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毕业论文
论文（设计）题目：红外热释防盗报警器的设计 学
院：
理工学院
专
业（方
向）：
通信工程
年
级、班
级：
1501
学
生
学
号：
1510731020
学
生
姓
名：
刘坤
指
导
老
师：
刘建平
2018 年
10 月 26 日
2 摘 摘
要 现如今社会在飞速地发展，促进了各种高新技术治疗的有效融合，使得人们的生活发生了翻天覆地的变化。有些人喜欢购置很多相应的高科技产品，因此对于人们的生活来说，高科技产品的应用也开始扮演着重要的角色。所以，他们格外关注环境的有关安全性，尤其是家庭住房的安全性，他们非常期待相应的高科技产品的到来。对于城市来说，他们的社区都有相应的安保人员，然而很多农村是没有的。所以，在住房里设置报警系统能够确保人们的安全。本设计所做的内容就是通过热释电红外传感器来实施报警与监测。
这种传感器有很多优点，例如稳定的防盗性能，便于安装，成本很低，制造十分简单，安全可靠，灵敏度很高以及很强的抗干扰能力。另外，可以安装地很隐蔽，不易被盗贼察觉，除此以外可以多人管理。本设计主要涉及软件与硬件两个部分:对于硬件部分主要有 LED 控制，驱动器执行报警，红外探针以及单芯片控制这四个模块。相应的处理器所采用的是 51 系列单片机 STC89C52，使用 C 语言编写相应的程序。
关键字：
热释电红外传感器， STC89C52 ，报警器
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一、摘要 ....................................................................................................................................................... 2 二、设计任务分析 ....................................................................................................................................... 5 三、技术方案的详细设计（实施）
........................................................................................................... 6 3.1 本系统的设计方案 ........................................................................................................................ 6 3.1.1 系统概述 ............................................................................................................................ 6 3.2 硬件电路设计 ................................................................................................................................ 6 3.2.1 红外感应部分 .................................................................................................................... 7 3.3 单片机部分 .................................................................................................................................. 12 3.3.1 STC89C52 单片机简介 .................................................................................................... 12 3.3.2 单片机最小系统 ............................................................................................................. 12 3.3.3 按键控制电路 .................................................................................................................. 14 3.3.4 指示灯和报警电路 .......................................................................................................... 14 3.4 软件的程序实现 .......................................................................................................................... 15 3.4.1 主程序工作流程图 .......................................................................................................... 15 3.5
报警判断程序 ......................................................................................................................... 17 3.6
程序编写与调试 ............................................................................................................................... 17 3.7 硬件调试和调试中遇到的问题 20
