智能防盗系统设计

摘要本文设计的家庭智能化中的防盗报警系统。智能化防盗报警系统集防盗功能于一体，可全天候自动检测盗警，当确定警情时自动通过报警。传感器采用热释电红外传感器，对盗情进行检测，当有人闯入时，微波探测器检测到盗情，然后向单片机发出中断申请，单片机控制拨号电路，模拟摘机，向相关部门发出语音求救信号。本系统以单片机89C51为核心，配以各种功能模块，来满足人们日常生活中的平安需求，本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、本钱低，安装比拟方便，而且防盗性能比拟稳定，抗干扰力强、灵敏度高，这种防盗器安装隐蔽，不易被觉察。同时它的信号经过单片机系统处理前方便和PC机通信，便于多用户统一管理。本设计包括硬件和软件设计两个局部。硬件局部包括红外探测电路、LED控制电路、声光报警电路及单片机控制电路等。自动检测功能由红外探测电路实现，当有盗贼穿过此装置时，红外传感器立即将检测到的信号经过信号处理后传送给主机电路，由主机来判断信号并驱动电路报警。报警功能由扬声器、蜂鸣器等发声装置实现，同时通过RS-485通信报警给小区警卫。本设计通过红外传感器探测人体红外线信号，从而到达报警的功能，满足了人们日常生活对防盗报警功能的需要。关键词：家庭智能防盗报警系统；自动报警；热释电红外传感器；单片机ABSTRACTThispaperintroducestheburglaralarmsystem.Intelligentanti-theftalarmsystemsetanti-theftfunctioninone,canautomaticallydetectthetheftofthealarmclock,whendeterminingthealarmautomaticallybytelephonealarm.Sensorusingthermalpyroelectricinfraredsensor,thethiefconditionweredetected,whensomeonebrokeinandmicrowavedetectortopiratesofthesituation,thensenttotheinterruptionSCMapplications,MCUcontroltelephonedialingcircuit,analogoffhook,automaticallydial110andplayprerecordedgoodrecordings.Thissystemusing89C51single-chipmicrocomputerasthecorewithwithvariousfunctionmodulestomeetthesecurityneedsofpeopleindailylife,thesystemusesthepyroelectricinfraredsensor,themanufactureissimple,lowcost,installationismoreconvenient,andtheanti-theftperformanceisrelativelystable,stronganti-interferenceability,highsensitivity,theanti-theftdeviceconcealedinstallation,noteasytobefound.Atthesametimeitssignalthroughthesingle-chipmicrocomputersystemtofacilitatetheprocessingandPCcommunication,tofacilitatetheunifiedmanagementofmultiuser.Thisdesignincludestwopartsofhardwareandsoftwaredesign.Thehardwarepartincludesinfrareddetectioncircuit,LEDcontrolcircuit,soundlightalarmcircuitandsinglechipmicrocomputercontrolcircuit.Theautomaticdetectionfunctionisrealizedbytheinfrareddetectioncircuit,whenathiefpassesthroughthedevice,theinfraredsensorcanimmediatelydetectthesignalpassingthroughthesignal.Andsenttothehostcircuitbythehosttodeterminethesignaldrivingcircuitandalarm.Alarmfunctionbythespeaker,buzzerandothersounddevices,andthroughtheRS-485communicationalarmtothedistrictsecurity.Thisdesignthroughtheinfraredsensortodetecttheinfraredsignalofhumanbody,soastoachievethealarmfunction,tomeettheneedsofpeople'sdailylifeforanti-theftalarmfunction.KEYWORDS:smarthomeburglaralarmsystem;automaticalarm;pyroelectricinfraredsensor;singlechipmicrocomputer目录TOC\o"1-3"\h\z\u摘要IABSTRACTII第一章绪论11.1设计的背景及目的11.2设计任务与要求1第二章根本元件介绍32.1热释电红外传感器简单介绍32.1.2PIR的原理特性32.2AT89C51单片机简单概述42.2.1AT89C51单片机的结构42.2.2AT89C51管脚说明5第三章系统方案设计93.1设计方案的比拟及确定93.2人体检测模块设计10人体检测模块要求系统具有对人体检测与声光报警功能。实现这一功能首先要求系统能够进行人体检测，判断房间里有没有人。103.3热释电红外传感器控制电路芯片选择10第四章硬件设计124.1系统的总体方案设计结构及其特点和功能12图4.1124.2单片机最小系统124.3低频带通放大电路144.4电压比拟整形电路154.4.1双限电压比拟器的工作原理154.5声音报警电路164.6灯光警示电路174.7状态显示电路184.8供电电源电路18第五章系统软件设计205.1控制模块程序设计

