【基于单片机技术的热释电智能防盗报警器设计12000字（论文）】

、引言科技飞速发展，各式各样的电子产品更是层出不穷，日常生活中的大部分都涉及到。科学技术作为第一生产力在生产中起到了很大的推动作用，人类社会从原始到现在都伴随着它的进步。火灾已成为我国常发性和破坏性以及影响力最强的灾害之一。随着经济和城市建设的快速发展，城市高层、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多，火灾隐患也大大增加，火灾的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势。因此，设计简单实用的火灾报警控制系统有着防止和减少火灾危害、保护人身安全和财产安全的重要意义。火灾报警控制器是一种能接收、显示和传递火灾报警等信号的报警装置，它是火灾报警系统的主要组成部分。火灾报警探测器是监视周围环境状况的“感觉器官”，而火灾报警控制器则是系统的“神经”、“大脑”，是整个系统的核心。火灾报警控制器担负着监视探测器及系统自身的工作状况、处理火灾探测器输出的报警信号、进行声光报警、指示报警的具体部位、时间及执行相应的辅助控制等任务。单片机问世以来所走的路与微处理器是不同的。微处理器向着高速运算、数据分析与处理能力、大规模容量存储等方向发展，以提高通用计算机的性能。其接口界面也是为了满足外设和网络接口而设计的。单片机则是从工业测控对象、环境、接口特点出发，向着增强控制功能、提高工业环境下的可靠性、灵活方便的构成应用计算机系统的界面接口的方向发展。因此，单片机有着自己的特点，主要是:品种多样，型号繁多。为了提高火灾检测效率，克服传统传感器对火灾检测方法单一、不及时等问题，本文研究的是采用单片机为主机的防火防盗报警系统，实现了对火灾盗情的实时报警，用单片机控制提高了效率，达到了更先进的预防效果。对及时发现安全隐患，并发出警报，实时灭火防偷，挽回经济损失有着良好的实际意义。2、设计任务分析2.1设计任务也功能概述根据以上设计需要，系统拟采用以下技术方案，系统的结构框图如下图所示。电源开关电源开关电源STC89C52单片机复位电路LED指示灯报警电路按键控制图2.1系统的结构框图本设计主要以MCS-51系列单片机STC89C52为控制核心，它自带8K的FLASH程序存储器，它的核心处理单元为8位。数据处理主要是对红外热释电传感器，并进行逻辑判断，根据数据的具体情况输出信号指示和蜂鸣器报警。整个单片机应用系统的设计分为硬件电路设计和软件编程设计两大部分；其中硬件电路设计包括红外热释电传感器，按键、蜂鸣器，单片机控制电路。软件设计部分包括系统主程序，红外热释电传感器子程序，报警子程序和按键子程序，均采用51系列C语言编程实现。2.2设计方案论证（1）该设计主要包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、显示和报警模块功能。（2）红外防盗报警系统由热释电红外传感器、智能报警，按键控制电路，控制电路和相关的控制管理软件。（3）键盘主要起到方便使用者的功能，使用者可以根据键盘的使用说明以及自己的需要来按下按键从而达到自己的目的，键盘的设计简洁大方，这样很好的实现人机交互。（4）显示屏幕主要是显示使用者所按下的按键所对应的数字，让使用者能够更加直观的明白远程控制车辆在当前情况下所进行的工作。（5）STC89C52是远程控制红外热释电报警的核心控制部件，单片机的可编程性以及便于操作的特性都决定了使用STC89C52的核心控制作用。检测火灾信号，当有火灾时，热释电红外传感器来检测报警情况，设置监控红外探测人体辐射的红外光谱转换成电子信号，放大电路、比较电路、开关的阈值，打开阀门的阈值TTL电平STC89C52单片机，单片机驱动处理操作执行后报警电路发出警告的声音。如果有火灾发生会自动触发传感器，实现灾情报警通知。2.3方案比较就目前的现状有以下几种控制方式满足系统的要求：继电器控制系统、单片机控制、工业控制计算机控制、可编程序控制器控制。2.3.1继电器控制系统由于继电器在控制电路中有独特的电气、物理特性，其断态的高绝缘电阻和通态的低导通电阻，使得其它任何电子元器件无法与其相比，加上继电器标准化程度高、通用性好、可简化电路等优点，所以继电器仍得以广泛应用。