四、总结评价 ..................................................................................................................................................... 24 致谢............................................................................................................................................................. 24 参考文献 ..................................................................................................................................................... 24 附件一：总体原理图设计 ......................................................................................................................... 25 附件二：实物图 ........................................................................................................... 错误! 未定义书签。
附件三：程序源代码 ................................................................................................................................. 26
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一、引言 随着社会的不断进步，促进了科技的进一步发展，使得电子电器行业飞速发展，人们的生活质量也被大大改善。大多数家庭或多或少地拥有着很多贵重物品以及高端家电。因此，盗窃行为就随之产生了。很多家庭对自己的财产不太警觉，所以使得盗窃现象越来越严重。现如今，很多家庭已经开始意识到了财产安全问题。尽管报警系统能够解决上述的盗窃问题。然而，在我国市场中，很多报警系统都是专门为那些重要的机构服务的。因此其相应的价格也是十分昂贵的，普通百姓无法承受。倘若能够发明一个智能的，可靠的，成本很低的报警系统，就会在很大程度上保证人们的私人财产的安全。由于红外光属于不可见光，另外其隐蔽性也很好，因此其经常用在相应的警示与防盗装置中。该设计主要涉及两种电路:硬件与软件。对于硬件部分，主要是由单片控制以及红外传感这两个部分构成的。整个电路系统是由以下几个部分构成的，即单片机控制电路，传感器模块以及电源部分，其中，单片机是由以下几个子模块构成的，即报警电路，指示电路以及最小系统等。相应的热释电红外传感器负责主要的工作，利用单片机进行信息采集，处理数据，传输数据，最终输送到相应的报警模块。本设计的核心是微控制器。对于单片机控制系统来说，其也有硬件与软件两个部分。对于硬件部分主要有，外围应用电路，输入与输出设备以及单片微计算机。这种软件是通过编写程序对输入信号进行控制的。
二、设计任务分析 1.本设计的设计内容主要是硬件和软件这两个部分。该模块主要有以下几个部分组成，即报警提示，按钮设置以及数据采集等。
2.相应的红外报警系统是由以下几个部分组成的，即软件，LED 指示电路，单片机控制电路，蜂鸣器以及热释电红外传感器。
3.该系统可以实现下述一些功能：倘若有人外出，则将报警系统设置成相应的防卫状态，此时探测器就进行有关工作，只要有人闯进，相应的传感器就能够感应到，这时位于监测点中的红外探头就会辐射出相应的红外光谱，之后在利用相应的红外
6 热电模块将其转变为电信号，随后向 STC89C52 微控制器发送 TTL 电平。经由单片机处理以后，就会启动警报电路，从而发出相应的警笛声。
三、技术方案的详细设计（实施）
）
3.1 本系统的设计方案 3.1.1 系统概述 1.系统设计简介 该系统使用的传感器有很多优点，例如稳定的防盗性能，便于安装，成本很低，制造十分简单，安全可靠，灵敏度很高以及很强的抗干扰能力。另外，可以安装地很隐蔽，不易被盗贼察觉，人们操作也很简单。
通常情况下，通过相应的双元件传感器来检测正在移动的人。在其内部存在两个反相连接的敏感元件，倘若人们处于静止状态时，这两个敏感元件就会互相抵消。但是只要当人体稍微移动，就会造成两个敏感元件极化不同，另外其输出的净电压也不为零，这样就能够检测人体是否在移动。
本设计的设计内容主要是硬件和软件这两个部分。该模块主要有以下几个部分组成，即报警提示，按钮控制以及数据采集等。相应的电路结构由以下几个部分构成，即LED 指示灯，单片机控制电路，蜂鸣器以及热释电红外传感器。
2 3.2 硬件电路设计
该设计的设计内容是硬件与软件部分。
:该设计主要包括以下三大系统，即报警系统、STC89C52 单片机以及红外传感部分，相应的设计框图见图 3-1：
7
图 3-1 总体设计框图 该处理器所选择的是 51 系列这种单片机里相应的 STC89C52 芯片。相应的系统软件控制整个系统的工作。位于监测点上的红外探头能够把相应的红外光谱通过红外热电模块转换成电信号，将 TTL 电平发送到 STC89C52 单片机。然后单片机将查询，识别以及判断相应的信息，随后输出相应的入侵报警的控制信号，最后报警指示灯与蜂鸣器发出警报。
1 3.2.1 红外传感部分
3.2.1.1 电源模块
该系统的额定电压是 4.5V，因此只需要将三个 1.5V 的干电池连接即可，或者是用电脑与充电宝提供电源，在最后将其和电源模块的接口相连接。
3.2.1.2 热释电传感器
这种传感器（以下简称 “PIR”）是于上世纪八十年代研发出来的，其是一个十分灵敏的探测器。其无需和人体接触就能检测到相应的红外能量，另外还能够转换成对应的电压信号并输出。对该电压信号进行放大，能够驱动所有的控制电路，譬如自动观察、防盗火警以及控制电源开关等，由人体辐射出来的红外波长通常是9~10-um，而相应的检测元件波长通常在 0.2~20-μm 之间。在传感器的顶部还设置了具有滤光镜的一个窗口。其能够通过的光的波长范围是 7~10μm，和人体辐射出来的红外光的波长很吻合，因此能用于检测人体的辐射。热释电红外传感器是系统的核心，仅仅它能够感知人体辐射出来的红外。详见图 3-2。
电源开关 红外感应
STC89C52
单片机 复位电路 LED 指示灯 报警电路 按键控制
8
图 3-2 热释感应传感器
3.2.1.3 菲涅耳透镜
该透镜好比是传感器中的“玻璃”。其和人的眼睛有着一样的功能。因此能不能正确地进行使用直接影响其使用功能的发挥。不合理的操作与使用会使得开发人员与用户对其失去信心。其能够实现把检测到的相应的红外线全部输送到传感器中。其有着各种各样的焦距，因此监视范围也很广泛。监视的范围越大，效果越好。详见图 3-3.