205.2中断函数流程图

22第六章系统测试256.1测试方法与仪器25结论26参考文献27致谢29附录一30附录二31附录三34第一章绪论1.1设计的背景及目的随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断开展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。另一方面，人们己不满足于传统的居住环境，对家庭及住宅小区提出了更高的要求，智能化被引入家庭及住宅小区，并迅速在世界各地开展起来。人们对居住环境要求的日见增高，表达在希望住宅不仅更便利、舒适而且更平安。家庭及住宅小区智能化的定义，在国际上至今尚无一致的定义，一般认为，在现代化的城乡住宅小区内综合采用微型计算机、自动控制、通信与网络及智能卡等技术，建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息通信效劳与管理系统和家庭智能化系统组成的“三合一”住宅小区效劳与管理集成系统，最终目的是使每一住户得到满足其要求的最正确方案。本文所设计的智能防盗报警系统，正是在智能住宅蓬勃开展的背景下，为了满足用户对平安的强烈要求，而设计并开发的。系统的首要任务是根据住宅小区的类型、使用功能及防护风险等要求，为保障小区人身财产平安，通过运用多传感器探测、双音多频远程数据传输(DTMF)及计算机通信等技术综合形成智能报警系统，从而到达保障小区平安的目的。双音多频(DTMF)信令的传输速度，使得它广泛应用于各种通信和控制系统中。DTMF信号收发芯片的发送局部采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D/A变换器，可发出16种双音多频DTMF信号：接收局部用于完成DTMF信号的接收、别离和译码，并以4位并行二进制码的方式输出。当遇到盗情等各种险情的时候，该系统可以通过网络自动向相关部门发出语音求救信号，从而到达保护用户生命财产的目的。1.2设计任务与要求(1)该设计包括硬件和软件设计两个局部。模块划分为数据采集、键盘控制、报警等模块子函数。(2)本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LCD控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等局部组成。(3)系统可实现功能。当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，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，经放大电路、比拟电路送至门限开关，翻开门限阀门送出TTL电平至89C51单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声,并通过网络自动向相关部门发出语音求救信号。(4)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出入。此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；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。第二章根本元件介绍2.1热释电红外传感器简单介绍热释电红外线(PIR)传感器是80年代开展起来的一种新型高灵敏度探测元件。是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。它能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。如图2.1示为热释电红外传感器的内部电路框图。图2.1热释电红外传感器内部电路框图2.1.2PIR的原理特性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。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。人体辐射的红外线中心波长为9--10um，而探测元件的波长灵敏度在0.2--20um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7--10um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过局部镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同不能抵消，经信号处理而输出电压信号。2.2AT89C51单片机简单概述2.2.1AT89C51单片机的结构AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4kbytes的可反复擦写的只读程序存储器〔EPROM〕和128bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器〔CPU〕和Flash存储单元，功能强大。AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。如图2.2示为AT89C51单片机的根本组成功能方块图。由图可见，在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成局部，其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等，各局部通过内部总线相连。下面介绍几个主要局部。外时钟源外部事件计数振荡器和时序OSC振荡器和时序OSC程序存储器4KBROM数据存储器256BRAM/SFR定时器/计数器2×16AT89C51CPU64KB总线扩展控制器可编程I/O可编程全双工串行口内中断外部中断控制并行口串行通信图2.2AT89C51功能方块图2.2.2AT89C51管脚说明如图2.3示ATMEL公司的AT89C51是一种高效微控制器。采用40引脚双列直插封装形式。AT89C51单片机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。