随着科技的飞速发展，继电器在程控通信设备中的使用量还在进一步增加。但是由于使用继电器控制方案接线多而复杂，体积大，功耗大，一旦系统构成后，想再改变或增加功能都很困难。另外，继电器触点数目有限，每只只有4～8对触点，因此灵活性和扩展性很差。继电器控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多。触点开闭时会受到电弧的损坏，并有机械磨损，寿命短，可靠性和可维护性差。再加上使用继电器控制方案将大大增加成本，因此，该控制系统不适合使用继电器控制方案。2.3.2单片机控制单片机作为一个超大规模的集成电路，通常片内都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。其低功耗、低电压和很强的控制功能，成为功控领域、尖端武器、日常生活中最广泛的计算机之一。但是，单片机是一个集成电路，不能直接将它与外部I/O信号连接，要将它用于工业控制还要附加一些配套的集成电路和I/O接口电路，硬件设计、控制和程序设计的工作量相当大。2.3.3工业控制计算机控制工控机采用总线结构，各厂家产品兼容性比较强，有实时操作系统的支持，在要求快速、实时性强、功能复杂的领域中占优势。但工控机价格较高，将它用于开关量控制有些大才效用。且其外部I/O接线一般都用于多芯扁平电缆和插头、插座，直接从印刷电路板上引出，不如接线端子可靠。2.3.4PLC可编程序控制器控制可编程序控制器配备各种硬件装置供用户选择，用户不要自己设计和制作硬件装置，只须确定可编程序控制器的硬件配置和设计外部接线图，同时采用梯形图语言编程，用软件取代继电器系统中的触点和接线，通过修改程序适应工艺条件的改变。STC89C52单片机带6个中断源，可以满足系统的设计要求。单片机设计不仅仅是简单和低成本。交通信号灯的设计也能满足要求，因此选用单片机的控制。3、系统硬件电路设计3.1人体红外采集3.1.1热释电传感器原理热释电传感器是一种将热量变化转换为电量变化的能量转换器件。因红外线具有很强的热效应，当交互变化的红外线照射到晶体表面时，晶体温度迅速变化，这时会发生电荷的变化，从而形成一个明显的外电场，这种现象称为热释电效应。防盗报警系统的前端探测部分主要是各种类型的探测器，其中最主要的是入侵探测器。热释电晶体可以阻止不需要的红外线或其他光线进入传感器，其结构如图3.1所示。红外传感器工作原理与红外线有关，它是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器，热释电红外传感器内部的热释电晶体具有极化现象，并且随温度的变化而变化。另外，当环境温度改变时，两个晶体的参数会同时发生变化，这样可以相互抵消，避免出现检测误差。该传感器使用时，D端接电源正极，G端接电源负极，S端为信号输出。图3.1红外传感器结构图图3.2热释电红外传感器内部结构示意图BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。目前人体验知系统中的光调制器一般都采用多元阵列式菲涅尔透镜，它起到红外辐射收集器和调制器的双重作用。当人体在装有菲涅尔透镜的传感器监控范围内运动时，，形成一个不断交替变化的盲区和亮区，使得敏感单元的温度不断变化，传感器从而输出信号，人体的红外线辐射不断改变传感器的温度，使之有一个又一个相应的电信号。3.1.2信号采集电路设计本系统中被检测的信号为模拟量，要经过BISS0001转换成数字量，才能实现单片机的控制。在数据采集模块部分，系统采用STC89C52单片机作为前端警情采集中心控制单元，主要完成对所采集数据的处理。红外传感器接收到人体红外信号经BISS0001处理后输出输给单片机P1.0口，TEL0表示接STC89C52是的P1.0口，通过对P1.0电平的判断，实现对单片机外围电路的控制，如电磁阀控制水阀电路，液晶显示淋浴时间等。红外采集电路如图3.3：图3.3红外采集电路3.2单片机电路设计3.2.1STC89C52单片机STC89C52是美国微芯科技公司的产品，是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电压、高性能COMOS8位微处理器。与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz～33Hz