图 3-3
菲涅耳透镜
3.2.1.4 BISS0001 1 芯片简介
该芯片是用来处理相应的传感信号的集成电路。该芯片用来处理传感器发送的信号，因此它的静态电流很小，其工作电压也很小在 3V-5V 之间。如果电压是 5V ，就会输出 10MA 的电流。其含有少量的外围元件以及 PIR，因此产生了无源 PIR。其通常用在自我控制以及安全等领域。其有 16 个引脚的有关集成模块。芯片的内部框图见图 3-4。表 1 为相应的引脚功能。
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图 3-4 BISS0001 内部框图 引脚
名称 I/O 功能说明 1 A I 触发选择是可重复还是不可重复的。如果 A 值为“1”，说明可以重复触发；否则就为不可重复触发。
2 VO O 对输出信号进行控制。以 VS 为起点，倘若 Vo 输出从低电平转换成高电平，则是有效触发。如果相应的输出延迟的时间 Tx 外部，另外VS 没有上跳，那么 Vo 将一直处于低状态。
3 RR1 -- 相应的输出延迟时间 Tx 的调节端 4 RC1 -- 相应的输出延迟时间 Tx 的调节端 5 RC2 -- 相应的触发封锁时间 Ti 的调节端 6 RR2 -- 相应的触发封锁时间 Ti 的调节端 7 VSS -- 其是工作电源的负端，通常接的是 0V 8 VRF I 复位输入与参考电压。一般情况下，与 VCC 相连，当其为“0” 时，能够对定时器进行复位。
9 VC I 其是触发禁止的一端。如果 Vc> VR（VR≈0.2VDD），那么就能够触发
10 10 IB -- 利用 RB 将运算放大器偏置电流设定端子和 VSS 端子相连接，相应的 RB 值为 1M。
11 VCC -- 对应的是工作电源的正端，电压范围是 3~5V 12 2OUT O 第二级运算放大器对应的输出端 13 2IN- I 第二级运算放大器对应的反相输入端 14 1IN+ I 第一级运算放大器对应的同相输入端 15 1IN- I 第一级运算放大器对应的反相输入端 16 1OUT O 第一级运算放大器对应的输出端
表 1：管脚说明图 从上图中我们能够得到，BISS0001 由以下几个部分构成的数模混合 ASIC，即参考时间，延迟时间计时器，状态控制器，电压比较器以及运算放大器。其能够用在很多延迟控制器与传感器中。在实际应用中，相应的运算放大器 OP1 能够产生传感信号并对电路进行预处理从而放大信号。接着，其又和 OP2 相耦合，进行第二级信号放大。另外，当 DC 电位升至和 VM 相等后，对其进行监测，这样就能触发信号 Vs。因为 VL≈0.3VDD 与 VH≈0.7VDD，因此当 VDD=5V 时，就能够很好地抑制住在±1V范围之内的噪声的影响，另外能够使得系统的可靠性提升。对于 COP3 为条件比较器，如果 Vc> VR，那么其将输出高电平，随后进入一个延迟时段。倘若 A 和“0”电平相连接，那么在相应的 Tx 时间段内，V2 的变化可忽略，一直到该时间断结束为止，这就是不可重复触发。在这个时间段结束以后，Vo 将要跳到低电平，与此同时，其将要开启锁定时间这一计时器，随后进入 Ti 这一锁定时间段。在负载切换期间形成的所有干扰都能被很好地约束，这得益于在 Ti 时间内，Vo 都无法跳转到高电平。即使 V2 发生改变。如果可重复触发模式中出现的波形是处于 Vo=“0”，A =“0”的波形，那么信号 Vs 将无法触发 Vo，使其进入激活状态。当波形是处于 Vc =“1”，A =“1”，这时，信号 Vs 能够反复地触发 Vo 维持在激活状态。若在 Tx 的时段中，这种 Vo 信号能够一直保持有效果。同时，如果上述的 Vs 信号发生跳跃，那么从Vs 信号开始转换的时间算起，Vo 信号能够保持 Tx 周期；假如信号 Vs 一直是“1”，那样的话，Vo 信号能够持续处于活动状态，假如信号 Vs 一直是“0”，则 Tx 周期之后 Vo 信号处于无效状态。在这种情况下，在 Ti 时间期间，Vo 都不会被触发激活，即使 Vs 发生改变。