图2.3AT89C51的引脚结构图VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写1时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址1时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能存放器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入1后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：P3口管脚备选功能P3.0RXD〔串行输入口〕P3.1TXD〔串行输出口〕P3.2INT0〔外部中断0〕P3.3INT1〔外部中断1〕P3.4T0〔记时器0外部输入〕P3.5T1〔记时器1外部输入〕P3.6〔外部数据存储器写选通〕P3.7〔外部数据存储器读选通〕P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/：当访问外部存储器时，地址锁存允许端的输出电平用于锁存地址的地址字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。PSEN：外部程序存储器的选通信号端。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/VP：当保持低电平时，那么在此期间外部程序存储器〔0000H-FFFFH〕，不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，将内部锁定为RESET；当端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：反向振荡器的输出,如采用外部时钟源驱动器件，应不接。第三章系统方案设计3.1设计方案的比拟及确定防盗报警系统一般是由入侵探测器、防盗报警控制器和接警中心组成。它的最简单形式是本地〔家庭、单位〕报警系统，它的组成局部是入侵探测器和本地报警控制器，以及声光报警器。该系统设计方案有以下几种：方案1；利用固定点联网防盗报警系统来实现家庭防盗报警，该系统由编程主机、探测器、门磁和遥控器组成，一旦发生警情，能把报警信息通过邮电通讯网络瞬间远程传输到用户设定的固定上，同时向接警中心报告，中心联网电脑可通过电子地图、数据库、电脑语音提示、监听现场情况，显示发生警情的单位、地址、方位、发案时间、所辖派出所〔巡逻大队〕经历分布，及时调动警力做出快速处理。方案2；通过传感器检测家庭平安隐患，把检测结果送入单片机，通过单片机控制报警灯和高音报警器的启动。方案3：用摄像图像处理法。该方法通过摄像头监控，将得到的图像A/D转换后发送给存储器，控制局部通过处理器判断后分析宿舍内有无异常情况，将结果D/A转换后输出正常信号或者报警信号，从而实施对用户家庭等场所的监控。由于方案1功能复杂，适合用于小区等大型场所。方案3需要用摄像头，而且对处理器的要求比拟高，制作流程也比拟复杂。这样一来，会大大提高制作本钱。方案2采用红外对管来配合热释电模块，可以实现5m范围内的检测。热释电具有不可重复触发的工作特性，可抑制干扰，而且本钱较低，满足题目要求。通过比拟，方案2能满足我们实时快捷的要求，更加简单有效，固本设计选择方案2。3.2人体检测模块设计人体检测模块要求系统具有对人体检测与声光报警功能。实现这一功能首先要求系统能够进行人体检测，判断房间里有没有人。有以下两个方案供选择：方案1：用摄像头监控，把监控到的出入物品通过转换传输到监控人员的主板界面并进行存储。方案2：用红外对管来配合热释电模块实现。用555时钟芯片控制红外发射管发射38k的方波，接收管在另一侧接收信号。红外对管可以检测一切物品的出入，而热释电模块可将对象定位到人。红外对管用于人数统计，热释电模块用于对象定位。经比拟，方案1需要用摄像头，而且对处理器的要求比拟高，制作流程也比拟复杂。这样一来，会大大提高制作本钱。方案2采用红外对管配合热释电模块，可以实现5m范围内的检测。热释电具有不可重复触发的工作特性，可抑制干扰，而且本钱较低，满足题目要求。综合考虑，我们选择方案2。3.3热释电红外传感器控制电路芯片选择热释电红外传感器输出的检测信号很小。要经过放大、比拟等几个环节才能输出控制信号。使电路执行相关动作。热释电红外传感器控制电路就是根据检测信号的特点和输出信号的要求，完成上述功能的电路。本套系统采用通用原件构成热释电红外传感器的控制系统。LM324是四那么运算放大集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。每一组运算放大器可用图2所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”代表两个信号输入端，“VCC”、“GND”分别正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，“-”为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；“+”为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图3.1图3.1LM324的管脚连接图LM324的特点：1真差动输入级；2可单电源工作：3V-32V；3短路保护输出；4低偏置电流：最大100nA；5每封装含四个运算放大器；6行业标准的引脚排列；7具有内部补偿的功能；8共模范围扩展到负电源；9输入端具有静电保护功能。由于LM324具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，被广泛的应用在各种电路当中。[6]第四章硬件设计4.1系统的总体方案设计结构及其特点和功能智能住宅防盗智能报警系统开发设计方案是参照国内外相关先进技术的开展状况，在根据我国住宅建设的实际情况，以及各相关方面的协调开展状况，为满足新时期居民的居住要求，真正实现智能化报警的要求来确定的。本防盗报警系统是一种新型的电子平安报警系统，该系统的设计是将电子探测、智能控制和通讯技术相结合，从而形成一个防盗报警系统。系统总体由防盗探测器、用户端自动报警器与控制线路三局部构成，[4]如图4.1所示为系统总体组成框图。