论基于单片机防盗报警系统的设计

【摘 要】随着社会经济的持续发展，出于安全保障的需求，电子报警系统也不可或缺的一门安全措施。同时红外线技术已经成为了防盗报警系统最通用的监控手段，通过红外线进行探测能够拥有良好的隐蔽性，全天都能够使用，抗干扰的功能也较强。防盗报警系统能够基于单片机自动的在规定区域中进行探测，一旦出现异常情况，就会给予人们警报提示。本文就基于单片机防盗报警系统的设计进行了一定的分析和探讨。

【关键词】单片机；防盗报警系统；红外线

随着社会的发展和科学的进步，人们对于自身生命财产安全的保护意识有着很大的提升，对于现代的防盗措施也提出了更高的要求。本文的防盗报警系统就是为了满足现代家庭防盗而进行设计的。

1.整体方案设计思路

在本文的设计中，包含有硬件设计和软件设计两个模块。就设计来说，单片机的使用是其中的核心环节，本文采用的是，因此从某种意义上看，此防盗系统也是单片机的具体应用。单片机的应用系统同样也是由软件和硬件所构成的，其中硬件包含了单片机、外围应用电路、输入输入设备等等，而软件则是所有工作程序的集合。

此设计主要包含有以下的结构：报警电路、热释电红外传感探头电路、单片机、复位电路还有一些控制管理的软件。本文所采用的处理器是单片机AT89C51，系统整体都是在软件的调节控制下运行的，首先被设置于监测点的红外探头能够感应到人体所辐射出来的红外线，将其转变成电流信号，再通过放大和比较电路，传送到门线开关，将门限的阀门打开将TTL电平传送到单片机AT89C51。在单片机内部，通过软件进行查询以及识别，最终判决是否应该实时的发送出警报信息。一旦入侵控制信号被发出，驱动电路就会将该警报进行放大，并且控制相应的声音光线警报设备来配合相应指令。警报状态在持续了15秒后能够自动解决，人们也可以手动进行解除。最后复位电路会将整个警报系统复位，或者系统内的定时器也会自行的进行复位。

当人们外出的时候，能够将家里的警报系统设置为运行状态，当有人闯入到检测区域的时候，热释电红外传感器就会检测到相应的入侵行为，从而及时迅速的通过转换输出，发送出警报，从而起到防盗的效果。红外线具有较强的隐蔽性，在监控区域设计红外线，能够较为的便捷的探测到某位置是否有人进出，不仅能够较为准确的判断是否有人进出，还能够在很大程度上提高检测的范围。系统的有效性和稳定性一直都是报警系统追求的目标，最终的警报形式能够采用声音或者光线信号。

2.电路模块设计

2.1热释电红外传感器电路设计

在本设计中热释电红外传感器的电路是通过双探测员的模式来进行检测工作的。在VCC的电源端通过分别通过C1和R2来保证报警系统的电压处于稳定的状态，在传感器电路的输出部分也使用了稳压元件来稳固电路的信号。一旦系统探测到了人体所散发出的红外线警报，所形成的点和信号通过FET进行放大，再通过C1和R2的稳压，能够将输出信号转变成高电位，最后通过NPN的转变，就会在OUT处输入低电平。

2.2防盗报警系统放大电路的设计

防盗报警系统放大电路设计如图1所示，这是一个很基本的放大电路，其中其中Vi和Vo分别代表了输入的电压信号以及经过放大的输出电压信号。

图1 防盗报警系统的放大电路

2.3防盗报警系统的时钟电路设计

在防盗报警系统的时钟电路设计中XTAL1和XTAL2两部分分别代表了反向放大器的输入端口和输出端口。这个反向放大器能够配置成片内振荡器。即可能够采用石晶振荡，也可以通过陶瓷振荡。如果需要在系统中使用外部时钟源的驱动器件，应该将XTAL2的连接断开。

由于单个机器的周期总共包含有六个状态周期，而每一个状态周期又能够划分为2个振荡周期。因此，在一个完整的机器周期之中总共包含了12个振荡周期，如果采用的是石晶振荡器，其振荡的频率是12MHZ的话，那么单独一个振荡周期时间就是1/12us，那么一个完整的机器周期就是1us。

2.4防盗报警系统复位电路的设计

在报警系统的复位问题上，提供了两种方式。一种是电自动复位，另外一种就是在系统外部通过按键进行手动复位。单片机运行过程中，在时钟电路进行工作后，在复位端口持续性的实现2个机器周期的高电平就能够完成复位工作。比如所采用的晶振频率是12MHz的时候，那么复位信号所应该持续的时间不能够低于2us。在本文防盗报警系统的设计中，采用的是人为的在外部通过手动按键的方式进行系统复位。

2.5防盗报警系统发光二级管电路设计

在电路设计中，四个发光二级管在连接电阻之后，会连接到单片机部门的RXD的引脚，同时需要外接VCC。如果单片机的RXD引脚被改变成低电平，那么发光二级管就会闪亮，从而起到迅捷的警报作用。

3.防盗报警系统的软件程序设计

3.1主程序的运行流程图

通过上文所描述的工作原理以及设计的硬件结构进行分析，能够了解本防盗报警系统的主程序设计如图2所示。

图2 防盗报警系统主程序流程图

3.2中断服务程序运行流程图

系统设计中，中断服务程序所起到的作用是，当单片机接收到外部热释电传感器传达的脉冲信号的时候，也就意味着有人进入了监控区域，再通过单片机的内部程序加工处理，就会控制驱动让声光警报部分发出警报以提醒人们。在警报维持了15秒后系统会自动停止，系统会再度开始循环的运行状态，来检测是否还存在有触发信号，等待着报警使得报警器能够维持连续的运行状态。当然，在警报信息还没有维持15秒的时候，也能够通过手工按键的方式来实现中断。

4.总结

本设计主要研究了基于单片机的防盗报警系统。这个报警系统的核心是AT89C51单片机，是系统运营的处理器，在外部链接热释电红外传感器，这是一种新型的被动式的红外线探测仪器，能够在远程不接触的情况下检测出人体发出的红外线，并且将这种辐射转变成相应的电流信号。同时还具有良好的抗干扰能力。在正常状态中，传感器输出的是低电平，一旦有人出现在监测区域中，低电平就会转变成高电平，然后输送到单片机处理器，成为一种触发信号，在通过处理器内部加工处理之后，单片机会将控制信号输出，控制声光警报设备发出信号。这个防盗警报系统最大的特点就是操作便捷简单，而且安装过程不负责，有着相当高的智能性。随着现代人安全保卫意识的提升以及现代科学技术的不断发展进步，报警系统必然会在将来得到更长远的发展。

【参考文献】

[1]黄布毅，何超前，李冬富，石军.基于无线传感器网络的家庭安防报警系统设计[J].安防科技，2008，（03）.

[2]周高杯，戴瑜兴，阎博文.智能无线防盗系统的设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2004，（07）.

[3]王松德，梁会琴，张须欣，朱小龙.热释电红外传感器在无线遥控报警系统中的应用[J].安防科技，2008，（03）.

[4]徐向岭，李曰颖.基于AT89S52单片机的温度采集与控制系统[J].科技信息，2011，（11）.

[5]周功明，周陈琛.基于AT89C52单片机的超声波测距器设计[J].绵阳师范学院学报，2008，（08）.

[6]邵婷婷，张明，范圣花.基于单片机的太阳能病床呼叫系统设计[J].信息技术，2011，（08）.

推荐访问:单片机 防盗报警系统 设计