3.2.1.5
信号采集和处理模块
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图 3-5 信号处理模块
图 3-6 实物图
这种电路能够把由人体辐射出来的红外线变成电信号。前置放大器 OP1 将热电红外检测 2引线的输入放大，与相应的运算放大器OP2相耦合,这可以放大C4的第二级。在COP1以及COP2这两个电压比较器产生相应的双向鉴别器以后，检查有效触发信号并开始延迟时间。定时器在产生输出信号之后，把这种输出信号经过 R3 处理传送至 MCU。这种延迟时间能够用 R12 调节。如果在延迟时间期间，Vs 信号发生跳起，那么从 Vs 信号跳起的时间开始，Vo 将保持一会儿。这样将让上述电路中的电容能够有效地掌控芯片。假使 Vs 信号一直处于高电平，电路里面的定时器能够把信号用 P10 送至微控制器再处理。基于各种距离的需求，R13 是可以调节的。最长调整距离为 7m。我们从图中看出，BISS0001 的 1 引脚与有跳线和高电平相接，假如在延迟期间，人体处于这种有效感应距离中，那电路的输出可以维持高位。上述电路是一种可触发的电路模式。
12 U 3.3 MCU 部分
3.3.1 STC89C2 52 单片机简介
STC89C52 属于一种特殊的 微控制器 的范畴，它的 功耗 非常低，性 能十分优越 ， 它的 系统内可编程闪存是 的大小是 8K。
。
它的制造途径是具备 高密度 性质的， 存储器，的 和市场上的 80C51 引脚 等基本参数非常兼容 。存储器 的编程过程主要是在 片上闪存 中实现。当然，它在 传统编程器 中的应用也非常广泛 。
对于STC89C52 而言，它所使用的 CPU 是 是 8 位 位 的，在不同的 嵌入式控制应用 形式上具有了较高的灵活性，它的解决效率也较高 。从 从 STC89C52 的实际 性能可以看出 ：的 所使用的 Flash 的 的 字节是 是 8k 的 的， ，的 它内部所配备的 RAM 的字节是 256， ，的 系统的 I / O线是 是 32 位 位 的 ， 使用的定时器是属于 看门狗定时器 的范畴 ，数据指针是 的总数量是 2 个 个， ， 16 位定时器/ 计数器是 的总数量是 3 个。证 而且这种单片机能够保证 0Hz 静态逻辑运算 功能的实现。对于空闲模式 而言， ，CPU 不再继续运行，此时的 RAM 却会继续工作。当然， 串行端口 等零件也不会停止工作 。
而对于 掉电保护模式 来说 ，将 系统很容易将 RAM 保存 下来 ， 并将 振荡器 完全 冻结 起来 ， 系统也会终止所有 微控制器 的工作， 硬件复位 时在进行恢复 。
此 模块 可以在中心 区域置入对应的 程序代码 ，与 子模块 （ 键盘控制 以及 复位电路 等）形成较好的连接。
。
U 3.3.2 MCU 最小系统
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在 MCU 运行的过程中，使用的最小的系统是基本电路。
P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9(RXD)P3.010(TXD)P3.111(INT0)P3.212(INT1)P3.313(T0)P3.414(T1)P3.515(WR)P3.616(RD)P3.717XTAL218XTAL119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40U1U1Y112MC20.1uFC30.1uFVCCGNDR610KC110uFVCC1234J1VCCS1P20P21P22P23P10P11P12P13