AT89C51复位电路信号检测电路报警执行电路LED发光显示放大驱动驱动图4.1系统总体组成框图4.2单片机最小系统AT89C51是一种带有4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对51系列单片机来说,单片机+晶振电路+复位电路,便组成了一个最小系统。但是一般我们在设计中总是喜欢把按键输入、显示输出等加到上述电路中,成为小系统。单片机主要擅长系统控制，而不适合做复杂的数据处理，在设计单片机最小系统时通常选用AT89C5l、AT89C52、AT89S51、AT89S52〔S系列芯片支持ISP功能〕等型号的8位DIP-40封装的单片机作为MCU，一个典型的单片机最小系统一般由时钟电路、复位电路、键盘电路、显示电路等局部组成，有时也外扩有片外RAM和ROM以及外部扩展接口等电路。如图4.2所示，单片机的电源采用5V供电，时钟电路也就是振荡电路采用11.0592MHZ晶振，向单片机提供一个正弦波信号作为基准，决定单片机的执行速度。图中的电容起稳定作用。其复位电路采用混合复位电路，在上电的时候会自动复位，也可手动复位。方便在单片机死机的时候进行重启。图4.2单片机最小系统电路图4.3低频带通放大电路热释电红外传感器输出的检测信号很小，仅1mV左右，频率为0.1~10HZ，需经高增益、低噪声低频放大器放大后，才能进一步处理，一般来讲，要求放大器的增益为60~70dB,带宽0.3~7HZ。放大器的带宽对可靠性和灵敏度有重要影响，带宽窄，噪声小误动作率低；带宽宽，噪声大，误动作率高！如图4.3所示，本系统采用LM324中的两个集成运算放大器构成低频带通放大电路，LM324内部集成了四个独立的高增益运算放大器，其电流小〔典型值Is=1.0mA〕，且与所加电源电压的大小无关，频率补偿及偏置电流均采用了温度补偿措施，性能稳定。采用单电源供电。图4.3低频带通放大电路放大器要求：增益：60~70DB带宽：0.3~7HZ工作原理：放大电路的电压增益为：A=1+2πfR12C4/(1+2πfR7C4)(1+2πfR12C4)一般要求放大电路的增益为65Db。电路的上下限截至频率为：FH=1/R12C7,FL=1/R7C4在单电源供电的情况下，外加电压分压器后，可保证运放输出电压有较大的动态范围。静态下应将输出端电位设在1/2处，方法是：ICA外接R4、R10分压器，将1/2VCC引至运放的同相输入端，这相当于将输入偏置电压垫高1/2VCC,从而使输出电压的静态电位定在1/2VDD处。与ICA一样，ICB为了保证运放输出电压有较大的动态范围，同样设置了分压器。4.4电压比拟整形电路图4.4电压比拟整形电路如上图4.4所示：电压比拟器的作用是将一个模拟电压与一个参考电压相比拟。在二者幅度相等的附近，输出电压将产生越变。本系统应用LM324剩余的两个集成运算比拟器构成一个双限电压比拟器。双限电压比拟器的工作原理如图4.5所示：基准电压分别由(R6+R14)和R14分压提供。当输入电压VO1<6引脚电压时，比拟器输出高电平；当VO1>13脚电压时，比拟器也输出高电平。而当6引脚电压<VO1<13脚电压时，比拟器输出低电平。图4.5当人体通过菲涅尔透镜组成的传感器现场时，传感器输出一交变信号。其变化幅度大于13引脚电压，小于6脚电压，才能使比拟器输出高电平，否那么为低电平，而前级放大器静态时输出电压根本为1/2VCC，处在6引脚和13引脚电压之间，故比拟器输出为0。所以两引脚电压的差值越接近1/2VCC，电路的灵敏度越高，但容易因噪声干扰产生误动作，假设两引脚的差值远离1/2VCC，电路的可靠性将提高，但灵敏度降低。一般基准电压可按以下式子来计算：V差值=〔4~5〕VN式子中VN为噪声电压。传感器给出的噪声电压，是指传感器噪声输出的信号经过70dB以上的放大后的噪声电压的峰-峰值。本产品的噪声电压大约为80mV,所以有V差值=〔4~5〕80mV=320~400mV.这样，即照顾到灵敏度，又能保证电路有一定的可靠性。4.5声音报警电路如以下图4.6所示：高音报警电路选用12V的高音喇叭作为报警装置，使用SS8050大功率三极管做驱动电路，当SPK为高电平时，三极管导通。反之那么截至。本系统中经过软件设置使报警器真实模拟了声音频率均匀拉高，复原、再拉高的过程。形成频率在976~1945Hz之间平滑递增的声音效果。实现报警器声音非常逼真。图4.6声音报警电路4.6灯光警示电路如以下图4.7所示：这里我们选用12V的炫目灯做灯光警示电路，因炫目灯在正常工作状态下电流比拟大，所以这里我们选用使用继电器控制其开关的方案。这里我们照样使用三极管驱动继电器工作。图4.7灯光警示电路并联在线圈的两端的是续流二极管，线圈在通过电流时，会在其两端产生感应电动势。当电流消失时，其感应电动势会对电路中的原件产生反向电压。当反向电压高于原件的反向击穿电压时，会把原件如三极管，等造成损坏。续流二极管并联在线两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉。丛而保护了电路中的其它原件的平安。在电路中反向并联在继电器或电感线圈的两端，当电感线圈断电时其两端的电动势并不是立即消失，此时剩余电动势通过一个二极管释放，起这种作用的二极管叫续流二极管。4.7状态显示电路如以下图4.8所示：本系统使用共阴极数码管做为状态显示电路，在正常无人非法闯入室内时数码管的DP点闪烁，假设有人闯入数码管那么显示E来提示有人非法闯入。图4.8状态显示电路在这里，串联的几个470欧电阻是限流电阻。因为数码管是由发光二极管按照一定的顺序排列制成的元件，每个发光二极管的内阻非常小，正常工作电流大致在10~25mA,如不串入限流保护电阻，直接连接很有可能瞬间烧坏数码管。我们可以依公式来计算出限流电阻的阻值：R=U/I;其中U=5V,I=〔10~15〕mA,可得R=330~500欧。这里我们选用典型值470欧。10K电阻为上拉电阻，以保证P0口可以输出高电平！4.8供电电源电路如以下图4.9所示，本系统采用L7805CV来做电压芯片，因为其输出电流可达1.5A,可满足本系统5V供电电压。图4.9供电电源电路在电源的两端并联的大电容和小电容起滤波作用。大电容是滤除低频，小电容是滤除高频。在其两端再并入同系列的大小电容可获得很宽频率范围的滤波特性。第五章系统软件设计家庭防盗自动报警系统软件局部采用模块化设计，分为主控模块、温度检测模块、人体检测模块、显示模块及读写数据模块。应用了c语言编程，在Keil

