基于单片机的智能防盗警报器设计毕业论文.doc

基于单片机的智能防盗报警器的实现 学院名称 电气信息工程学院 专 业 通信工程 班 级 11 通信 学 号 11313110 姓 名 胡海洋 指导教师姓名 诸一琦 指导教师职称 讲师 二 一五 年 六 月 本 科 毕 业 设 计 论 文 基于单片机的智能防盗报警器 摘 要 基于单片机控制的红外报警器以 STC15F104E 单片机和 AT89S51 单片机为核心 实现的原理是热释电红外传感器如果感应到入侵者的红外热辐射 就将其转换成电压信号 经电路放大 然后输出 检测器是利用红外人体检测探头 检测预先设定好的范围内的情况 一旦有危险便向单片机发出信号 再经单片机处 理 然后数码管显示出信号发出的具体范围并同时控制蜂鸣器发出警告声音 用红 外线收发管进行检测 安装隐蔽 不易被发现 探测信号采用脉冲信号 节能且抗 干扰 系统可以探测到一定范围内的人的闯入 可以应用在安防范围比较确定的情 况下 采用这种方法设计的防盗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 使用方便 成本廉价和探测效果好的优点 有着广阔的市场前景 关键词 STC15F104E AT89S51 红外传感器 数据采集 无线通信 BasedBased onon singlesingle chipchip microcomputermicrocomputer intelligentintelligent burglarburglar alarmalarm Abstract Based on the infrared alarm controlled by single chip microcomputer AT89S51 microcontroller and STC15F104E as the core realize the principle of the pyroelectric infrared sensor of infrared radiation which can sense the Infrared radiation of intruder and convert it into a super low frequency signal amplified by the circuit and output Detector is using infrared detection probe for detecting a prespecified range Once having the risk it will send a signal to the microcontroller and be processed by the computer then digital tube shows the signal issued by the specific scope and at the same time control buzzer warning sound The detection of the infrared transmitting and receiving tube is concealed and difficult to be found the detection signal adopts pulse signal energy saving and anti jamming The system can detect the intrusion of people within a certain range and can be used in the case of the security scope of the comparison The alarm system which use this method to design has advantages such as lower false alarm rate easy installation and configuration low cost less energy consumption convenient use low cost detection and good effect and has broad