图 3-7 信号处理模块
在这样的最小系统中，不仅包含了一定数量的单芯片，也同时包含了另外两种形式的电路，其一是复位电路，其二是时钟电路。
单片机运行时的电压始终保持在 4V 以上和 5.5V 以下，总是要将 5V 直流电源施加给外部。就它的实际连接方法而言，可以概括为：电源地与 20 引脚 VSS 紧密地连接在一起，正 5V 与 40 引脚 VCC 完美地连接在一起。
复位电路的实际作用是对微控制器实际状态进行检查，同时保证了微控制器的启动工作。MCU 一旦上电，则将出现对应的复位信号，立即启动了 MCU，进而记录下对应的初始工作状态。如果外部环境运行了 MCU，则重新执行程序。一般来说，自动复位功能的实现过程要么是上电，要么是通过手动复位的途径来实现。时钟电路一旦运行，则高电平被 RESET 端子连续提供之后，立刻实现 MCU 的复位。
时钟电路类似于单片机核心怒分，保证了单片机的运行节奏。时钟电路属于振荡电路的范畴，对于微控制器来说，可以发挥正弦波信号供应的作用，进而保障了执行速度的有效控制。
XTAL1 对应的内容是反相放大器输入，而输出所对应的部件是XTAL2。若施用的器件是外部时钟源，不要将 XTAL2 连接上去。因为 6 个状态循环存在于机器周期中，它们分别对应了 2 个振荡循环，故振荡循环的总数量是 12个。
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3 3.3.3 按键控制电路
布防按钮一旦被按下，将在非常短的时间范围内处于监控状态。人靠近它的时候，发射的信号立即被热释电红外线所感应，MCU 收到它传送的信号并报警。在紧急的情况下，蜂鸣器会开始报警。如图 3-8 所示：
S2S3GNDS4P10P11P12
图 3-8 按键部分 4 3.3.4 指示灯和报警电路
I / O 会逐渐把高低两种电平输出。
蜂鸣器的一端和 LED 连接，另一端连接于 P23。如果三极管达到了饱和状态，则立即驱动了蜂鸣器。
15 B1蜂鸣器Q18550VCCGND+R32KP23 图 3-9 指示灯及其报警电路示意图
4 3.4 软件的程序实现 3.4.1 主程序工作流程图
图 3-10 展示了系统主程序对应的工作流程图：
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图 3-10 主程序工作流程示意图
开始 布防按键按下 倒计时结束 15秒倒计时开始 检测到有无 信号 蜂鸣器报警，发光二级管闪烁 紧急按键按下 Y Y N 蜂鸣器报警 结束
17 3.5
报警判断程序
脉冲信号一旦被成功发送，则意味着监控区域中出现了某个人，那么声光报警立即启动，程序开始循环运行。
/**********************红外线报警处理**************************/
1;
= flag_alarm{
// 1)
==
if(hw/
/ 0;
= green {
// 1)
==
fang if(flag_bu
}
// green; ~ = green { // 1)
== fang_en if(flag_bu}
// beep; ~ = beep
// red; ~ = red{
// 1)
==
arm if(flag_al{s() hongwai_di
void红外有输出如果布防延时绿灯常亮确认武装绿灯闪亮准备开始布防蜂鸣器报警红灯报警报警} 3.6