uVision4环境里，使用Top

2000-B

型编程器将程序写入单片机。5.1控制模块程序设计

如图5.1系统主流程图所示:在开机后，由于单片机的P3.2

和P3.3

引脚分别与防盗、防火传感器相连接。单片机首先进行初始化，将数码管、高音警报器、炫目灯等外设关闭，同时将中断总允许位、外部中断0允许位和定时计数器T1开启，关闭外部中断1允许位和定时计数器T0。其中布防/撤防按键用来触发外部中断0，热释电传感器用来触发外部中断1，外部中断1允许位的开启与关闭由外部中断0来控制。方便对报警器进行布防与撤防功能。定时计数器T0用来控制高音报警器的发音频率以使其发出逼真的报警声；定时计数器T1用作延时函数。初始化完成后，假设无中断请求信号，系统那么使数码管的Dp小点闪烁。初始化完成后，假设布防/撤防按键第一次按下，那么触发外部中断0，将外部中断1允许位翻开，也就是说现在单片机可以接收传感器的信号并作出相应的动作，假设传感器感受到在检测范围内有人活动，那么将信号传输给单片机，触发外部中断1，使数码管显示E、同时炫目灯与高音报警器翻开，实现声光报警功能！系统初始化系统初始化声光报警结束检测外部有无信号输入声光报警是否持续10秒开始启动声光报警电路开始报警是否还有检测信号等待下次报警结束YNNYYN图5.1系统主流程图5.2中断函数流程图