、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符，非易失性存储器技术生产。单片机系统的硬件电路原理图如图3.4所示。输入端为芯片的引脚XTAL1，输出端是引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，构成一个稳定的自激振荡电路，在这里晶振用来构成振荡电路产生各种频率信号，电容起稳定作用。由设计的要求，只要做很小集成度的最小系统应用在一些小的控制单元。图3.4stc89c52芯片引脚图图3.5STC89C52单片机系统的硬件电路原理图当访问外部存贮器时，ALE（允许地址锁存）的输出用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。对于常用的8031来说，无内部程序存储器，所以EA脚须常接地，这样才能只选择外部程序存储器。ALE/PROG正常操作时为ALE功能（允许地址钱存），提供把地址的低字节锁存到外部锁存器。3.2.2单片机最小系统（1）复位电路STC89C52的复位引脚（Reset）连接高电平超过两个机器周期，即可产生复位的动作。复位后，PC初始化为0000H，于是单片机自动从0000H单元开始执行程序。在每个机器周期的S5P2时刻对施密特触发器的输出进行采样，然后才得到内部复位操作所需要的信号。目前的单片机开发系统只能够仿真单片机，却没有给用户提供一个通用的最小系统。由设计的要求，只要做很小集成度的最小系统应用在一些小的控制单元。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启动。本设计中复位方式采用上电∕按键手动复位方式，时钟采用内部时钟。图3.6复位信号原理图（2）时钟脉冲STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD和TXD分别是此放大器的输入端和输出端。在本设计中采用的是内部时钟电路。输入端为芯片的引脚XTAL1，输出端是引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，构成一个稳定的自激振荡电路，在这里晶振用来构成振荡电路产生各种频率信号，电容起稳定作用。时钟脉冲部分电路如图3.7所示。图3.7时钟脉冲电路设计（3）单片机晶振电路众所周知，单片机的正常运行离不开时钟元件产生的时钟频率。振荡电路产生的信号供各个电路使用，控制电路从存储器中读出代码，根据代码来控制节拍器和音调器协调工作，产生音乐的输出。这时的时钟电路需要外界的定时原件来加以辅助，外部原件可通过XT2的进出两个端口与电路连接，从而产生自激振荡。其电路图如下2-5所示。图2-4单片机晶振电路3.2.3指示灯及报警电路声音检测模块驻极体传声器作为检测器，通过电平变换电路，在有麦克风的声波，晶体管基极偏置，使得在流动方向上的驻极体传声器急剧下降的内部电阻，使晶体管的变化，从而达到声音，以确定是否为目的。蜂鸣器是利用三极管处于开关状态时，具有导通与截止两种工作状态，相当于电键的闭合与断开，在三极管导通时，蜂鸣器工作，三极管截止时，蜂鸣器不工作。三极管采用8050NPN型晶体管，将其基极接于P2.6口，当其为高电平时三极管导通，当其为低电平时三极管截止，如图2.9所示。当测速存在超速后，蜂鸣器会发出声音进行提示。图2.9蜂鸣器与单片机的接口电路图报警电路路如图2.9，其中单片机的P2口进行控制，P2口的P2.3～P2.6分别控制4个发光二极管，予以报警，如图所示。3.2.4按键电路设计键盘是最常见的人机接口设备，通过键盘人们可以向STC89C52单片机输入各种操作指令和数据，STC89C52单片机捕捉到这些按键信息后，有STC89C52单片机进行相应的处理。本电路的设计就是为了控制电路中布防和紧急状态下不同的工作形式，当按下布防按键后，30秒后进入监控状态，当有人靠近时，热释红外感应到信号，传回给单片机，单片机马上进行报警。由于一般人按键会有抖动，抖动信号造成键盘扫描时会出现一些错误的信号，要不就是扫描不进数据，要不就是重复输入很多次数据，因此需要有一个消除抖动的程序。