程序编写与调试 3.6.1
Keil 编译器软件简介 Keil C51 的研发公司是美国 Keil Software，它所使用的 C 语言具有较强大的性能，结构性十分明显。而且，此软件的使用过程十分简单，它的内部包含了大量的库函数，在集成开发调试功能的发挥上具有显著的优势。它在目标代码效率的生成上具有较高的效率，且它们的汇编代码都显得十分紧凑。本文将系统地说明 Keil C51开发系统的运行原理等。
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图 15 C51 工具包整体结构示意图 从图 3.1 可以看出, C51 for Windows 主要使用的集成开发环境是 uVision,而 for DOS所对应的是 Ishell。它们能够实现对全部流程的系统化编辑，也可以实现连接功能，对整个系统的调试以及仿真起到了巨大的作用。首先通过 C51 的使用来促进后期A51 编译器编译功能的实现。目标文件的形式可以是生成库文件,当然也能被作为绝对目标文件(.ABS)的形式出现。通过 OH51 转换技术来实现 ABS 文件向 Hex 文件的成功转换,为行源代码级的调试奠定基础,。
51 单片机研发中所使用的最流行的变异软件当属 3.6 Keil。与 Keil 技术相关的文献非常多，我们在本课题中仅仅说明了它的全部编译过程,接着使用较少的时间来实现对已经开发的 Easy 51DP-2 进行使用。而就 Keil 这非常全面的程序而言,由于其始终都通过工程创建的途径来实现的，因此它所对应的文件种类有多个，常见的不仅包括了*.c 文件，也同时包括了*.h 文件等。但从它的函数内容来看，非常具有单一性，即单纯地存在 main()函数。而对于其他类型的文件来说，添加的形式无非是#include 头文件。
Keil 软件界面出现之后,将会出现上次已经打开的工程，实现自动加载的功能。
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图 16 Keil 软件主界面示意图
用鼠标点击 Project-，然后新建一个新项目，或者也可以打开一个已经创建的项目。
图 17 Keil 软件启动新工程界面示意图 出现新的页面之后，确定项目的实际保存路径。然后用鼠标单击“保存”按钮，显示如图 18 所示的内容。接着，在选择板上确定 MCU 型号，即特定的型号是 Atmel STC89C52。
20
图 18 微控制器具体类型
将全部的过程设计之后，软件界面上会出现一条内容，如图 19 所示。在这个时候，我们必须单击 “否”这个按钮。
（与 STARTUP.A51 有关的更加详细的聂荣，可以阅读其他的文献与资料）
图 19 8051 上电初始化程序在工程中的添设示意图
至此，空 51 工程就成功创建了。
在本项目内部增添相关的程序代码。通过文件新建的方式来实现对空文本框的创建。接着，把自己的代码输入到系统中。
在保存的过程中必须强调一点:若程序的形式是由 C 语言编写而得到的,文件名的格式是* .c，但是若程序的编写是由外汇来实现编写功能的，那么可以确定文件的格式是* .asm。
因此，工程的创建工作就此完成，同时创建了一串程序代码，下面我们将要完成的工作是编译，还要把相关的程序代码放入工程中。
21
在这以后，把已经确定的程序放入项目里面，然后切换到键 Project Workspace页面，鼠标单击 Source Group 1 按钮与图中的按钮，出现指定的对话框。打开之前已经确定的文件路径，成功添加此程序。
图 20 添设文件至指定工程 然后对已经输入的代码进行编译，用鼠标对工具栏中进行单击，出现相应按钮。接着，Keil 会出现这些提示：
1" Target " 构建目标
).