market prospects Keywords STC15F104E AT89S51 infrared sensor data acquisition Wireless communication 目 录 第 1 章 绪论 1 1 1 设计的主要背景和意义 1 1 2 防盗报警器的设计内容 1 1 3 章节安排 2 第 2 章 课题分析与方案论证 3 2 1 任务分析 3 2 1 1 设计任务 3 2 1 2 设计要求 3 2 2 总体设计方案 3 2 3 红外检测模块方案选择 4 2 3 1 方案设计比较 5 2 4 复位模块方案选择 6 2 4 1 方案比较 7 2 5 无线通信模块方案选择 7 2 5 1 方案比较 8 2 6 LCD 液晶显示模块方案选择 8 2 6 1 方案比较 9 2 7 本章小结 10 第 3 章 硬件电路的设计 11 3 1 防盗报警器的硬件组成 11 3 2 防盗报警器的硬件设计 11 3 2 1 电源设计 11 3 2 2 红外检测模块电路设计 12 3 2 3 报警模块电路设计 13 3 2 4 复位电路设计 14 3 2 5 晶振电路设计 15 3 2 6 无线通信电路设计 16 3 2 7 LCD 显示电路设计 17 3 3 本章小结 18 第 4 章 软件的设计 19 4 1 红外采集模块 20 4 1 1 总程序设计 20 4 2 采集模块设计流程 20 4 2 1 采集模块主程序流程 21 4 3 红外接收模块设计流程 21 4 3 1 接收主程序 22 4 4 Keil 软件运行程序图 23 4 5 系统分析与调试设计流程 24 4 6 本章小结 25 第 5 章 测试结果与分析 26 5 1 硬件部分 28 5 1 1 仪器测试 28 5 1 2 测试方法 28 5 1 3 结果分析 28 5 2 软件部分 29 5 2 1 仪器测试 29 5 2 2 测试方法 29 5 2 3 结果分析 30 5 3 系统结果与分析 30 5 4 本章小结 30 第 6 章 总结 30 参考文献 31 致 谢 32 附录 1 发射模块原理图 33 附录 2 接受模块原理图 34 附录 2 源程序 35 江苏理工学院毕业设计 论文 第 0 页 共 46 页 第 1 章 绪论 1 1 设计的主要背景和意义 随着科学技术不断进步和社会经济的不断发展 人们生活水平得到了很大的提 高 对私有财产的保护意识也在不断的增强 因而对防盗措施也有了一定的要求 此设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的一款家庭式电子防盗报警器 目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器 开关电子防盗报警器和压力遮光触 发式防盗报警器等各种报警器 但是压力触发式防盗报警器压力到一定程度才能触 发 局限性很大 由于压力板式安装在垫子内 当主机停止工作 很容易失报和误 报 其可靠性低 开关式电子防盗报警器一般只有一个定点 有效范围小 而且各 种开关也易坏 失报和误报率也高 不可靠 遮光式触发防盗报警器在受到太阳光 照射时就会引起误报 同时若遮住了光也会引起误报 所以这种报警器的可靠性也 不高 因此 本系统采用了热释电红外传感器 它的制作简单 成本低 安装比较 方便 而且防盗性能比较稳定 抗干扰能力强 灵敏度高 安全可靠 这种防盗器 安装隐蔽 不易被盗贼发现 同时它的信号经过单片机系统处理后方便和 机通 信 便于多用户统一管理 1 2 设计智能防盗报警器的内容 本智能防盗报警器以 AT89S51 单片机开发平台为基础 利用热释红外传感器 无线通信等技术 设计出一个能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射达到智 能报警的红外线智能防盗报警器 平时传感器输出低电平 当有人在探测范围内移 动时输出变为高电平 此高电平输入单片机 作为单片机的外部触发信号处理 经 单片机内部软件编程处理后 单片机输出控制信号使蜂鸣器发出报警声音 同时将 报警信号通过无线通信模块告知主人 江苏理工学院毕业设计 论文 第 1 页 共 46 页 1 3 章节安排 本文共分为六章 第一章绪论主要介绍防盗报警器的背景和意义 以及该报警 器的设计内容 