让单片机不响应一些相关的抖动信号，而只响应一次确实存在的按键信号。消抖动程序是这样实现的，本设计采用STC89C52单片机处理，按键是采用行列式键盘。图2.7键盘电路原理图图2.8键盘示意图3.3电源电路设计由于单片机工作时需要+5V电压，所以在设计电源电路时，需要一个电子元件能提供+5电压。由于7805能够提供5V电压的三端稳压电源，在实际的电路控制中应用其作为电源电路较为广泛，在普通的电子元器件市场都有销售易于购买，并且技术相对成熟。7805一脚为电源输入端，二脚为公共接地端，三脚即为我们所需要的+5V的电压输出端。本文采用典型的7805提供电压的电路，在7805的1脚和公共接地端2脚之间假如0.3uF的电容，在公共接地端和3脚+5V电压端之间介入0.1uF电容。图2-9电源模块3.5与PC机串口通信电路设计51单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯。为了使单片机能够与PC机进行红外无线通信，在设计时，系统特增加了串口电路，串口通信部分只设在主机电路部分，在从机电路中不设此模块。因为电脑的串口是RS—232C接口，是符合EIA（美国电子工业协会）RS—232C规范的外部总线标准接口。在单片机与PC机通信电路之间应添加转换电路将TTL或CMOS电平与RS—232C电平进行相互转换。本系统设计中选用的是MAXIM公司的MAX232电平转换芯片，MAX232C属于MAXIM公司的通用串行接收/发送驱动芯片，芯片引脚如图3.18所示。其实它就是起一个电压变换作用，将高电平变成低电平，低电平变成高电平，但与普通的反向器又有所不同的是它还具有升压的功能。图3.18MAX232引脚图MAX232外部电路也非常简单，只需接几个0.1uF电容就可以了；典型应用如图3.19所示。图3.19MAX232典型应用原理图PC机和MAX232接口的连接非常简单，在一般的应用中，只需有三条线即可完成通信，分别是串口接头DB9的第2脚RXD与MAX232的输出相连，第3脚TXD与MAX232的输入相连，然后在共地，最后，通过串口线连接到电脑的串口上就可以实现单片机与PC机的串行通信了，不过在通信的过程中一定要特别注意双方的波特率一定要相同，否则，通信是不可能成功的，具体的电路如图3.20所示。图3.20PC机与MAX232的电路图4、系统软件设计4.1主程序工作流程图4.1.1数据采集处理图3-3A/D转换子程序流由单片机输出的多路器地址通过Dl端移入多路器地址移位寄存器。过上述过程扩就实现了数据从模拟量到数字量的转换了。之后进行数据处理，包括滤波和十进制转化，然后查表把数据变成字型码，用于显示，程序流程图如图3.3所示。本系统硬件设计时己使时间对应的转换值颜色。4.1.2单片机中断处理函数本设计主要用到了单片机的中断系统。当8279扫描到有按键按下时，便会将键值存储起来，并在IRQ引脚输出高电平发出中断，通知单片机进行相关处理。在此详细介绍下中断的相关设置以及中断处理中都进行了哪些操作（如图3-4所示）。图3-4中断处理中的相关操作4.1.3键盘工作方式由于该薄膜式按键采用的是矩阵式键盘，我们采用定时扫描的键盘工作方式。定时扫描工作方式是利用单片机内部定时器产生定时中断，CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键并执行相应的键功能程序。其程序框图见图3.5所示。图3-5键盘定时扫描方式子程序程序框图4.1.4显示模块流程图智能交通信号控制机的点阵液晶显示是用来显示和设置当前信号机的状态和参数。在读写数据之前，首先进行显示参数初始化，接着判断“忙”标志，然后再进行数据的读写操作。显示模块流程图如图3.6所示。图3-6显示模块子程序流程图4.1.5报警子程序设计蜂鸣器在其两个保险丝只有3至15v直流电压，可以产生大约3KHZ的声音蜂鸣器振动。可以使用一个晶体管驱动程序。报警程序设计如图3.4所示。驱动报警电路驱动报警电路报警鸣音不报警判别触发信号YN图3.4报警程序流程图4.1.6红外采集子程序IR-IN是将红外线信号译码的子程序，其输出结果为4字节数据。红外线信号译码数据是存放在变量IRCOM处，占用连续4字节的内存空间，并以R0寄存器间接寻址方式做存取。