基于单片机的防盗报警系统设计开题报告

毕业设计开题报告 学学 生生 姓姓 名：名： 学学院院、系系： 专专业业 ： 设设 计计 题题 目目： 指指 导导 教教 师师 : : 2012 年3月9 日 学学 号：号： 通信工程 基于单片机防盗报警系统的设计 毕毕 业业 设设 计计 开开 题题 报报 告告 1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文 献综述： 一、本课题的研究背景及意义 单片机现在已越来越广泛地应用于智能仪表、工业控制、日常生活等很多领域，可 以说单片机的应用已渗透到人类的生活、 工作的每一个角落这说明它和我们每个人的工 作、生活密切相关，也说明我们每个人都有可能和有机会利用单片机去改造你身边的仪 器、产品、工作与生活环境。 红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分，他在各领域都得到广泛的应用。 由于他是不可见光，因此用他做防盗报警监控器，具有良好的隐蔽性，白天黑夜均可使 用，而且抗干扰能力强。这种监控报警装置广泛应用与博物馆、单位要害部门和家庭的 防护。 通常红外线发射电路都是采用脉冲调制式。 红外接收电路首先将接收到的红外光转 换为电信号， 并进行放大和解调出用于无线发射电路的调制信号。 当无人遮挡红外光时， 锁相环输出低电平， 报警处于监控状态； 一旦有人闯入便遮挡了红外光， 则锁相环失锁， 输出高电平，驱动继电器接通无线发射电路，监控室便可接收到无线报警信号，并可区 分报警地点。 二、本课题国内外研究现状 1.国内研究现状 国内的报警器基本都是以超声波、红外发射接收以及微波等技术为基础。从单一 封闭式、被动型安全防范模式向多元化、综合化、电控化以及红外报警处理方向发展。 防盗报警产品的发展趋势，产品技术将在数字化、无线化、集成化核心前提下力求突破 2。而在应用市场上，将朝更细化的方向前进，成长最快的住宅小区应用为例，有厂商 表示，专为住宅小区设计的定向幕帘式和防宠物探测器，成本低、安装简单、适合家庭 用的无线联网报警系统，以及小区智能化安防和报警集成系统产品都将是亮点。 2.国外研究现状 国外的红外报警器大多数都是采用先进技术，其功能也非常先进。其中包括被动式 热释电型红外报警器，红外监控无线报警器，超声波防盗报警器，红外线防盗报警器， 高灵敏红外报警器，触摸式防盗报警器等等。目前国际上应用最多的是主动红外对射总 线制报警主机的方式，这种方式具有技术成熟、可靠性高、易扩展、操作简便、经济性 好等优点。 据美国 NBFAA-全国防盗防火报警协会公布的资料，在美国、加拿大、欧洲等发达国 家，电子安全产品已经广泛应用于公司和家庭的安全防护，到目前为止，美国超过 50% 左右的家庭已经安装了电子防盗产品来保护自身的安全， 并由专业报警监测中心提供每 天 24 小时报警监控服务，在美国有数千个报警监控中心为商业公司和家庭提供监控服 务，每月收取服务费10 至 40 美元。仅在美国用于电子安防产品以及服务费就以每年超 过 8%的比率增长，到 2009 年总计费用达到 340 亿美元左右。 三、本课题相关理论综述 本设计是利用单片机对防盗报警系统进行控制，系统要求能对 16 个以上的监测点 进行自动监测。是以单片机为核心构成防盗报警系统，以完成用户键盘输入，数码（可 汉字液晶）显示、故障状态指示为主，完成报警检测，若有报警事故发生，可向外界发 出声光报警信号。 8255 的每一个输入输出口都将接一个检测来的信号信号， 也就是每一路输入都有一 个检测电路， 它传过来的是一个4 20mA的电流信号， 接一个 250 欧姆的电阻使其转换 成1V 5V的电压信号，此电路中只可能为 1V 和 5V 两种情况，再通过一个电压比较器 LM393,当 LM393（U7）的 2 脚为 5V 时，输出为高电平，光电耦合器导通，8255 的输入 口将为低电平（其余时刻为高电平） ，表示检测到有人。检测信号与单片机接口如图 3.1 所示 U6 PA.0 A 长 距 离 导 线 R6 10K R7 250 2 3 +5V U7A 1 LM393 光电耦合器 R4 50.1 R3 1K +5V 8255 R5 39 +5V 4 8 图 3.1 检测信号与单片机接口图 晶体管输出型光电耦合器可做为开关运用,这时发光二极管和光电晶体管平常都处 于关断状态。在发光二极管通过电流脉冲时，发光二极管在电流持续的时间内导通。光 电耦合器也可做线性耦合器运用,在发光二极管上提供一个偏置电流,再把信号电压通 过电阻耦合到发光二极管上,引起其亮度的变化,这样光电晶体管接收到的是在偏置电 流上增、减变化的光信号。输出电流也就将随输入的信号电压线性变化。 