第二章主要介绍了该课题具体模块的论证方案 以及实现这些模块 的具体方法 第三章主要讲述了硬件电路的设计 具体包括防盗报警器的组成和具 体电路的实现 第四章主要写软件的实现 给出了相应的流程图和分析 主要分析 了红外采集模块和接收模块的设计流程 第五章主要给出了该报警器硬件测试和软 件测试的结果与分析 第六章是做该报警器的一些收获和感受 最后包括参考文献 致谢 以及附录 江苏理工学院毕业设计 论文 第 2 页 共 46 页 第 2 章 课题分析与方案论证 2 1任务分析 2 1 1 设计任务 本红外线防盗系统以 AT89S51 单片机和 STC15F104E 单片机开发平台为基础 利用外接热释电红外传感器 驱动电路等技术 设计出一个具有能够以非接触方式 探测出人体发出的红外辐射达到红外线智能防盗报警的功能 当有人在探测区范围 内移动时能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射 将此信号输入单片机 经 单片机内部软件编程处理后 单片机输出控制信号 驱动声光报警电路开始报警 然后由报警电路把信号传送到无线通信模块使主人感应到家里有人进入 达到设计 的目的 2 1 2 设计要求 1 实现室内环境的实时监测 2 当监测范围内有人进入时报警并通知主人 3 报警器制作工艺良好 工作稳定可靠 2 2 总体设计方案 从设计的要求来分析该设计须包含如下结构 单片机 红外检测模块 报警模 块 复位模块 最小系统模块 中断模块和无线通信模块 总体设计框图如 2 1 所 示 江苏理工学院毕业设计 论文 第 3 页 共 46 页 图 2 1 总体设计框图 处理器采用 STC15F104E 单片机 在监测点上安装的红外探头把人体辐射的红外 线转换成电信号 经过单片机处理送至 AT89S51 单片机 通过单片机内部处理和软 件查询 识别判决实时发送出入侵时处于报警状态控制信号 驱动电路把此信号放 大接着启动声光报警器实行报警 当警情消除后复位电路使系统复位 2 3 红外检测模块方案选择 方案一 主动红外探测器是一种红外线光束遮挡型报警器 发射机中的红外发 光二极管在电源的激发下 发出一束经过调制的红外光束 经过光学系统的作用变 成平行光发射出去 此光束被接收机接收 由接收机中的红外光电传感器把光信号 转换成电信号 经过电路处理后传给报警控制器 红外光在人眼看不见的光谱范围 有人入侵该警戒线时红外光束被遮挡 接收端输出的电信号的强度会因此产生变化 经放大和适当处理 控制器发出的报警信号 方案二 被动式红外检测器是热释电红外线 PIR 传感器 它是一种能检测人体 发出的红外线并将其转化为电信号而输出的传感器 它能以非接触形式检测出人体 复位电路 红外检测电路 单 片 机无线通信模块 声光报警模块 显示报警模块 单 片 机 无线通信模块 江苏理工学院毕业设计 论文 第 4 页 共 46 页 辐射的红外线能量的变化 并将其转换成电压信号输出 将这个电压信号加以放大 便可驱动各种控制电路 热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测 元件 在每个探测器内装入一个或两个探测元件 并将两个探测元件以反极性串联 以抑制由于自身温度升高而产生的干扰 它本身不发任何类型的辐射 器件功耗很 小 隐蔽性好 价格低廉 2 3 1 红外检测模块方案比较 通过比较分析可知 主动红外入侵探测器受雾影响严重 对环境适应能力比较 低 而被动式红外入侵探测器受环境的影响较小 它是以非接触形式检测出人体辐 射的红外线能量的变化 并将其转换成电压信号输出 将这个电压信号加以放大 便可驱动各种控制电路 所以比较有优势 因此选这种被动式的红外检测 本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构 其工作电路原理及设计电 路如 2 2 所示 在 VCC 电源端利用 C1 和 R2 来稳定工作电压 同样输出端也多加了 稳压元件稳定信号 当检测到人体移动信号时 电荷信号经过 FET 放大后 经过 C2 R1 的稳压后使输出变为高电位 再经过 NPN 的转化 输出 OUT 为低电平 RS Y2 Y1 R1 R2 C2 C1 R3 R4 Q2 NPN Q1 FET VccVCC 3v12v OUT 图 2 2 