图3.5红外采集子程序流程图4.2报警工作流程在红外探头中有两个关键性的器件，一个是热释电红外传感器，它能将波长为8~12um之间的红外信号的变化转变为电信号，并对自然界中的可见光信号具有抑制作用，因此在红外探测器的有效警戒区内，当无人体移动时，热释电红外感应器感应到的只是背景温度，没有信号变化，所以不能产生电信号，也不会报警；当人体进人警戒区，通过菲涅耳透镜，热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异信号，此时产生电信号，从而报警。另外一个器件就是菲涅耳透镜，它具有聚焦--即将热释电的红外信号反射在红外传感器上的作用，还能将警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在热释电红外传感器上产生变化热释红外信号，这样热释电红外传感器产生变化的电信号，后续电路经检测处理后产生报警信号。5、PCB板设计与仿真5.1PCB板设计电路原理图设计好之后，需要制作PCB电路板。首先要得到正确的网格表，对于某些原件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上，没有任何物理连接的可定义到地或保护地等。另外需要注意的是电源线和地线就要宽一些，强电和弱电要做好隔离，模拟地和数字地也要隔离开。设置好线与器件之间的安全距离，对于复杂有特殊要求的地方建议使用手工布地线和强电线。在自动布线功能设置好之后，开始自动布线。如果不能完全布通，可以手工继续。完成后做DRC检验。最终，设计出PCB板如下图所示。图4.3、图4.4、图4.5、图4.6分别为显示板元件面主控板丝印面、主控板元件面、主控板焊接面。本文设计的基于单片机的多路报警系统硬件平台为基础，通过显示器接口连接LCD显示器，通过工程面板接口连接工程面板，从而组成一套完整的报警装置。图4.3显示板图图4.4主控板丝印面图4.5主控板元件面图4.6主控板焊接面5.2应用Keil软件进行程序调试先分别调试通过各个模块程序，然后调试中断服务程序，最后调试主程序，将各部分连接进行调试。调试的范围可以由小到大，逐步增加，必要的中间信号可以先做设定。通常交叉使用单步运行，断点运行，连续运行等多种方式，每次执行完毕后，检查CPU执行现场，RAM的有关内容，I/O接口的状态等。发现一个问题，解决一个问题，直至全部通过。5.3multiuse仿真软件MATLAB的工具箱具有开放式的体系结构，拥有先进的界面和丰富的技术支持，集成了许多领域专家的智慧，是国际上最优秀的数值计算和仿真分析软件。在控制系统仿真过程中，利用Matlab中的控制工具箱的无缝连接，可以很方便，简洁，易懂，直观地对控制系统进行有效的仿真。下面分别介绍Simulink中的控制工具箱。Simulink是Mathworks公司在1990年推出的产品，适用于建立系统框图和仿真的环境。它的文件类型为mdl，Simulink为用户提供了很方便的图形化功能模块，以便连接一个模拟系统，简化设计流程，减轻设计负担。整个Simulink模块库是由各个模块库组成的。multiuse与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机CPU的工作情况，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。5.4仿真与验证对电路进行模拟仿真以观察电路的性能参数，打开multiuse软件在软件里画好仿真图，点击仿真按钮，观察电路的现象是否符合设计要求，更改后在进行电路模拟仿真，重复以上步骤直到电路仿真与设计要求相符合。电源电路的仿真效果图如图5.2。图5.2电源电路仿真收集在红外热释传感器信号(即开关)，说这种情况是正常的。其仿真效果图如图5.3所示。图5.3未采集到信号有人闯入即发出报警信号，红外线热释电传感器采集到信号(即开关闭合)后，表示，其仿真效果如图5.4所示。图5.4报警效果图红外热释传感器采集信号在一段时间内(即开关关闭，然后断开)，表示有人闯入发出信号报警，其仿真效果如图5.5所示。图5.5报警效果图6、硬件电路焊装调试6.1集成电路的检测集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。