本程序实现的功能是：当单片机检测到外部热释电传感器送来的脉冲信号后，表示有人闯入监控区，从而经过单片机内部程序处理后，驱动声光报警电路开始报警，报警持续10秒钟后自动停止报警,然后程序开始循环工作，检测是否还有下次触发信号，等待报警从而使报警器进入连续工作状态。同时，利用中断方式可以实现报警持续时间未到10秒时，用手工按键停止的声光报警的作用。中断函数流程图如图5.2，5.3所示；手工按键停止报警中断效劳程序工作流程图，如图5.4所示；外部中断0请求翻开外部中断1允许位，并将数码管、高音报警器、炫目灯关闭。图5.2中断函数流程图外部中断1请求外部中断1请求数码管显示E，炫目灯开启。同时开启定时中断0允许位延时20S关闭各个外设定时中断T0请求T0重装初值、高音报警器取反图5.3中断函数流程图中断源发出中断申请中断源发出中断申请关中断、保护现场INTO端有输入信号关闭报警恢复现场、开中断中断返回图5.4中断效劳程序工作流程图第六章系统测试6.1测试方法与仪器在软件开发前序阶段文成之后，为了提高开发软件的可靠性，需对软件进行测试来最

大限度的去除软件中的错误，改良软件的可靠性。我们采用将系统软件模块化的方式，确定测试范围确保在最可能的情况下，实现完全测试。

软件测试始终伴随着软件开发的整个过程，在开发总体设计时采用静态白盒测试，编码过程中采用单元白盒测试，模块集成时采用关键路径测试，与下位机连调时采用模拟测试、黑盒测试与加压测试。测试过程中所需仪器有VICTOR

VC890C+

万用表，

HAMEG

HM303-6

示波器

，米尺等。

通过测试，解决多处隐含的错误，根本保证了软件的现场运行要求，但是仍不能保证解决了所有的隐患错误。因此需要进一步系统调试。本系统采用Keil

C51软件进行调试，首先依据各功能模块的功能要求和工作过程画出城西的流程图，然后根据流程图和系统的硬件连接写出详细的C语言程序，接着对各个子程序进行编译，调试，运行，看看能否到达其功能，然后再将整个程序写在一起进行整体调试。在整体调试中注意变量不可重复使用，以及调用子程序时各参数必须统一，在编译通过时，最好把整个程序在单步执行一遍。但不执行时，应翻开处理器窗口和数据窗口，看每步执行之后各个特殊功能存放器中的数据的变化，以便确保整个程序按照系统的工作过程和功能要求执行。结论随着信息时代的不断开展，智能监控等靠科技成果进入高速开展时期，智能小区〔家庭〕防盗、防火报警系统作为智能化系统中的子系统之一，同样面临着智能化的挑战与机遇。针对不同的对家居坏境，防盗报警系统对各方面因素的考虑，既要便于使用，又要方便安装与维护还要有利于扩张与升级，以及信息集成和信息共享，通信技术的开展等影响。本设计采用KeilC51开发系统，完成了程序模块规划、设计与编程，实现了对信号处理过程的编程和调试。整个系统主要由AT89C51芯片、热释电传感器、声光报警、键控组成。性能好，工作稳定，无论从软件还是从硬件方面其结构、功能、平安、经济等方面均是比拟实际的家庭防盗防火报警系统。

由于各方面的原因此次设计还存在着许多缺乏和待完善之处，还有待于以后进一步的研究、开展和完善，在防盗报警监控系统开发这个大的实践性极强的课题当中要使其产品化，能够经受住实际应用的严格考验，还要进行许多深入细致的工作。而且随着科技水平的不断提高，对智能系统及管理措施的要求也在不断加强。因此还需我们进一步的那里去开发和实践。参考文献[1]钱晓军.家庭无线智能防盗报警系统[J].安防科技.2003年07期

[2]范冰彦.家庭无线智能防盗报警系统[J].安防科技.2003年03期

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[13]涂时亮等.单片机软件设计艺术[M].重庆：科学文献出版社重庆分社，1987