四、作者的观点和主要思路 本文采用单片机为核心的红外报警， 并以此为核心设计了报警器的硬件系统和软件 系统，实现了系统的智能化控制，红外接收电路首先将接收到的红外光转换为电信号， 并进行放大和解调出用于无线发射电路的调制信号。当无人遮挡红外光时，锁相环输出 低电平，报警处于监控状态；一旦有人闯入便遮挡了红外光，则锁相环失锁，输出高电 平，驱动继电器接通无线发射电路，监控室便可接收到无线报警信号单片机检测到报警 信号经预设的处理程。基本框如图4.1所示。 警语播放 检测电路 单 报警电路 片 机 键盘输入 显示电路 图 4.1 系统基本框图 参考文献: 1李虎山,潘牟.防盗报警系统的设计与实现J.电子工程师.2002:46 2谭克俊,栾秀珍,房丽萍,范劲玻.基于单片机的数字视频监控系统键盘及报警控制卡 设计J.电子技术.2004:8081 3鲁青胶.新颖实用的红外探测防盗报警器J.电子技术.1994:7880 4鲁青胶.15 路人体遥感无线防盗报警器J.电子技术.1995:3335 5吴英才,林华清.热释红外传感器在防盗系统中的应用J.传感技术2002:4748 6刘辉.智能小区防盗报警系统的可靠性设计J.电器时代.2002:7475 7蒸燕春.智能化住宅小区安防电子系统的常用手段J.现代电子技术.2002:3941 8雷旭,何万强.新型家用防盗报警系统J.现代电子技术.2003:8283 9郑长风,程光伟,郭军.一种基于探测无线报警监控系统 J.现代电子技 术.2003:8486 10于 长军 , 张 秀 珍 , 杨 向 明, 杨魁 , 王 辉 .多路红 外防盗 报警器 J.传 感技 术.1993.4:2224 11 John F. WakerlyJ.DIGITAL DESIGN.北京：高等教育出版社 2007:125133 12 XILINX COMPANYJ.Field Programmable Array Gatas Data Book:2527 13FPGA For Cache LogicJ.Printed on recycled paper of Atmle .cop.1995:3638 14X.Wu.M.Pedram and L.Wang .Multi-code state assiment for lowpower designJ.IEE Proc-Circuts Syst,Vol.147.No.5.October 2000:4648 15K.J.Astrom.Where is the intelligence in intelligent controlJ.IEEE Control.May1991:6568 16K.S.Narendra.IntelligentControl.SystemScienceJ.YaleUniversity.New.Hav en.May1990:1416 毕毕 业业 设设 计计 开开 题题 报报 告告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径） ： 一、本课题要研究或解决的问题 当我们考虑的范围广一点：若是在小区每一住户内安装防盗报警装置。当住户家中无 人时，可把家庭内的防盗报警系统设置为布防状态，当窃贼闯入时，报警系统自动发出警 报并向小区安保中心报警3。周界报警系统：在小区的围墙上设置主动红外对射式探测器， 防止罪犯由围墙翻入小区作案，保证小区内居民的生活安全4。 有的防盗报警系统还连有上位机。将探测器发回的现场信号按防区的类型与主机的工 作状态（布防、撤防）作出逻辑判断，进而发出报警5,6。一个防盗系统的功能主要体现在 报警主机的功能上。 二、拟采用的研究手段 1. 在设计之前首先对本课题做了广大的市场调研工作，进行分析、对比、总结，再 进行方案选择论证。 2.总体方案的确定。 设计主要采用了以下的硬件和软件设备，硬件设备：单片机部分和检查报分、软件设 计部分包括主程序设计、中断子程序设计。 3.设计中出现的图片都是利用 WORD 软件、PRTEL,PROTEUS 等元件， 具体到设计时,又分硬件设计和软件设计，硬件设计主要分两大部分：单片机部分和 检测部分，软件设计分主程序设计和中断子程序设计。在完成正文部分后，主要工作就是 要进行调试，为了实现设计预计现象，软件和硬件都要作必要的修改，在设计之前首先工 对本课题作广大的市场调研工作，进行分析、对比、总结，再进行方案选择论证。具体到 设计时,又分硬件设计和软件设计，硬件设计主要分两大部分：单片机部分和检测部分。 软件设计分主程序设计和中断子程序设计。 毕毕 业业 设设 计计 开开 题题 报报 告告 指导教师意见指导教师意见： 基于单片机防盗报警系统的设计主要研究单片机系统原理、 红外线报警系统等几方 面的内容，具有实