热释电红外传感器原理图 2 4 报警器模块方案选择 江苏理工学院毕业设计 论文 第 5 页 共 46 页 方案一 本红外防盗系统以 STC15F104E 单片机为核心 外接热释电红传感 器 能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射 并将其转化为相应的电信号输 出 平时传感器输出低电平 当有人在探测区范围内移动时输出低电平变为高电平 此高电平输入单片机 作为单片机的外部触发信号处理 经单片机内部软件编程处 理后 单片机输出控制信号 驱动声光报警电路开始报警 该设计包含如下结构 热释电红外传探头电路 报警电路 单片机 复位电路 LED 显示控制电路及相关 的控制管理软件组成 它们之间的构成如 2 3 所示 图 2 3 系统框图 方案二 该系统以单片机 AT89S52 系列为核心 采用红外线发射管和红外线 接收管为发射和接收装置 由反相器芯片反相间接控制 CPU 工作 在 CPU 程序运 行以后控制输出口电平使得蜂鸣器器与发光二极管组成的声光报警电路同时进行声 光报警 系统原理框图如 2 4 所示 复位电路 红外检测电路 单 片 机 放大 电源电路 红外线发射电路 CPU AT89 S52 反相器 声光报 警电路 红外接收电路 声光报警模块 LED 发光显示 江苏理工学院毕业设计 论文 第 6 页 共 46 页 图 2 4 系统框图 2 4 1 方案比较 方案一使用的控制器为STC15F104E单片机 方案二使用的控制器为AT89S52单 片机 没有数据存储功能 与方案二的单片机相比较 STC15F104E单片机功耗低 性能高而且成本不高 而且STC的I O端口的驱动能力比AT单片机强 而且面积较小 方便安装 完全能够满足本方案的需求 综上所述 根据对二种方案的比较以及对设计的红外报警系统成本低廉 精确 度较高 驱动能力强 安装比较方便的要求 选择方案一来设计本红外报警系统 2 5 无线通信模块的选择 方案一 数据传输主要利用 PIC16F877 单片机对无线射频芯片 L01 的控制 实现的 NRF24L01 是单片射频收发芯片其中该电路由采集电路 A D 转换电路 单 片机转换电路 接受天线等的组成 系统原理如 2 5 所示 天线 天线 模 拟 信 号 传 感 器 滤 波 放 大 A D 单 片 机 LO1 单 片 机 USB 显 示 设 备 LO1 江苏理工学院毕业设计 论文 第 7 页 共 46 页 图 2 5 系统框图 方案二 本设计采用一种专业的红外编码芯片 PT2272 IP 和 PT22622 IR 以 及单片机 AT89S51 为核心 电路包括红外感应模块 数据处理模块 无线发射模块 无线接收模块 系统框图如 2 6 所示 图 2 6 系统框图 2 5 1 方案比较 方案一主要采用 PIC16F877 单片机 由系统框图可知 它需要 A D 转换器 USB 等的接口 比较繁琐 方案二是采用专业的红外编码芯片 PT2272 IP 和 PT22622 IR 以及单片机 AT89S51 为核心 结构简单 价格低 抗干扰性好 功耗低 外围 电路简单 使用起来比较方便 因此我选择了第二种方案 红 外 检 测 电 路 单 片 机 放 大 器 无 线 发 射 发 光 显 示 无 线 接 收 单 片 机 显 示 电 路 江苏理工学院毕业设计 论文 第 8 页 共 46 页 2 6 LCD 液晶显示模块方案 LCD 可以分为好多种类 一般常见的有 12864 和 1206 12864 的像素是 128 64 能显示 8 4 个汉字 也有显示图像效果的功能 但是它一般价格昂贵 不太实用 而 1206 显示屏则比价便宜很大众化 我设计的该显示不需要显示太多字符 只需要 让主人知道显示屏上有字母变化就可以了 当然 1206 也能满足我设计的要求 因此 我采用 1206 显示屏 2 7 本章小结 本章主要描述了课题分析与论证方案 包括该智能防盗报警器的红外检测模 块 报警模块 无线通信模块和液晶显示模块的方案选择 通过分析都得到了一定 的解决 江苏理工学院毕业设计 论文 第 9 页 共 46 页 第3章 硬件电路的设计 3 1 智能防盗报警器的硬件组成 智能防盗报警器的硬件设计可划分为单片机 红外检测模块 报警模块 复位 模块和无线通信模块 系统结构如 3 1 所示 图 3 1 