单片机控制红外线防盗报警器

单片机控制红外线防盗报警器 笔者在业余时间设计制作 了 一台红外线防盗报警嚣。 具有以下特点： 用当 今最 流行的 A T 8 9 C 2 0 5 1 单片机控制， 体积小， 成本低； 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； 当有人试图闯入室内时， 能自动进行声光报警 现将该报警器原理介绍如下， 供广大单片机爱好者参考。 l 诲 一 手 0 鬻 霉 _ 硬件电路 lll 辇 0_ ll _ _ ； 囊 囊 电路原理图如图 1所示。可将该 电路分为以下三个部分。 1 、 电源电路。2 2 0 V交流市电经变 压器 T降压 。桥式整流器 D1整流。 电 解电容 C 7滤波 。 三端稳压器 7 8 L 0 5稳 压，最后得到整机要求的 + 5 V稳定直 流电源。 2 、 单 片 机 系 统 。 U1 为 A T 8 9 C 2 0 5 1 单片机。 C1 R 0 ， R 1 和复 位按钮 R E S E T组成手动 电平复位和 上电自动复位电路； C 2 。 C 3以及晶振 J T 1组成时钟电路 i C 4。 C 5为 + 5 V电 源滤波电容 。U 2为 C M0S 6反相器 C C 4 0 6 9 ， 起驱动作用 。V D1 V D 6为 红外发射管， 其负极端接与 P 1口。 P 1 上位机的通信。液晶显示模块使用了 1 2 8 6 4的并行模式 ， 数据端 DB 0 一 DB 7 与单片机 的 P 2 0 一 P 2 7相连 ， P S B控 制 1 2 8 6 4工作在并行模式，电路中未 接液晶的背光 R S T复位端直接悬空。 开始发送数据时 ， A 1 _8 9 S 5 2发 出 S S下降沿信号然后等待 Z L G5 0 0在 S D A线上的响应 ，若在 5 0 m s内未检 测到此响应则退出本次传输( 由S P I 看 门狗定时器实现) 将错误代码返回给主 程 序 由主 程 序 进 行 错 误 处 理 。 若 Z L G5 0 0正确响应则 A T 8 9 S 5 2可将命 令和数据发送出去 ，然后 A T 8 9 S 5 2 等 待 Z L G 5 0 0 发回的状态和响应数据。 即 口设置 为输 出状 态 ，当 P 1口为 。 0 “ 时 ， V D1 V D6发红外光。V D 7 V D1 2 为红外接收管 。 当接收到红外光时导 通， + 5 V电源通过 V D 7 一 V D1 2加到反 相器 C C 4 0 6 9的输入端 ， 经反相为低 电平 ， 这时 P 3 _ 0 P 3 5为低 电平。发 射管和接收管分别安装在 门和窗 口 的适当位置 。 当有人闯入时遮挡了红 外线 ， 接收管截止 。 反相器输入端 为 低电平 这时 U1的 P 3 0 一 P 3 5为高 电平。当在一定时间内检测到位于不 同位置的光束被遮挡时 则由 P 3 7 口输出报警信号 ( 高低电平 间隔 1 S 的脉冲信号 ) 。驱动声光报警电路 进 行声光报警 。 直至按 复位按钮 R E S E T 或电源开关 S 1 。由于红外收发管之 间没有遮挡时为正常 。 有遮挡时为异 常，则当 P 1口输出 o 0 H时。 P 3口的 吴政江 正常状态数据为 0 0 H。 3、声光报警电路 。5 5 5定 时器 U 4 扬 声器 B Y ， 普通红 色发 光二极 管 V D1 3等组成声光报警 电路 。 其中 5 5 5定 时器接成 了一个低频多谐振 荡器 。其控制 电压输入 端 5脚与单 片机 A T 8 9 C 2 0 5 1的 P 3l 7脚相连 ， 受 P 3 7脚输 出的高低 电平 间隔 1 S的 脉 冲信号控制。