集成电路常用的检测方法有在线测量法、非在线测量法和代换法：1.非在线测量：非在线测量潮在集成电路未焊入电路时，通过测量其各引脚之间的直流电阻值与已知正常同型号集成电路各引脚之间的直流电阻值进行对比，以确定其是否正常。2.在线测量：在线测量法是利用电压测量法、电阻测量法及电流测量法等，通过在电路上测量集成电路的各引脚电压值、电阻值和电流值是否正常，来判断该集成电路是否损坏。3.代换法：代换法是用已知完好的同型号、同规格集成电路来代换被测集成电路，可以判断出该集成电路是否损坏。运算放大器集成电路的检测：用万用表直流电压档，测量运算放大器输出端与负电源端之间的电压值（在静态时电压值较高）。用手持金属镊子依次点触运算放大器的两个输入端（加入干扰信号），若万用表表针有较大幅度的摆动，则说明该运算放大器完好；若万用表表针不动，则说明运算放大器已损坏。外观质量检测：电子元器件应完整无损。各种型号、规格、标志应清晰、牢固。标志符号不能模糊不清或脱落。6.2火灾系统终端的焊接在焊接的过程中，要注意以下几点：1．元件在应该在焊接安装前，仔细检查组件模型，第一脚标记，方向，极性，电阻的阻值，电容的容量等项功能，否则一旦焊接，就很难拆除。2．首先焊接高度低的元件。3．焊接的时间不能太长，否则会损伤PCB板和元件。4．在焊接过程中，我们要认真焊接每一个焊点，避免短路，虚焊等情况的出现。5．实验板焊接完成之后，还要清除焊点周围的助焊剂残余物，防止对电路板产生不必要的干扰。图4.1RE200B红外感应模块实物图片6.3电路测试使用万用表测量每个销和焊点，检查是否正常。在测量的过程中，我们发现有一个封锁和漏焊。在漏焊的情况下，补焊措施，再次和脱焊，焊接。焊接后可对电路板电源进行测试。通电之前，检查焊接好电路板，确保焊接。没有调试电路元件，只要组件，连接是正确的，通常可以正常工作。1.用万用表分别检测电阻、二极管、电容和集成电路。2.元器件的引线成型及插装。3.按技术要求和焊盘间距对元器件的引脚成形。4.在印制电路板上插装元器件。插装时应注意一下事项。5.电阻和涤纶电容无极性之分，但插装时一定要注意电阻值和电容值，不能插装错。6.电解电容和发光二极管有正负极之分，插装是要看清楚极性。7.插装集成电路和传感器时要注意管脚。6.4安装方式选择现在防盗市场上处于技术前沿的主动红外线探测器制造商，能够提供水平180°全方位转角，仰俯20°以上转角的红外线探测器，如ALEPH主动红外线探测器HA、ABT、ABF系列产品，可以支持探头在建筑物外壁或围墙、栅栏上直接安装。顶上安装的探测器，探头的位置应高出栅栏，围墙顶部25CM，以减少在墙上活动的小鸟、小猫等引起误报。四光束探测器的防误报能力比双光束强，双光束又比单光束强。侧面安装则是将探头安装在栅栏，围墙靠近顶部的侧面，一般是作墙壁式安装，安装于外侧的居多。这种方式能避开小鸟、小猫的活动干扰。6.5电路调试通电前，先仔细检查已焊接好的电路板，确保焊接无误。在电路无可调试元器件，只要元器件无损，连接无误，一般都能正常工作。在实验室测试时，可以不必加菲涅透镜，直接用KP506B检测人体的运动。将传感器背对人体，用手臂在传感器前移动（注意传感器的预热时间），观察发光二极管的亮暗情况，即可以知道电路的工作情况。如电路不工作，在供电电压正常的前提下，可由前级至后逐级测量各级输出端有无变化的电压信号。以判断电路各级工作状态。在传感器无信号输出时，A1的静态输出电压为0.4～1V之间，A2的静态输出电压为2.5V，A3、A4静态输出均为低电平。7、系统技术经济与安全性分析7.1应用前景分析科技飞速发展，各式各样的电子产品更是层出不穷，日常生活中的大部分都涉及到。科学技术作为第一生产力在生产中起到了很大的推动作用，人类社会从原始到现在都伴随着它的进步。该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和报警指示电路等组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。概述了红外辐射的知识、红外传感器的结构和工作原理。利用红外传感器设计了一种红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。