智能防盗报警器系统框图 由图 3 1 可知 报警器以 STC15F104E 单片机和 AT89S51 为核心 外接热释电红 外传感器 能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射 并将其转化为相应的电信 号输出 平时传感器输出低电平 当有人在探测范围内移动时输出变为高电平 此高 电平输入单片机 作为单片机的外部触发信号处理 经单片机内部软件编程处理后 单片机输出控制信号使蜂鸣器发出报警声音 同时通过无线通信模块将信号发送给主 人 复位电路 红外检测电路 单 片 机 无线通信模块 声光报警模块 单 片 机 无线通信模块 LCD 显示模块 江苏理工学院毕业设计 论文 第 10 页 共 46 页 3 2 智能防盗报警器的硬件设计 3 2 1 电源设计 本设计采用 5V 的直流电压供电 发射模块采用一个 12V 的干电池供电 因为 发射模块的芯片 PT2262 静态时基本不耗电 所以采用这个比较方便 具体电路图如 3 2 所示 具体电路如 3 2 所示 图3 2 电源电路图 3 2 2 红外检测模块设计 对于红外检测模块 设计了一种实用化的基于单片机 STC15F104E 的检测放大 电路 当有人闯入时 热释电红外传感器上安装的热敏电阻受到感应 对其热释红 外感应模块发出信号 设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电 信号 人进入其感应范围则输出高电平 人离开感应范围则自动延时关闭高电平 输出低电平 然后将电信号放大传给单片机处理后经过三极管电路放大 驱动声 光报警 电路图如 2 3 所示 江苏理工学院毕业设计 论文 第 11 页 共 46 页 图 2 3 红外检测与放大电路 3 2 3 报警器模块方案设计 针对声光报警模块的设计是 基于红外检测模块实现之后 把之前接收到的信 号传到单片机 STC15F104E 经过单片机的处理 驱动声光报警从而达到报警效果 驱动电路将高电平信号送至放大电路然后驱动声光报警设备 LS 蜂鸣器 和 LED 从而达到声音报警的效果 STC15F104E 的 2 脚 4 脚为正和负极 引脚 1 3 5 7 8 引 脚都是 I O 输入输出端口 电路如 3 4 所示 江苏理工学院毕业设计 论文 第 12 页 共 46 页 图 2 4 报警电路 3 2 4 复位模块 本设计采用的是外部手动按键复位电路 它是由单片机的复位引脚 RST 引脚 上外接电阻和电容 实现上电复位功能 当按键按下时 LCD 显示屏开始复位 变成 以前的安全状态 电路如 2 5 所示 江苏理工学院毕业设计 论文 第 13 页 共 46 页 图 2 6 复位电路 3 2 5 晶振模块设计 晶振模块提供时钟频率和单片机的运行速度成正比 时钟频率越高 单片机运 行的就越快 本设计晶振的目的在于使得波特率误差为零 因为每个单字节的指令 刚好 1us 采用 12MHZ 的晶振 并且使用与其匹配的对称电容 接在单片机的 X1 和 X2 引脚上 来获得反向振荡器和内部时钟工作的输入和输出 电路如 2 6 所示 图 2 5 晶振电路 3 2 6 无线通信模块的设计 1 无线通信模块芯片简介 本设计采用一种专业的红外遥控编码芯片 PT2272 IP和 PT22622 IR 为核 心的电路 其优点是 由编解码选通电路 使其具有保密性和抗干扰性能 6路输 出相互独立 并具有自锁功能 可控制多路使用强电的通信设备 也可控制多路使 用弱电的通信电路 还可同时分别控制多路使用强电 弱电的通信设备和电路 PT2272 IP和 PT22622 IR 的引脚图 江苏理工学院毕业设计 论文 第 14 页 共 46 页 图2 6 PT2262 IR 图2 7 PT2272 IR 本无线发射设备设计采用PT2262 IR是编码芯片 它构成6路发射电路 芯片 PT2262的VDD是通过按键接通后向芯片供电 查资料可知 静态时 PT2262就不 耗电 特别适合电池供电 PT2262模块与之连接的有一个DF发射模块 它负责 完成信号的发射 信号输入到PT2262的DOUT 17脚 引脚上 然后输出 最后 由PT2272芯片的VT 17脚 引脚来接收编码 进行解码然后完成无线通信模块 的发射和接收 电路如3 10和3 11所示 江苏理工学院毕业设计 