Warning(s 0 Error(s),
0 - first" "100 = code
0 =
xdata 8.0 = data
: Size
Programlinking...led.asm...
assembling 在这里，“”首先“-0 错误，0 警告。”的含义是:项目编译的过程中保持 0 警告以及 0错误的状态。对项目进行创建的过程中，HEX 文件的默认状态是不生成的，我们应该按照如下内容进行编译：切换到项目工作区，用鼠标对目标 1 这一界面进行右击，出现“目标 1 的选项"目标 1"”以后，鼠标再次单击。然后单击“输出”按钮，选中图中出现的多选框，鼠标单击“确定”按钮。
22 接着，用鼠标对 Recompile 进行单击，此时会出现“从”first“...”对话框，意味 hex 文件的创设， 即生成了 HEX 文件。
图 21 生成 HEX 文件示意图 3.6.3
使用 Debug 进行调试
Keil 中的调试性能十分强大，能够实现对 C 程序反汇编代码的全面显示，也能够对代码的实际运行时间进行准确地计算，能够将具体变量全部显示到程序中，也能够通过调试工具的使用来实现对单片机程序的系统化编写。
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图 22 调试前设置窗口示意图 鼠标单击，然后显示屏上将出现图 22 中的界面，将页面切换到 Target 一栏，对要使用的晶体频率进行合理地设计。除此以外的其他参数，不需要变动。这些工作全部完成后，可用鼠标进行单击，桌面显示如图 23 中的调试界面
图 23 Keil 调试界面示意图 点击 里面的工具按钮，然后实现调试功能。
而且，调试功能的实现还可以通过点击“查看”里面对应的 3 个对应符号。从图 24 可以看出，“Disassembly Window”的信息是对 C 文件反汇编程序的全面显示; 而“监视和调用堆栈窗口”的
24 显示内容，我们可以通过操作程序系统来得到它的相应变量。
“Memory Window”状态栏中的信息是对内存地址值的说明。
图 24 典型调试工具示意图
四、总结评价 本设计对以单芯片为基础的热释电智能防盗报警器技术展开了详细的研究。STC89C52 单片机是防盗报警器常用的工作处理器，它可以和热释电红色传感器之间形成很好的外部连接。目前来看，它作为一种被动红外探测器，极具新颖性，可以通过非接触手段来实现对人体中所发出的红外辐射的探测，进而实现向特殊电信号输出的有效转换，不管是在红外光的抑制上，还是在减少可见光的干扰上，都发挥了极大的作用。一般而言，通传感器可以保证低电平的输出。在检测范围内，若低电平增加，则增加后的高电平将以 MCU 外部触发信号处理的形式，实现向 MCU的输入。通过内部软件编程的方式，MCU 可以保证控制信号的输出，由此通过对声光报警电路的驱动来实现报警功能。从报警器的工作原理来看，它的操作过程十分简单，极具灵活性，安装方式也不复杂，且同时具有较小的误报率。随着人们生活质量的改善，报警装置技术的改进与全民应用，将为人们的日常工作提供一定的安全保障。
致谢 本设计对以单芯片为基础的热释电智能防盗报警器技术的详细研究。STC89C52 单片机是防盗报警器常用的工作处理器，它可以和热释电红色传感器之间形成很好的外部连接。目前来看，它作为一种被动红外探测器，极具新颖性，可以通过非接触手段来实现对人体中所发出的红外辐射的探测，进而实现向特殊电信号输出的有效转换，不管是在红外光的抑制上，还是在减少可见光的干扰上，都发挥了极大的作用。一般而言，通传感器可以保证低电平的输出。在检测范围内，若低电平增加，则增加后的高电平将以 MCU 外部触发信号处理的形式，实现向 MCU 的输入。通过内部软件编程的方式，MCU 可以保证控制信号的输出，由此通过对声光报警电路的驱动来实现报警功能。从报警器的工作原理来看，它的操作过程十分简单，极具灵活性，安装方式也不复杂，且同时具有较小的误报率。随着人们生活质量的改善，报警装置技术的改进与全民应用，将为人们的日常工作提供一定的安全保障。
25 本篇论文，得以顺利完成，离不开导师的悉心指导，无论是在论文选题方面，还是在论文构思方面，我的指导老师，都给予了我很多建设性的意见，在此表示诚挚的谢意。
除此之外，在此感谢在学习和生活中，帮助过我的各位同学，是你们的不断支持和鼓励，帮助我完成学业。另外，我也要感谢我的任课老师，以及给予我莫大支持的海峰同学。感谢他们在学习中给予我的支持和帮助。
由于时间因素，以及本人的专业能力有限，故此，本篇论文，尚存在某些不足之处，在此欢迎各位老师进行批评指正！
参考文献
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附件一：总体原理图设计
26
附件三：程序源代码
#include <reg52.h>
//调用单片机头文件 #define uchar unsigned char
//无符号字符型 宏定义 变量范围 0~255 #define uint
unsigned int
//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 1
sbit beep
= P2^3;
//蜂鸣器定义 sbit red