红外传感器具有很多的优点,在防盗、警戒等装置中应用较广。7.2技术经济分析本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。它在以前的防盗器基础上进行了很大的改进，不但可以用于单一的住宅区，也可以规模用于比较大规模住宅区的防盗系统，它的工作性能好，不易出现不报和误报现象，安全可靠。不仅如此，它使用了单片机做信号处理器，这样有利于与计算机相连接，利用计算机统一管理，使整个小区的住户基本情况、资料等在计算机内存储起来，方便来访人的查询和保安人员的统一管理。对及时发现安全隐患，并发出警报，实时灭火防偷，挽回经济损失有着良好的实际意义。7.3安全性分析使用说明基于安全保障的需要，电子报警这门综合技术正在不断的发展。与此同时，红外技术已成为先进科学技术的重要组成部分，由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人。此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员活动；其二是尽可能大地增加防护范围。当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标，至于报警可采用声光信号。防盗报警系统利用单片机控制技术，自动探测发生在厨房火灾布防区内的潜在安全行为，产生报警信号，一旦发生突发事件，就会向人们发出报警提示，从而让人及时采取应对措施。8设计总结本设计研究了一种基于单片机技术的热释电智能防盗报警器。该防盗报警器通过以STC89C52单片机为工作处理器核心，外接热释电红传感器，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。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PC机通信，便于多用户统一管理和用户操作。为了探测移动人体，通常使用双元件型热释电红外传感器，在这种传感器内部，两个敏感元件反相连接，当人体静止时两元件极化程度相同，互相抵消。但人体移动时，两元件极化程度不同，净输出电压不为0，从而达到了探测移动人体的目的。如何利用不同的特征进行提取红外识别是本文未完成的工作，可在今后继续深入研究和探讨。在实际应用开发中，成本费用将是一个重要的问题，为了更好的推广，应该从提高性能降低成本的角度出发，这也是应该重点研究和改善的问题。参考文献[1]郑开明.基于单片机的住宅防盗报警系统设计[J].电脑知识与技术.2014(31)[2]张学会，曹之然，尹品磊，戴栋成.基于单片机的防盗报警系统设计[J].信息技术.2015(03)[3]丁燕.基于单片机的防盗报警系统设计分析[J].电子制作.2013(22)[4]罗永刚，邢雪宁，高沛.基于单片机的智能红外无线报警系统设计[J].自动化与仪器仪表.2013(01)[5]吴忠智.初中数学《一元二次方程》教学设计与反思[J].科技资讯.2012(23)[6]谢碧锋，张聚.基于GPRS网络的家庭防盗控制系统的设计[J].浙江工业大学学报.2011(02)[7]苗国耀，程辉.智能家居安防报警系统的设计[J].科技创新导报.2011(11)[8]褚亚飞，潘振锋，汪国坚，宋一波.基于单片机的防盗报警系统的设计[J].计算机时代.2011(09)[9]周亦，屈长青.基于单片机的家居防盗报警器设计[J].湖南科技学院学报.2011(12)[10]张明德，洪武.论基于单片机防盗报警系统的设计[J].科技致富向导.2012(35)[11]张秋菊，邵泽军，杜莹，白彦霞.基于单片机的家庭防火防盗报警系统的设计[J].电子世界.2017(08)[12]涂开棉，李张伙，王英彬，陈兴谊，方强.第一届“盛群”杯天津市大学生单片机应用设计竞赛汽车远程防盗报警系统[J].电子制作.2008(12)[13]于敏.基于单片机的家庭防盗报警系统的设计[J].科技致富向导.2013(30)[14]舒艳，赵荣誉，刘廷芳，黄旭.基于单片机的GSM智能防盗报警系统[J].电子世界.2017(03)[15]刘纯利，张玉山.单片机防盗报警系统的设计[J].安徽电子信息职业技术学院学报.2004(03)[16]马颖.用AT89S52和GSM短信模块设计防盗报警系统[J].