震动防盗报警器参考毕业论文.doc
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1、毕业论文震动报警器设计姓 名: 于 * 指导教师: 田 * 专业: 应用电子技术 班级:0122021年11月1日目 录摘 要1引 言21.绪论31.1 设计的主要内容和意义31.1.1 设计防盗报警器的内容31.1.2 设计防盗报警器的意义31.2防盗报警器的分类及其介绍31.2.1 被动式红外传感器31.2.2主动式红外探测器32.硬件电路的设计42.1 家居防盗报警器的硬件组成42.2 家居防盗报警器的硬件设计42.2.1 电源设计42.2.2 人体红外采集电路设计52.2.3 控制、显示电路设计63.软件的设计133.1 keil应用133.2 protel99se应用133.3 程序
2、流程图154.系统分析与调试16结 论18参考文献19致 谢20附录1 原理图21附录2 仿真图22附录3 源程序23震动报警器设计摘 要:本文中介绍了一些比拟常见的安防报警系统及应用。此处来设计其中比拟实用的振动报警器。提出了两种设计方案纯电路式及基于单片机式。此次主要以基于单片机的振动报警器为中心,简要介绍了单片机的开展和应用,阐述了电路与程序的设计方法。期望可以到达当检测到有振动时会发出报警声的目的。整个系统电路设计简单、容易实现,设计出的振动报警器适用于家庭报警。该报警器具有误报率较低、安装和配置容易、本钱低、能量消耗少、使用非常方便的特点。实现的原理是震动传感器将震动信号转换成电压信
3、号,通过LM393电压比拟器,输出电平信号,单片机根据电平信号做出报警输出,数码管显示出信号发出的具体范围。可以应用于家居防盗、仓库防盗等多种防盗场合,具有很强的实用价值和良好的市场前景。关键词:震动报警,单片机 ,防盗系统1.绪论自改革开放以来,随着科技的普及,人们的生活和文化知识水平得到了很大的提升,但是同时一些不稳定的社会因素也随之而来了,这样就促成了人们对安防意识的加强。而随着安防技术的不断开展,安防报警系统也开场应用于家庭生活、工农业生产、交通、机动车、通信、防灾等领域,安防设备的种类也越来越多,主要是根据环境的需要不同而安装适宜的安防设备。而安防设备中除了如监控摄像类的设备是由人工
4、监视并对看到的事情做出相应的处理之外,最多见的还是安防报警系统,可以到达自动报警去提醒人们某个事件的发生。节 1.01 1.1 安防报警系统简介按照坏境需要来分,安防报警系统主要可以分为电路防盗报警、机动车用报警器、工农业生产用报警器和日常生活用报警器1等。(a) 1.1.1 电路防盗报警器电路防盗报警有很多种类,例如断线式防盗报警器、感应式防盗报警器、红外线反射式防盗报警器、触摸式防盗报警器、无线防盗报警器、振动式防盗报警器、声控式防盗报警器等多种报警器都属于防盗报警电路。这些报警电路比拟简单,是由电路来实现报警的,而且实用型比拟普遍。以断线式防盗报警器为例,它的本钱比拟低,制作比拟容易,可
5、适用的范围比拟大,它被广泛应用于家庭、商店、仓库或者果园、鱼塘等防盗监控场所中。断线式防盗报警器电路是由检测电路、报警控制电路、音频放大电路组成。其检测电路主要是时时检测戒备线的状态,假设发现戒备线被打断,那么发出报警信号,由报警控制电路来控制报警器工作,声音经过音频放大电路放大后输出发出警报声音。其他的防盗报警器的工作原理电路组成与断线式相似,只是其检测电路局部不一样。像触摸式、声控式的应用有楼道感应式灯泡等,只是报警电路换成了灯泡电路了。而感应式、反射式可以应用于监测某一点有无生物接近等处,其主要部件为传感器。无线防盗报警系统那么参加了无线信号发送器及接收器,使得可监控的距离更远而不受限于
6、电路导线。(b) 1.1.2 机动车用报警器在现在的社会中,机动车的数量越来越多,而为了机动车的平安,机动车用报警器就应运而生了。例如可以对汽车油压、气压、温度及速度进展检测的汽车多功能报警器,它可以在汽车油压偏低、气压偏低或发动机温度过高、车速过快时而发出警报,提醒驾驶员排出故障、以便行车平安。而事实上,现在的机车中多已安装了油量监测报警器了,它会对机车油量进展监控,当油量低于某值时会提示驾驶员加油,而如XX等城市的公交车上已经安装了机车超速报警装置,当公交车车速大于某值时,会发出警报提示驾驶员已超速等。另外,还有一种常见的机动车报警装置,即当机动车在倒车时,会发出“倒车,请注意!的语音警示