致谢通过这三个月来的忙碌和学习，本次毕业论文设计已接近尾声，作为一个大专生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，在这里衷心感谢指导老师的催促指导，以及一起学习的同学们的支持，让我按时完成了这次毕业设计。

在毕业论文设计过程中，我遇到了许许多多的困难。在此我要感谢我的指导老师曲老师给我悉心的帮助和对我耐心而细致的指导，我的毕业论文较为复杂烦琐，但是曲老师仍然细心地纠正图中的错误。除了敬佩曲老师的专业水平以外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的典范，并将积极影响我今后的学习和工作，我才得以解决毕业设计中遇到的种种问题。同时感谢我院、系领导对我们的教导和关注；感谢大学三年传授我们专业知识的所有老师。还有谢谢我周围的同窗朋友，他们给了我无数的关心和鼓励，也让我的大学生活充满了温暖和欢乐。如果没有他们的帮助，此次毕业论文的完成将变得困难。他们在我设计中给了我许多珍贵的意见和建议。同时也要感谢自己遇到困难的时候没有一蹶不振，取而代之的是找到了最好的方法来解决问题。最后，感谢生我养我的父母。谢谢他们给了我无私的爱，为我求学所付出的巨大牺牲和努力。附录一附录二局部程序代码//**********************************//名称：家庭防盗报警系统程序v1.0//**********************************#include<reg51.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitspk=P1^2;sbitled=P1^0;ucharFRQ=0x00;sbitstar=P0^7;/*****延时函数，定时/计数器T1****/voiddelay(uintt){uinti;for(i=0;i<t;i++){FRQ++;TH1=(65536-20000)/256;TL1=(65536-20000)%256;while(!TF1)；TF1=0;}}/*****定时器T0中断函数*****/voidT0_INT()interrupt1{TH0=0XFE;TL0=FRQ;spk=~spk;}/*****外部中断1，检测到传感器信号后进行报警控制*****/voidEX1_INT()interrupt2{P0=0X79;//数码管显示E,表示有人传入led=1;//炫目灯开启TR0=1;//开启定时中断0允许位delay(1000);TR0=0;//关闭定时中断0允许位P0=0X00;led=0;spk=0;}/*****外部中断0.布防/撤防功能*****/voidEX0_INT()interrupt0{EX1=~EX1;//开启/关闭外部中断1允许位P0=0X00;led=0;spk=0;}/*****主函数*****/voidmain(){P0=0X00;//置数码管黑屏led=0;//关闭炫目灯spk=0;//关闭高音报警器EA=1;//开启中断总允许位EX0=1;//开启外部中断0允许位EX1=0;//关闭外部中断1允许位ET0=0;//关闭定时中断T0允许位ET1=1;//开启定时中断T0允许位IT1=1;//设置外部中断1触发方式为下降沿IT0=1;//设置外部中断0为触发方式为下降沿TMOD=0X11;//定时/计数器工作在模式1中TH0=0X00;//对定时计数器T0赋初值TL0=0XFF;TR0=0;//关闭定时/计数器T0,由外部中断1控制开启TR1=1;//开启定时计数器T1while(1){star=!star;delay(10);}}附录三DevelopmenttrendofburglaralarmsystemNetworkTheautomaticalarmsystemnetworkistheuseofcomputertechnology,thecontrollerbetweenthedetectorwithinthesystemandbetweeneachsystemandthepropertyofalarmcenterthroughcertainnetworkprotocoltoconnectwitheachother,torealizetheremotedatacall,automaticalarmsystemtoimplementnetworkmonitoringandmanagement,makethesystemindependentofeachcomponentofalargenetwork,realizethesharingoftheinformationandresourcesbetweenthevarioussystemswithinthenetwork,informationaboutthepropertyofAlarmCenterpersonnelcantimelyandaccuratelygraspthetenants,macromanagementofthesystem,totheproblemsofeachsystem,timelydetectionandtimelytreatment,cancompensateforthelackofmanagementpersonnelondutyisnotstrongsenseofresponsibility,servicequalitylow,theproblemsofdisposalisnottimely,decisiveetc..