= P2^2;
//红色发光二极管定义 sbit green = P2^1;
//绿色发光二极管定义 sbit yellow = P2^0;
//黄色发光二极管定义 sbit hw
= P1^3;
//红外热释传感器定义 bit flag_300ms = 0; uchar flag_alarm ;
//报警标志位 uchar flag_bufang ;
//布防标志位 uchar flag_bufang_en ; //布防标志位使能
27 uint
flag_value;
//用做定时器的变量
/***********************1ms 延时函数*****************************/ void delay_1ms(uint q) {
uint i,j;
for(i=0;i<q;i++)
for(j=0;j<120;j++); }
/********************独立按键程序*****************/ uchar key_can;
//按键值
void key()
//独立按键程序 {
static uchar key_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)
{
case 0x06: key_can = 1; break;
//得到按键值
case 0x05: key_can = 2; break;
//得到按键值
case 0x03: key_can = 3; break;
//得到按键值
}
}
}
else
//按键松开
key_new = 1;
}
28
/******************对应不同按键处理**********************/
void key_with() {
if(key_can == 1)
//按键紧急报警
{
flag_alarm = 1;
//报警标志位 ;
}
if(key_can == 2)
//布防按键
{
flag_bufang_en = 1;
}
if(key_can == 3)
//取消报警
把变量清零
{
flag_alarm = 0;
flag_bufang = 0;
flag_bufang_en = 0;
flag_value = 0;
beep = 1;
red = 1;
//关闭红灯
green = 1; //关闭绿灯
yellow = 1; //关闭黄灯
}
}
/*************定时器 0 初始化程序***************/ void time_init()
{
EA
= 1;
//开总中断
TMOD = 0X01;
//定时器 0 工作方式 1
ET0
= 1;
//开定时器 0 中断
TR0
= 1;
//允许定时器 0 定时 }
29
/******************红外报警处理**********************/
void hongwai_dis() {
if(flag_bufang_en == 1) //准备开始布防
{
green = ~green;
//绿灯闪
}
if(flag_bufang == 1)
//确认布防
{
green = 0;
//如果延时布防成功 绿灯长亮
if(hw == 1)
//红外有输出
{
flag_alarm = 1;
}
}
if(flag_alarm == 1)
//报警
{
red = ~red;
//红灯报警
beep = ~beep;
//蜂鸣器报警
}
}
/******************主程序**********************/
void main() {
time_init();
//定时器初始化程序
beep = 0;
//开机叫一声
delay_1ms(200);
P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff;
//初始化单片机 IO 口为高电平
while(1)
{
key();
yellow = ~hw;
//红外热释电指示灯 有输出就亮黄灯
30
if(key_can < 10)
{
key_with();
//按键设置函数
}
if(flag_300ms == 1)
{
flag_300ms = 0;
hongwai_dis();
//红外报警函数
}
} }
/*************定时器 0 中断服务程序***************/ void time0_int() interrupt 1 {
static uint value;
TH0 = 0x3c;
TL0 = 0xb0;
// 50ms
value ++;
if(value % 6 == 0)
{
flag_300ms = 1;
}
if(flag_bufang_en == 1)
{
flag_value ++;
// 400 * 50ms = 20000ms = 20 秒
if(flag_value >= 400)
//20 秒
{
flag_bufang = 1;
flag_bufang_en = 0;
flag_value = 0;
}
} }
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