论文 第 15 页 共 46 页 图2 10 无线发射电路 图2 11 无线接收电路图 3 2 7 LCD显示模块的设计 LCD 显示模块采用 1206 的显示屏设计 AT89 芯片的 P3 各个端口都接到 LCD 的 D0 到 D7 端口实现屏幕显示 电路如 2 12 所示 江苏理工学院毕业设计 论文 第 16 页 共 46 页 图2 12 显示模块 3 4本章小结 本章主要介绍了设计的任务和要求 以及智能防盗报警器的设计可划分为单片 机 红外检测模块 报警模块 复位模块和无线通信模块 和显示模块以及中断响 应模块 单片机最小系统设计的主要电路 通过分析都得到了一定的解决 江苏理工学院毕业设计 论文 第 17 页 共 46 页 第4章 软件的设计 4 1 红外采集模块设计 4 1 1 总程序流程图 电源打开后系统初始化 然后实时监测是否有人在监测范围内移动 当有人在 监测范围内移动时 单片机根据接收到的信号启动报警 同时将报警信号传输给主 人 让主人知道家里的情况 N Y 图 4 1 软件程序流程图 4 2 采集模块的流程如4 2所示 当打开电源后硬件开始工作 先检测看是不是有人进入 如果有那么原来的电 路低电平变成高电平输出 如过没有人员侵入则保持原来的低电平 报警 开始 是否有人进入 传输报警信号 初始化 江苏理工学院毕业设计 论文 第 18 页 共 46 页 N Y 4 2 采集软件程序流程图 4 2 1 采集主程序 这部分程序是采集模块的主程序 它的作用就判断有没有人员进入检测区 如 果有人 则进行报警 在进行延时 然后开始中断 void main 主函数 Delays 28 sysinit 系统初始化 timinit 定时器的工作方式 while 1 高电平输出 开始 是否有人进入 送到 AT89S51 中 初始化 保持原来的低电平 结束 江苏理工学院毕业设计 论文 第 19 页 共 46 页 check 循环检查 void timer0 interrupt 1 定时器中断 TH0 65536 50000 256 TL0 65536 50000 256 num if num 20 num 0 LED LED 灯显示 BELL BELL 蜂鸣器 4 3 红外接收模块流程如4 3所示 由刚刚的采集模块采集的信息可知 如果有人侵入 那么芯片 PT2272 芯片会接 收到这个信号 然后通过单片机把信号送到显示屏上显示出来 江苏理工学院毕业设计 论文 第 20 页 共 46 页 4 3 接收软件程序流程图 4 3 1 接收主程序 这个程序是接收程序 当P1 0低电平1602显示安全 当P1 0高电平1602显示危 险 开始延时 通过按键复位当然也可以自动复位 void main state 0 LCD init delayms 6000 SYS init while 1 当模块有人则写入1602危险英文 if rev 1 for num 0 num 16 num write data table4 num delayms 6 state 1 if state 1 if rev 0 write comd 0 x80 0 x40 for num 0 num 16 num write data table3 num delayms 6 state 0 回到初始状态 4 4 keil软件的运行程序 江苏理工学院毕业设计 论文 第 22 页 共 46 页 图 4 4 Keil c 软件运行程序界面 在运行程序的时候需要注意很多的细节 比如说刚刚打开软件需要新建工程文 件 后面不要带 c的文件 然后选择CPU型号 选好后新建一个C51文件保存时 这时文件后缀要加 c 接着把刚刚建立的那个文件添加到对应的项目组 然后就可 以编译了 最后在创建目标文件 4 5 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 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 江苏理工学院毕业设计 论文 第 23 页 共 46 页 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 4 4 所示 下载如 4 5 所示 图 4 5 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 