IntelligenceAutomaticalarmsystemistomakethedetectionsystemcanimitatepeople'sthinking,tocomparetheenvironmentaldatatojudge,soastoaccuratelytheoccurrenceoftheft.Whenthethefttookplace,dependingonthedetectedinformationoftheftcasesaretips,therationalizationproposaltothedeployedforcesandextinguishingmethodsaregiven,inordertoachievetherapidandaccurateresponselinkage,reducepropertylosstoamaximum,andthedetecteddatacanbeasaccuratelydeterminetheidentitythieves,thecharacteristicofthescientificbasis.

diversification(1)thediversificationofthedetectiontechnologyofburglaralarm.Inourcountry,atpresent,theapplicationofdetectoraccordingtotheresponseandworkingprinciplecanbedividedintoinfrared,acoustic,scanningtheobjectdetectorandtwoorseveraldetectorcombination,which,infrareddetectortooutshineothers,butcompounddetectiontechnologyrepresentsthesecurityalarmdetectiontechnologydevelopmentandthedevelopment,applicationandresearchdirectionof.Ithasthecharacteristicsoffastresponseandhighaccuracy.IthasbeenlistedasthekeyresearchanddevelopmentprojectoftheresearchworkersofthesecuritydivisioninChina.

(2)thediversificationoftheconnectionmodeofequipment.Withthecommunicationtechnologyofthematureanddevelopmentofperfectionandthenewtypeofwiredcommunicationmaterials,equipmentandsystems,canaccordingtothespecificenvironment,thedifferentplacesandchooseaconvenientandreliablemeansofcommunicationandtechnologyandequipmentcanbeconnectedwiththetechnology,formingcable,complementary,andnewcommunicationmaterialsdevelopedforcopperwireisconnectedwiththeexistenceofdefects.Andbetweenthedetectorscanalsocarryondatatransmissionofinformationandcommunication,thedetectorfromdendritetoformamesh,detectorisnolongerindependent,systemsandequipmentinformationtransfermoreconvenientandmorereliable.

MiniaturizationTheminiaturizationoftheautomaticburglaralarmsystemreferstothe"subsystem"inthedetectionpartornetwork.Ifautomaticanti-theftalarmsystemtorealizenetworking,thensystemcentercontrollerandotherdeviceswillbecomeverysmall,evenforsmalleralarmequipmentinstallationunitcannolongersetupindependently,andrelyonnetworkequipment,serviceresourcesjudgeandcontrol,alarm,soautomaticanti-theftalarmsysteminstallation,use,managementbecomessimple,economical,convenient.

CommunityorientedPreviously,China'sautomaticanti-theftalarmsystemisonlyinstalledinimportantoccasions,andintheUnitedStates,Japanandotherdevelopedcountries,includingmanyhouseholdshaveinstalledautomaticburglaralarmsystem.WiththecontinuousdevelopmentofChina'seconomy,people'ssafetyconsciousnessenhancement,automaticanti-theftalarmsystemandtheintelligentdegreeoffurtherimprovethe,inthecommunityfamilyShenzhenisseniorresidentialactivelypromotetheuseofanti-theftandfirelinkagealarmdeviceoranindependenttypeinfrareddetector,isverynecessaryandeffectivemeasuresofpreventionofdryhouseholdstheft.

HighlysensitiveTotheearlyintelligentanti-theftalarmsystemasarepresentative.Thesysteminadditiontotheadvancedlaserdetectiontechnologyandauniqueactiveairsamplingtechnique.Theartificialneuralnetworkalgorithm,hasastrongadaptability,learningability,faulttoleranceandparallelprocessingability,andclosetothenerveofhumanthinking.Inaddition,thesystemsubmachineandhostmachinecanbetwo-wayintelligentinformationexchange.Makethesystemresponsespeedandtheabilitytorunanunprecedentedincrease,falsealarmratetonearlyzero,sensitivitythantraditionaldetectorswithhigherl000timesmore,todetectthemovingobjectswiththeheattemperature,andtheftintheimplementationoftheftbefore3minto2minwarning,toensurethatthesystem,withhighsensitivityandhighreliability,toachieveearlywarning.

Inviewofthecurrentautomaticalarmcommunicationprotocolsystemarenotconsistent,systemoffalsepositivesandfalsenegativesfrequently,thelowdegreeofintelligence,thedegreeofthenetworkislow,theproblemofinterferenc