯通孔以及贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理，是否满足生产要求。（2）电源线盒地线的宽度是否合适，电源线与地线之间是否耦合，在万用板中是否还有能让地线加宽的地方。（3）对关键的信号线是否采取了最佳处理，如长度最短、加保护线、输入线及输出线被明显地分开等。（4）模拟电路和数字电路部分，是否有各自独立的地线。第四章主要元件功能参数41主要元件芯片AT89C51如图41所示图41AT89C51管脚图主要特性与MCS51兼容4K字节可编程闪烁存储器寿命1000写/擦循环12数据保留时间10年全静态工作0HZ24H三级程序存储器锁定1288位内部RAM32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1主要特性42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口作为第八13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。43产品程序INCLUDEDEFINELEDP2SBITSP00SBITK1P01BITF_K1VOIDDELAYINTIWHILEIVOIDSCAN_K1VOIDIFF_K1114IFK10LEDLEDSSF_K1K1DELAY100VOIDMAINVOIDWHILE1SCAN_K144金属传感器金属传感器实物图金属传感器分类金属传感器按工作原理分大致可以分为以下三类利用电磁感应高频振荡型，使用磁铁磁力型和利用电容变化电容型。接近传感器可以不与目标物实际接触情况下检测靠近传感器金属目标物。按检测方法分所有金属型，相同检测距离内检测任何金属。有色金属型，主要检测铝一类有色金属。通用型主要检测黑色金15属铁。特性非接触检测，避免了对传感器自身和目标物损坏。无触点输出，操作寿命长。有水或油喷溅苛刻环境中也能稳定检测。反应速度快。小型感测头，安装灵活。金属传感器的原理接近传感器原理电容式接近传感器由高频振荡器和放大器等组成，由传感器检测面与外界构成一个电容器，参与振荡回路工作，起始处于振荡状态。当物体接近传感器检测面对，回路电容量发生变化，使高频振荡器振荡。振荡与停振这二种状态转换为电信号经放大器转化成二进制开关信号。高频振荡型接近传感器工作原理电感式接近传感器由高频振荡、检波、放大、触发及输出电路等组成。振荡器传感器检测面产生一个交变电磁场，当金属物体接近传感器检测面时，金属中产生涡流吸收了振荡器能量，使振荡减弱停振。振荡器振荡及停振这二种状态，转换为电信号整形放大转换成二进制开关信号，经功率放大后输出。通用型接近传感器工作原理振幅变化程度随目标物金属种类不同而不同，检测距离也随目标物金属种类不同而不同。所有金属型传感器工作原理所有金属型传感器基本上属于高频振荡型。和普通型一样，它也有一个振荡电路，电路中因感应电流目标物内流动引起能量损失影响到振荡频率。目标物接近传感器16时，目标物金属种类如何，振荡频率都会提高。传感器检测到这个变化并输出检测信号。有色金属型传感器工作原理有色金属传感器基本上属于高频振荡型。它有一个振荡电路，电路中因感应电流目标物内流动引起能量损失影响到振荡频率变化。当铝或铜之类有色金属目标物接近传感器时，振荡频率增高；当铁一类黑色金属目标物接近传感器时，振荡频率降低。振荡频率高于参考频率，传感器输出信号。第五章需求分析51报警器应该具备的具体功能可以用于家庭、商店、仓库等防盗报警。52报警器需求解决的主要问题家庭或商店、仓库等场所防盗监控时，细导线可设置在门，窗或盗贼可能出人的地方。用于果园或鱼塘等场所防盗时，则应用固定导线围绕在果园或鱼塘四周边缘的隐蔽处，求其时盗贼可能出现的地段。报警器放在值班室内，细导线与报警器的两端连接即可。17当细导线因故断开始，防盗报警器运作，发出响亮的报警声。比报警器放在黑暗的地方不易发现的地方。第六章总结现如今，盗窃分子日益猖狂，单单的锁具已无法阻挡这些，“动手能”强的人，锁