7、语,以提示车后的人进展回避。以及汽车防盗报警器,它具有断线和声控触发报警功能,当车门、车窗被翻开,电源锁被开启,车体被移动时,报警器会被触发而发出响亮的警报声。而现在很多的摩托车、电瓶车等大多都安装了防盗报警系统。(c) 1.1.3 工农业生产用报警器在工业应用方面,最常见的应该是有毒物质超限报警器了。如矿井中的瓦斯气体超限报警器等。它能时时地去测量矿井中瓦斯气体的浓度,并可以在含量即将超标,可能会发生危险时便发出警报,以提醒工人们可以迅速的离开。相似的还有可燃气体报警器等。在农业方面,有温度、湿度超限报警器等。例如在大棚生产中,必须要保持一个适宜的温度和湿度,此类报警器那么是时时地测量大棚中
8、的空气湿度和温度,并在过低或者过高时发出警报,提示人们做出相应得对策。另外一方面,由于现在自然灾害比拟严重,而且发生的很突然,所以一些报警器也被制造出来,例如火山口温度超限报警器、地震报警器等等。它们可以检测火山口的温度或者地壳中的变化,并采集数据,通过对数据的处理、比拟和推测,来预测当地是否会发生自然灾害,以提前发出警报,减少伤亡。(d) 1.1.4 日常生活用报警器报警器的应用已经深入到了我们的日常生活中,除了有水开报警器、制止吸烟报警器等等,比拟常见的有视力保护报警器。此报警器已经普遍嵌入在台灯中,它通过感应一定范围内是否有物体进入来判断人们是否离书本距离太近了。当感应到时,那么会发出警
9、报,提示人们注意视力。而另外一个常见的应用之处事在医院中,为病人呼叫报警器。有的时候,医生和护士是无法时刻呆在病人的身边的,这样的话,病人假设想有什么要求,需要医生或者护士的时候,便可以按下报警器启动按钮,总控制室会显示“报警的病房号、病床号等并提供应医生和护士,这样,他们就可以迅速的赶往病人处了。综上所述,安防报警系统得应用是很广泛的。现在除了保安等一些以人力为中心的安防部门之外,还有一种比拟流行的智能报警系统。在此处,将会设计一款智能振动报警器。振动报警器可以用于家庭门窗防盗2.硬件电路的设计2.1震动报警器的硬件组成家居防盗报警器主要是由人体探测器(红外探测信号)、中央控制单元、数字显示
10、单元、报警电路、按键控制电路和电源电路等局部组成。其框图如图1所示。声光报警模块震动传感器模块数码管显示模块电源模块按键模块晶振电路单片机复位电路图1震动报警器的组成框图 按键的功能就是对报警器进展布防或撤防,震动报警传感器有震动检测局部和LM393电压比拟器组成。工作方式是通过LM393判断震动传感器是否有信号,有信号就输出电平给单片机。单片机处理后再判断接收的是否为按键的信号还是探测器的异常信号,再分别处理,假设是异常信号那么开启报警电路与显示电路,假设是按键的信号就是实现撤防或布防的功能。2.2 家居防盗报警器的硬件设计2.2.1 电源设计考虑采用典型的变压器降压,全波整流,电容滤涉及集
11、成电路稳压的思路进展设计。由于单片机及后续的无线接收电路等都用5 V作为工作电源,所以在经整流和滤波电路后再用三端集成稳压电路进展稳压,为后续电路提供稳定可靠的5 V直流电源,三端稳压集成电路采用LM7805。具体电路图如图5。图5电源电路图2.2.2震动采集电路设计使用振动传感器来检测门窗的振动,并使用LM393比拟器比拟传感器电压和设置电压值,当有震动时,输出信号,单片机来承受LM393传递来的信号,并根据信号来控制报警电路。原理框图如下图。图2 方案二原理框图用程序使单片机时刻检测传感器传来的信号,并根据此信号来控制报警电路是否报警。震动检测局部原理图如下列图:2.2.3 控制、显示电路
12、设计由于控制、显示、报警电路都是围绕单片机进展,所以放在一起阐述。STC89C51为主要的中央处理系统,单片机是在集成电路芯片上集成了各种元件的微型计算机,这些元件包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时/计数器、中断系统、时钟部件的集成和I/O接口电路。由于单片机具有体积小、价格低、可靠性高、开发应用方便等特点,因此在现代电子技术和工业领域应用较为广泛,在智能仪表中单片机是应用最多、最活泼的领域之一。在控制领域中,现如今人们更注意计算机的底本钱、小体积、运行的可靠性和控制的灵活性。在各类仪器、仪表中引入单片机,使仪器仪表智能化,提高测试的自动化程度和精度,提高计算机的运
