课程设计-基于AT89C51单片机红外防盗报警器的设计

课程设计指南课程设计任务书2009-2010学年第二学期专业：通信工程学号：名字：群雄门罗课程设计名称：单片机原理与应用课程设计设计主题：红外警报设计完成时间：2010年6月1日至2010年6月13日两周一、设计标准使用单芯片串行端口发送和接收数据，TXD连接红外发送线，RXD连接红外接收头，实现无线通信。典型的红外接收模块的解调频率为38KHz，当接收约38KHz的红外信号时，输出较低的级别，但是连续输出较低级别的时间是限制的(例如，100毫秒)。也就是说，传输数据的低级宽度有限制。传送管必须与接收头平行。否则，接收头可能无法从发射筒接收反射光。本设计过程设计了相应的硬件电路及其软件，在实施上述控制过程的同时，确保编写了相应的课程设计说明。二、要求和主要内容1.硬件电路设计(1) 89C51应用系统设计完成(晶体电路、电源重置电路等)(2)红外收发器模块与单片机的正确连接；2.编程红外线接收器收到红外线后，指示灯亮起。需要完成主程序设计和相应的子程序设计。芯片选择，基于设计连接的组件4.完成子程序调试5.已完成调试总数三、方法和方法综合利用单片机和电子电路相关知识实现这次设计。编程时，先画流程图，然后编程。子程序调试遵循以下步骤：(1)实验版和PC机在线。(2)在连续运行状态下，用厚白纸切断红外发射管的红外信号，观察发光管是否打开，以便反射发射到接收头。四、兼职1.作业说明：2小时。2.阅读材料：10小时。编写设计指南：12小时。修改设计指南：6小时。五、主要参考资料1胡汉载。单片机原理和接口技术m。北京：清华大学出版社，1995.6。2建筑物苗等。51系列微控制器设计范例m。北京：北京航空航天出版社，2003.3。何利人。微控制器进阶教学课程m。北京：北京航空航天大学出版社2001。4赵小安MCS-51单片机原理及应用M。天津：天津大学出版社，2001.3。肖红病。与我一起的微控制器M。北京：北京航空航天大学出版社，2002.8。6河溪河。单片机实验和实践教程M。北京：北京航空航天大学出版社2001。7俞凤鸣。单片机原理和接口技术m。北京：中国轻工业出版社。1998.导师(签名):教授(签名):批准日期：年月日摘褥子采用超前红外传感器的该系统简单、成本低、安装方便、防盗性能比较稳定、抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器不易被小偷察觉，通过单片机系统处理信号，并与PC通信，便于多用户集成管理。本设计包括硬件和软件设计两部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探测电路、驱动器执行报警电路、LED控制电路等。处理器使用51系列微控制器AT89C51，整个系统都在系统软件控制下运行。关键字：微控制器；红外传感器数据采集报警电路列表1简介.11.1设计工作和要求.12基础知识.22.1超导红外传感器简介.22.2 PIR的原理特性.22.3 AT89C51微控制器简要概述.32.3.1 AT89C51单片机结构.32.3.2 AT89C51脚链说明.43方案设计. 63.1总体设计理念.63.2具体电路模块设计.73.2.1超导红外传感器原理.73.2.2放大电路的设计.83.2.3时钟电路的设计.83.2.4复位电路的设计.93.2.5发光二极管报警电路设计.93.2.6声音报警电路设计. 103.3系统硬件电路选择和说明.103.4软件的程序实现.113.4.1主程序工作流程图. 113.4.2中断服务流程工作流图.。 124编程程序设计.125软件模拟.146摘要.157参考资料.16附录I单片机控制的红外防盗报警电路图17附录二单片机控制红外防盗报警PCB图18附录iii Proteus模拟结构19引言1随着社会的不断发展和科学技术经济的发展人们的生活水平大大提高对私有财产的保护意识不断提高对防止盗窃措施提出了新的要求本设计是为了满足现代住宅防盗需求而设计的家庭电子防盗系统。目前市面上有各种警报，如压力触发防盗警报、开关电子防盗警报、压力阴影触发防盗警报，但这些比较常见的警报有一些缺点。该设计中使用的红外线不可见，隐蔽性和机密性好，广泛应用于防盗、警戒等保安装置。该超前红外传感器可以非接触方式检测人体辐射的红外线，并将其转换为电压信号，超前红外传感器可用于防盗报警装置和制动控制、接近开关、遥测等领域。1.1设计工作和要求(1)本设计包括硬件和软件设计两部分。模块分为数据收集、键盘控制、报警等模块子函数。(2)本红外防盗报警系统由超前红外传感器、报警、单片机控制电路、LED控制电路和相关控制管理软件组成。用户终端执行信息收集、处理、数据传输、功能设置、本地警报等功能。终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设置模块等组成。(3)系统实现功能。人外出时，将警报系统设置为防外出状态，探测器工作，人入侵时，超前红外传感器检测动作，安装在监视点的红外探头将人体辐射的红外光谱转换为电信号，将放大电路、比较电路传输到临界开关，打开临界阀，将TTL级传输到AT89C51微控制器，在微控制器处理后驱动警报电路，使警报音响起(4)红外线具有隐匿性，在露天保护场所设计红外线，便于检测出入情况。设计这些设备的要点之一是：可以有效地判断是否有人进来了。二是尽量增加保护范围。当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。警报可以使用声光信号。2基础知识简介2.1超导红外传感器简介超前红外(PIR)传感器是20世纪80年代开发的新的高灵敏度检测要素。用于检测人体发出的红外线并输出电信号的传感器，可以配置入侵预防警报或各种自动节能设备。可以通过非接触形式检测人体发射的红外能量的变化，将其转换为电压信号输出。放大这个电压信号，可以驱动各种控制电路2。图1是超导红外传感器的内部电路框图。图1超导红外传感器的内部电路框图2.2 PIR原理特性超导红外传感器主要是由高热电系数制成的检测元件，在每个检测器内放置一个或两个检测元件，将两个检测元件序列化为反极性，以抑制自身温度上升引起的干扰。探测元件检测和接收的红外辐射转换为微弱的电压信号，由安装在探测装置上的fet放大并输出到外部。人体辐射的红外中心波长为9-10um，检测元件的波长灵敏度在0.2 - 20um范围内几乎是恒定的。传感器上方装有能够通过光的波长范围为7-10um的过滤器，适合人体红外辐射探测，其他波长的红外线被过滤器吸收，从而形成用于人体辐射探测的特殊红外传感器。一旦人闯入勘探区，人体红外辐射就被部