按下布防后 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 4 7 本章小结 江苏理工学院毕业设计 论文 第 24 页 共 46 页 本章主要介绍写了软件的设计部分 包括红外采集模块和红外接收模块的流 程图和相对应得程序 接着用图的方式给出了编程的编译结果和串口的成功选择 以及串口如何烧录的 江苏理工学院毕业设计 论文 第 25 页 共 46 页 第 5 章 检测结果与分析 5 1 硬件部分 硬件部分调试检测可以分为静态和动态两种 静态很容易被查出来 而动态的 则需要借助一些仪器或者一些电路来查找 硬件部分调试检测一般和软件部分有很 大关系 很多都是在软件共同作用下才被发现和纠正的 但是一般都是先排除一些 比较明显的硬件故障 这样才可以配合软件一起来查出存在的其他故障 硬件是基 础软件是灵魂 所以两者都得协同 5 1 1 测试仪器 硬件测试的仪器一般是万用表 示波器 开发软件等来检查部件有没有正常 运行 这些工具是单片机开发的基本工具 5 1 2 测试方法 用万用表检测电源电路是否有短路现象 如果有可以通过观察的方法来重新 找出哪里短路 进行调整电源电路 5 1 3 结果分析 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 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 江苏理工学院毕业设计 论文 第 26 页 共 46 页 5 2 软件部分 软件的测试一般都是通过开发软件和硬件的工作状况来进行查处的 软件很容 易知道哪里存在问题 如果软件运行部成功就代表编程有问题 如果硬件电路工作 不正常那么也可以知道软件存在问题 这样就可以改善软件 以达到软件检测的目 的 5 2 1 测试仪器 开发软件和硬件协同完成软件的测试 除了开发软件之外 硬件电路也可以 当做软件部分的测试仪器 5 1 2 测试方法 通过把相应的程序写到开发软件上进行调试 知道编程软件哪里出了问题 在检验编程软件没有问题的情况下 可以把它下载到对应的单片机里 由硬件的工 作是否正常来检测出问题的存在 5 1 3 结果分析 1 当我用同学的电脑烧录时 程序烧录不了 再用自己的时可以烧录 最后 发现是串口端口选择错误 每个电脑的端口都不一样的 要用 串口调试助手 测 试 2 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 5 3 系统结果与分析 该报警器的发射模块和接收模块 左边发射模块 右边接收模块 上电后初 江苏理工学院毕业设计 论文 第 27 页 共 46 页 始状态如 5 1 所示 给接收模块上电后 LCD 显示江苏理工首字母 和我的英文名字 然后显示 PIR Alarm System Safety 的字样 证明该模块初始正常 图 5 2 报警器初始系统实物图 图 5 2 是该报警器感应到有人进入检测区域时的显示状态图 与图 5 1 不 同的是显示屏显示的字幕 Safety 安全变成危险 Dangerous 由图可知该报警 器符合设计的要求 江苏理工学院毕业设计 论文 第 28 页 共 46 页 图 5 1 报警器报警后系统实物图 5 2 本章小结 本章主要介绍了硬件电路和软件测试的一些仪器 方法 和结果分析 通过本 章让我了解到自己做的这个设计存在的一些问题 并且知道如何查除这些故障 加 强了自己对如何使用工具的能力 江苏理工学院毕业设计 论文 第 29 页 共 46 页 第 6 章 总结 本课题研究设计了一种基于单片机技术的无线智能防盗报警器 该防盗报警器 通过以 AT89S51 单片机和 STC15F104E 单片机为工作处理器核心 外接热释电红外 传感器 它是一种新颖的被动式红外探测器件 能够以非接触方式探测出人体发出 的红外辐射 并将其转化为相应的电信号输出 同时能有效的抑制人体辐射波长以 外的红外光线与可见光的干扰 平时传感器输出低电平 当有人在探测区范围内移 动时输出低电平变为高电平 此高电平输入单片机 作为单片机的外部触发信号处 理 经单片机内部软件编程处理后 单片机输出控制信号 驱动声光报警电路开始 报警 同时通过显示电路显示出有人进入 通过本次毕业设计