电子制作.2012(12)[17]郑开明.基于单片机的住宅防盗报警系统设计[J].电脑知识与技术.2014(31)[18]李峥，许又泉，汤神根，陈炯明，张泽康.基于单片机的电动自行车无线防盗报警器[J].电子世界.2016(07)[19]胡建波，胡延平.STC89C52单片机实现多路无线防盗报警系统[J].硅谷.2011(18)[20]AlainManissadjian，PhilippeTribolet，PhilippeChorier，etal.SofradirInfraredDetectorProducts:thePastandtheFuture.ProceedingsofSPIEtheInternationalSocietyforOpticalEngineering.2000[21]J.PuioS.TamuleviciusG.LaukaitisS.LindroosM.Leskelan.GrowthofPbSthinfilmsonsiliconsubstratebySILARtechnique.ThinSolidfilms.2002[22]S.M.Salim，O.Hamid.GrowthandCharacterizationofLeadSulfideFilmsDepositedonGlassSubstrates.RenewableEnergy.2001[23]SeghaierS，KamounaN，BriniR，etal.PbSThinfilmsde-positedbychemicalbathdeposition.StructuralandOp-ticalPropertiesofMaterialsChemistryandPhysics.2006[24]TorimotoT，TakabayashiS，MoriH.etal.Photoelectrochemicalactivitiesofultrathinleadsulfidefilmspreparedbyelectrochemicalatomiclayer.JournalofElectroanalyticalChemistry.2002附件一：总体原理图设计附件二：实物图附件三：程序源代码#include<reg52.h> //调用单片机头文件#defineucharunsignedchar//无符号字符型宏定义 变量范围0~255#defineuintunsignedint //无符号整型宏定义 变量范围0~65535//红外热释电传感器平时为0有输出为1sbitbeep=P2^3; //蜂鸣器定义sbitred=P2^2; //红色发光二极管定义sbitgreen=P2^1; //绿色发光二极管定义sbityellow=P2^0; //黄色发光二极管定义sbithw=P1^3; //红外热释传感器定义bitflag_300ms=0;ucharflag_alarm;//报警标志位ucharflag_bufang;//布防标志位ucharflag_bufang_en;//布防标志位使能uintflag_value;//用做定时器的变量/***********************1ms延时函数*****************************/voiddelay_1ms(uintq){ uinti，j; for(i=0;i<q;i++) for(j=0;j<120;j++);}/********************独立按键程序*****************/ucharkey_can; //按键值voidkey() //独立按键程序{ staticucharkey_new; key_can=20;//按键值还原 P1|=0x07; if((P1&0x07)!=0x07) //按键按下 { delay_1ms(1); //按键消抖动 if(((P1&0x07)!=0x07)&&(key_new==1)) { //确认是按键按下 key_new=0; switch(P1&0x07) { case0x06:key_can=1;break; //得到按键值 case0x05:key_can=2;break; //得到按键值 case0x03:key_can=3;break; //得到按键值 } } } else