1、單片機課程設計報告題 目 紅外熱釋電家庭防盜報警器2014年12月31日1 方案設計與論證1.該設計包括硬件和軟件設計兩個部分。模塊劃分為數據采集、按鍵設定、報警等。2.本紅外線防盜報警系統由熱釋電紅外傳感器、蜂鳴器、單片機控制電路、LED指示電路及軟件組成。3.系統可實現功能。當人員外出時，可把報警系統設置在外出布防狀態，探測器工作起來,當有人闖入時，熱釋電紅外傳感器將探測到動作，設置在監測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，紅外熱釋電模塊送出TTL 電平至STC89C52單片機，經單片機處理運算后驅動執行報警電路使警號發聲。2 硬件電路設計本設計包括硬件和軟件設計兩個部分。從設

2、計的要求來分析該設計須包含如下結構：紅外感應部分、STC89C52單片機、報警系統三大部分。電路總原理圖如圖3-1所示： 電源開關 電源 STC89C52 單片機復位電路LED指示燈報警電路按鍵控制 圖3-1 總體設計框圖處理器采用51系列單片機STC89C52。整個系統是在系統軟件控制下工作的。設置在監測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，送出TTL 電平至STC89C52單片機。在單片機內，經軟件查詢、識別判決等環節實時發出入侵報警狀態控制信號。驅動蜂鳴器及報警指示燈報警。2.1按鍵控制電路本電路的設計就是為了控制電路中布防和緊急狀態下不同的工作形式，當按下布防按鍵后， 30秒

3、后進入監控狀態，當有人靠近時，熱釋紅外感應到信號，傳回給單片機，單片機馬上進行報警。當遇到特殊緊急情況時，可按下緊急報警鍵，蜂鳴器進行報警。如圖3-8所示。 圖3-8按鍵部分2.2指示燈和報警電路在單片機的I/O 里會輸出高低電平,在P20、P21和P22分別接上LED指示燈而P23接上蜂鳴器而蜂鳴器外接個8550的三極管起到開關作用，當三極管達到飽和狀態下就驅動了蜂鳴器工作了 。圖3-9指示燈和報警電路3 軟件設計3.1 主程序按上述工作原理和硬件結構分析可知系統主程序工作流程圖如下圖所示：開始布防按鍵按下倒計時結束20秒倒計時開始檢測到有無信號蜂鳴器報警，發光二級管閃爍緊急按鍵按下YYN蜂

4、鳴器報警結束 圖3-10主程序工作流程圖3.2 子程序3.2.1 報警判斷子程序探頭感受到來的脈沖信號后，表示有人闖入監控區，從而經過單片機內部程序處理后，驅動聲光報警電路開始報警，持續報警,然后程序開始循環工作并保持紅燈閃爍。4 安裝與調試本次設計的硬件電路主要由單片機89C51組成，在調試電路的過程中也碰到了一些問題。問題一：單片機無法正常下載程序。調試步驟：（1）檢查單片機和串口電路是否連接錯。（2）檢查焊接電路是否有虛焊和漏焊。問題二：蜂鳴器鳴叫不正常。調試步驟：檢查蜂鳴器的型和位是否接的正確。故障原因：蜂鳴器的管腳并未完全與錫面板接觸。解決方案：重新焊接使其接觸良好。5 性能測試與結

5、果分析第一步為目測，單片機應用系統電路全部手工焊接在洞洞板上，因此對每一個焊點都要進行仔細的檢查。檢查它是否有虛焊、是否有毛剌等。第二步為萬用表測試，先用萬用表復核目測中認為可疑的連線或接點，查看它們的通斷狀態是否與設計規定相符，再檢查各種電源線與地線之間是否有短路現象。第三步為加電檢查。當系統加電時，首先檢查所有插座或器件引腳的電源端是否有符合要求的電壓值，接地端電壓值是否接近零，接固定電平的引腳端是否電平正確。第四步是聯機檢查。在對硬件電路調試過程中，還遇到了不少問題，第一次把所有的元件都焊上去后，都準備調試了，才發現正負電源的插針離得太近了，不容易接電源，本不該犯的錯誤，這些都是由于自己

6、的粗心大意造成的，所以說，做任何事情都必需經過“三思而后行”，來不得半點的馬虎，否則浪費了時間和精力6 心得體會本設計研究了一種基于單片機技術的熱釋電智能防盜報警器。該防盜報警器通過以STC89C52單片機為工作處理器核心，外接熱釋電紅傳感器，它是一種新穎的被動式紅外探測器件，能夠以非接觸方式探測出人體發出的紅外輻射，并將其轉化為相應的電信號輸出，同時能有效的抑制人體輻射波長以外的紅外光線與可見光的干擾。平時傳感器輸出低電平，當有人在探測區范圍內移動時輸出低電平變為高電平，此高電平輸入單片機，作為單片機的外部觸發信號處理，經單片機內部軟件編程處理后，單片機輸出控制信號，驅動聲光報警電路開始報警