当 P 3 7为高电平时 控制电压 U c o较高 ，阈值电压 U T + ( = U c o ) 和 U T 一( = 1 2 U c o ) 也较 高 ； 当 P 3 7为低 电平 时 U T +和 U T 一也 较低 。当 U T +较高 时 ， 电容 C 9充 、 放 电的电压幅度较大 。因而振 荡频 率较低。反之 ， 当 U T +较低 时， 电容 C 9充 、 放 电过程中 电压变化幅度较 小 充 、 放 电过程完成 得较快 ， 故振 荡频 率较高 。即 当 P 3 7 = 1时 5 5 5 输 出脉冲 的振荡 频率较 低 ；当 P 3 7 = 0时 。 5 5 5输 出脉 冲 的振 荡 频 率 高。 该输 出脉 冲经过隔直 电容 C 8加 到扬声器上 ， 扬声器将 交替发 出高、 等待 S S线上的下降沿的产生， 此时的 波形圈见图4 。 A T 8 9 S 5 2用外部 中断 响应 。 若在 5 0 0 ms内 未检测到此信号则退 出本次传输且 向主程 序报告错误代码 ( 由 S P I 看 门狗定 时器 实 现 ) 。若正确 检测到 s ：二 一 产 n f1 几 f 1 几 f1 1 f 几 s c u u n L n _ 业 s D A T 一 ) C ) C = )口。(二 ) ( 口衄( 二 ) C 二 ) ac k l f r o m r e c e i v e r s e n d e r e n d r e c e i 0 e r S S信号则可接收状态和数据。 S S为数 据发送使能 ， 若一方有数据要发送给另 一 方 ， 则该方控制 S S线为低 。 并在发 送结束后将该线置高。 接收数据方不得 控制该线。双方必须遵守通信协议。 不 得同时控制该线。 S D A T为数据线由数 据发送端控制数据 。 接收端必须释放该 线， 该线在一次传输开始时还同时作 为 数据接收端的响应信号。 S P I 线上信号 本系统主要由四个源程序实现 。 分 为三层。 mf a c e 一 3 a s m为底层程序。 定 义 最基本 的 函数且直 接操 作硬件 。 z ig 5 0 0 C 。 1 2 8 6 4 C为中层程序。 定义各 种功能函数 ma i n C为顶层程序 直接 调用底层和中层文件中的函数。其中。 z ig 5 0 0 C和 m f a c e a s m 由 Z L G5 0 0 模块的生产厂家提供 。 但笔者做了一些 修改， 有兴趣的读者可以参见本刊网站 上 的 相 关 程 序 。 隧 维普资讯 单 片 低不同的两种叫声。同时 。 P 3 7脚输出的高低电平 间隔 1 S的脉 冲信 号经 电阻 R 8加 到红 色发 光二极 管 V D 1 3 上。 V D1 3将闪烁发 光。达到声光同时报警的效果。 。 _ 0 _ 。 鬻 臻鬻 。 量 誊 我们的目标是 ，当检测到有人闯入时就由 P 3 7 13输出 高低电平间隔 1 S的脉冲信号去驱动声光报警电路。产生声 光报警。 这可通过使 P 3 7口每隔 1 S取反一次实现。 而 1 S时 间可通过让定时器 T 0 ( 工作于定时方式 1 ) 重复定时 1 O O ms 十次实现。用工作寄存器 R 1 作循环计数器 初值 为 1 0 ( O A H o采用中断方式编程。 整个软件由主程序和中断服务 程序两部分构成。 1 、 主程序。主要功能是对系统进行初始化和对系统进行 监视。看是否有人闯入。其程序流程图如图 2所示。程序清 单如下： 0R G O 0 O 0 H A J MP M A I N ； 转向主程序 OR G O 0 0 B H ： 定时器 T O中断八E l L J MP B J ； 转向中断服务程序 0R G O 0 3 0 H M A I N： M O V S P ， # 5 0 H ； 设置堆栈栈底 M O V R 1 。 # O A H； 设置循环计数器初值 MOV P 3， # O O H ； 设置 P 3口为正常状态 M O V P 1 。 # O O H； 使 V D 1 一 V D 6 发红外光 M O V T MO D。 # 0 1 H ； 设 T O为定时方式 1 M O V T H O 。 # 3 C H ； 设置定时 1 0 0 m s 初值 M0V TL O # OBO H S E T B E A ； C P U开中断 S E T B E T O ； 定时器 0允许中断 J S ： M O V A， P 3 ； 监视是否有人闯入 CJNE A #O OH L P 维普资讯 虮 屯 制 作 用 P I 1 1 G可编程控制器改造闲置设备 由于设备生产厂家停产老机型 ， 配件价高难购， 导致我单位一台老型 号数控塑钢门窗角缝清理机( 简称清 角机 ) 闲置至今 。弃之 可惜 ， 留着无 用。最近生产任务又比较紧 原定要 购买一 台新的清角机 但本着为单位 减少资金投入的 目的 决定对闲置清 角机进行低投入改装。 经过仔细查看、 分析 ： 原机由数控电 路控制步进电机拖动清角机构运动 精 AJ MP J S L P S E T B T R 0 ； 启 动 T O定 时 1 0 0ms S J MP$ ；等待定时 1 0 0 ms 完成 2 、 中断服务程序。 主要功能是判断 定时 1 S是否完成 从而决定是否对 P 3 7 Iq取反。其程序流程图如图3所 示。程序清单如下： OR G 0 0 6 0 H B J ： P U S H A c c ； 现 场保护 P US H P S W MO V T H 0 # 3 C H ； 重设定时初值 MOV T L 0 柏 B 0 H D J NZ R1 F H MOV R1 O AH CP L P 3 7 F H： P OP P S W P OP A c c R E T l END ； 1 S未到返回 ； 重设计数器初值 ； P 3 7口取 反 ： 恢复现场 ： 中断返 回 1 、 软件调试。 先在 K e i lc 5 1 环境中 进行软件调试 再利用编程器将调试好 的程序固化到 A T 8 9 C 2 0 5 1 单片机中。 2 、 硬件调试 熊 J 心 确控制清角机构进给、 升降量。可原机 控制电路部分已经损坏 ， 还缺少一只步 进电机 但机械部分完好。因此决定舍 去原机电路和步进电机等部分不用， 只 保留原机机械部分。 改用一只气缸来拖 动清角机构运动 机械定位来控制进给 量 由多只气缸协作完成物件加工的工 作过程。 机械部分改装办法确定了 但又怎 样去控制它们的运行呢?想到以前用 P 1 1 1 一 G可编程控制器改装过其它生 产设备 。使用 P 1 1 1 一 G可编程控制器 控制线路简洁、 性价比高 编程简单、 方 便、 快捷。决定选用 P 1 1 1 一 G可编程控 制器来控制机械部分运行。 改装方法构 思好后 动手改装。先加装气缸 、 电磁 阀、 行程开关、 限位装置等( 机械部分改 装后结构简图如上图) 。再拆掉原机配 电箱内所有电路并装入 P 1 1 1 一 G可编 程控制器。 按拟定的线路配线接好相关 电路 。一 切 就 绪后 重 点转 到 对 P 1 1 1 一 G可编程控制器的编程上。 下面 介绍具体编程步骤： ( 1 】 检查线路应焊接无误。 ( 2 ) 电 源电路调试 。断开负载 用万用表测 量 7 8 L 0 5的 3脚应有 + 5 v电压。( 3) 先不装入 A T 8 9 C 2 0 5 1单片机 用短 路线把 U 1插座 的 1 2脚接地 调整 V D1和 V