13、算速度,简化仪器仪表的硬件构造,提高其性能价格比。一STC89C51主要功能、性能参数如下:1内置标准51内核,机器周期:增强型为6时钟,普通型为12时钟;2工作频率范围:040MHZ,相当于普通8051的080MHZ;3STC89C51RC对应Flash空间:4KB;4内部存储器RAM):256B;5定时器计数器:3个16位;6通用异步通信口UART1个;7中断源:8个;8有ISP(在系统可编程IAP(在应用可编程),无需专用编程器仿真器;9通用IO口:3236个;10工作电压:3.85.5V;11外形封装:40脚PDIP、44脚PLCC和PQFP等。二STC89C51单片机的引脚说明:VC
14、C: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FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进展校验时,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
15、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展存取时,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展读写时,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,
16、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ILL这是由于上拉的缘故。 P3.0 RXD串行输入口P3.1 TXD串行输出口 P3.2 /INT0外部中断0 P3.3 /INT1外部中断1 P3.4 T0记时器0外部输入 P3.5 T1记时器1外部输入 P3.6 /WR外部数据存储器写选通 P3.7 /RD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。 I/O口作为输入口时有两种工作方式,即所谓的读端口与读引脚。读端口时实际上并不从外部读入数据,而是把端口锁存器的内容读入到内部总线,经过某种运算或变换后再写回到端口锁存器。只有读端口时才真正地把外部的数据
17、读入到内部总线。上面图中的两个三角形表示的就是输入缓冲器CPU将根据不同的指令分别发出读端口或读引脚信号以完成不同的操作。这是由硬件自动完成的,不需要我们操心,1然后再实行读引脚操作,否那么就可能读入出错,为什么看上面的图,如果不对端口置1端口锁存器原来的状态有可能为0Q端为0Q为1加到场效应管栅极的信号为1,该场效应管就导通对地呈现低阻抗,此时即使引脚上输入的信号为1,也会因端口的低阻抗而使信号变低使得外加的1信号读入后不一定是1。假设先执行置1操作,那么可以使场效应管截止引脚信号直接加到三态缓冲器中实现正确的读入,由于在输入操作时还必须附加一个准备动作,所以这类I/O口被称为准双向口。ST
18、C89C51的P0/P1/P2/P3口作为输入时都是准双向口。接下来让我们再看另一个问题,从图中可以看出这四个端口还有一个差异,除了P1口外P0P2P3口都还有其他的功能。 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/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。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。如想制止ALE的输出可在SFR8
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