7、。該報警器的最大特點就是使用戶能夠操作簡單、易懂、靈活；且安裝方便、智能性高、誤報率低。隨著現代人們安全意識的增強以及科學技術的快速發展，相信報警器必將在更廣闊的領域得到更深層次的應用。 到目前為止我的課程設計也即將告一段落了，在這次的畢業設計中，自己也學習到了很多以前沒有沒有經歷過的知識，讓我更加清楚了理論知識和實踐能力的差別了，了解到自己的短處，培養了我的獨立思考能力，進一步提高了自己在實際設計過程中研究問題、發現問題、解決問題的能力，同時，也發現了自己的不足之處，和一些問題的存在，并有待進一步學習和發展，讓自己在未來的工作和學習之中更快的適應和提高自己。參考文獻：1胡萍串口通信的紅外報警

8、器的研制計算機與現代化，（）：2唐德琴電子溫度測量儀器技術發展戰略研究電子科學技術，（）：3李行善基于串口組件的體系結構電子串口與儀器學報，（）：4姜道連等用于設計紅外報警器的設計與制作國外電子元器件，（）：5馮國進嵌入式驅動程序設計從入至精通田北京：清華大學出版社，6蔡文齋專業級串口調試器設計現代電子技術，7熊如貴串口通信感應裝置電子制作，（）：8時德鋼等基于串口通信的紅外報警器的研究計算機測量與控制，（）：附錄：1 電路圖2 實物圖3 源程序#include <reg52.h> /調用單片機頭文件#define uchar unsigned char /無符號字符型 宏定義變量

9、范圍0255#define uint unsigned int /無符號整型 宏定義變量范圍065535#define key_io P1uchar key_can;/ 紅外熱釋電平時為0 有輸出為1sbit beep = P23; /蜂鳴器定義sbit red = P22; /紅色發光二極管定義sbit green = P21; /綠色發光二極管定義sbit yellow = P20; /黃色發光二極管定義sbit hw = P13; /紅外熱釋傳感器定義bit flag_300ms = 0;/*獨立按鍵處理函數*/ void key()static uchar key_new = 0,ke

10、y_old = 0,key_value = 0;if(key_new = 0) /按鍵松開if(key_io & 0x07) = 0x07)key_value +;else key_value = 0;if(key_value >= 5) /按鍵松開松手檢測key_value = 0;key_new = 1;/按鍵松開后進入等待按鍵狀態else if(key_io & 0x07) != 0x07) /按鍵按下key_value +;else key_value =0;if(key_value >= 5)/按鍵按下消抖key_value = 0;key_new = 0

11、; /按鍵松開后進入等待松開按鍵狀態key_can = 20;if(key_new = 0) && (key_old = 1)switch(key_io & 0x07)case 0x06: key_can = 1; break; /得到按鍵值 case 0x05: key_can = 2; break; /得到按鍵值 case 0x03: key_can = 3; break; /得到按鍵值 key_old = key_new; /*定時器0初始化程序*/void time_init() EA = 1; /開總中斷TMOD = 0X01; /定時器0工作方式1ET0 =

12、 1; /開定時器0中斷 TR0 = 1; /允許定時器0定時uchar flag_alarm ; /報警標志位uchar flag_bufang ; /布防標志位uchar flag_bufang_en ; /布防標志位使能uint flag_value; /用做定時器的變量/*紅外報警處理*/ void hongwai_dis()if(flag_alarm = 1) /報警red = red; /紅燈報警beep = beep; /蜂鳴器報警if(flag_bufang_en = 1) /準備開始布防green = green; /綠燈閃 if(flag_bufang = 1) /確認布防

13、green = 0; /如果延時布防成功 綠燈長亮if(hw = 1) /紅外有輸出flag_alarm = 1;/*對應不同按鍵處理*/ void key_with()if(key_can = 1) /按鍵緊急報警flag_alarm = 1; /報警標志位 ; if(key_can = 2) /布防按鍵flag_bufang_en = 1;if(key_can = 3) /取消報警 把變量清零flag_alarm = 0; flag_bufang = 0; flag_bufang_en = 0;flag_value = 0;P2 = 0xff; /*主程序*/ void main()time_init();while(1)key(); yellow = hw; /紅外熱釋電指示燈 有輸出就亮黃燈if(key_can < 10)key_with(); /按鍵設置函數if(flag_300ms = 1)flag_300ms = 0;hongwai_dis(); /紅外報警函數/*定時器0中斷服務程序*/void time0_int()