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单片机的红外遥控家庭防盗报警器的设计

2021-02-11 16:13编辑: www.jxszl.com景先生毕设
本设计是基于单片机的家庭防盗报警器的设计,系统采取52单片机及其最小系统为系统的控制核心,通过热释红外传感器模块感测当前环境信号,将人体辐射的红外信号转化为电压信号进行报警。通过按键模块、电源模块、红外传感器模块、报警模块以及LED显示模块组成了硬件部分。系统分为手动报警和布放两种模式,进入布防状态绿灯闪烁,30秒以后绿灯常亮开始布防,如果有人进入会立马报警红灯亮蜂鸣器响。进入手动报警,蜂鸣器报警,红灯亮。设计使用PT2272无线通讯模块进行远程控制。该设计性能稳定、成本低以及使用方便,在现实生活中具非常广泛的用途,因此它的设计具有一定的价值意义。
目录
一、 前言 2
二、 整体方案设计 3
(一)本设计的任务与内容 3
(二) 系统整体设计 3
(三) 方案论证 3
(四) 最终方案 4
三、 硬件系统的设计 5
(一)单片机最小系统的设计 5
(二) 采集模块 6
(三) 报警模块 8
(四)电源模块 8
(五) 按键模块 9
(六) 通讯模块 9
四、 系统软件设计 11
五、 系统硬件设计 16
(一) 调试步骤 16
(二)调试的注意事项 16
(三)软件调试 16
结束语 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 19
附录三 实物图 20
附录四 元器件清单 21
附录五 C语言程序 22
致谢词 23
参考文献 24
前 言
现在人们对于自身安全保护的意识在逐渐的增强同时也增加了防盗的措施。但是盗窃的现象也是屡禁不止,给人们的生命财产安全带来巨大的隐患,使得越来越多的家庭对于财产的安全问题表示非常的担忧。对于这种现象最有效的的方式就是做好自身财产安全的防护设置相应的警报装置以及预警措施,减少不必要的损失。
红外线由于其自身的特点(不可见性以及感应热量),所以经常用在安保领域,比如运用红外传感器组成的校园围墙安保系统,校园的土地
 

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面积大,安保工作量大如果采取人工的方式的话,就很难做到面面俱到。采用红外报警系统可是实时监控,省去人工,同时在黑夜的环境中,通过感应人体发出的热量来发出报警。在通过摄像装置实时的观测现场的情况,以防出现误报的现象。大大的方面了安保工作。
目前而言市场上的现有的安保系统绝大多数是给企业或者是学校等集体单位使用的,并且配合监控系统一体的安保系统。因此其综合成本较高,不大适合大面积的普及,所以一款性能稳定、性价比高的家庭报警系统的研发,在市场推广的过程中一定会受到广大消费者的欢迎。
单片机作为一种较简单的控制电路能够较为方便的为大众所使用,本次设计中用包括红外模块,电源模块以及报警模块部分,系统分为手动报警和布放报警两种不同的模式,当进入布防状态时绿灯会闪烁,30秒以后绿灯常亮并且开始布防工作,在这时如果有人进入会立马报警红灯亮同时蜂鸣器发出声响。当进入手动报警模式时,此时蜂鸣器会报警同时红灯会立即亮。
二、 整体方案设计
(一)本设计的任务与内容
本论文以STC89C52单片机为核心,通过热释传感器将人体本身辐射的红外光谱的信号转换成为电信号,经过单片机模块的简单处理以后,会触发蜂鸣器发出报警。从而实现进入布防状态的时有人进入的时候可以立即发出警报的实验目的。同时系统还设立了手动报警的模式,如果出现紧急情况的时候可以人工手动的报警。满足人们日常家居的安全防盗的设计要求。
设计的主要内容有:
设置按键,可以手动报警;
可以手动取消报警;
设计可以远程遥控,所有的按键功能均可以遥控实现;
(二) 系统整体设计
本设计的基本思路是:利用温红外热释传感器来检测当前的环境红外光谱信号,经过数据处理为电压信号传输给单片机进行处理,通过蜂鸣器发出警报。系统可以通过按键取消报警,系统装载了手动报警功能,紧急情况的时候可以手动报警,能够满足不同用户的要求。系统框图如图21所示
图21 系统框图
(三) 方案论证
1. 控制模块
作为本设计的核心,其运算精度,功能的多样性以及抗干扰性的能力是毋庸置疑的。
方案一 采用电压比较器,通过热敏电阻采集温度信号经过AD转换以及放大电路的处理,由集成运放组成的电压比较电路来驱动电路运转。
方案二 采用52单片机作为控制核心,运用C语言程序进行红外光谱的探测,并在I/O口输出以控制信号,并且驱动报警电路能够正常工作。
对于方案一而言,采用了电压比较器电路,电路的设计的简单、容易实现,由于没有单片机的 存在也不需要进行程序的编写。但是用运放做成的电路与才生的电压误差大,降低了系统的灵敏度,报警器的安全性大打折扣。
对于方案二来说,以单片机作为整个系统的处理器,通过C语言程序的编写通过与红外热式传感器的配合,能够准确测得红外光谱。进行预警,可以通过按键控制进行手动报警,所以我选择方案二。
2. 检测模块
作为设计的前端的检测装置,模块的灵敏度以及误差率是系统性价比的基本条件。
采取光电传感器,检测当前环境光线的的变化,当出现光线变化的时候,产生不同的电压差,经过A/D转换成数字信号传输给单片机驱动相应的电力。
3. 电源模块
方案一 采取干电池作为系统的供电模块。
方案二 采取USB接口作为系统的供电模块
对于这两种方案而言,如果采取USB的话使用并不方便,使用电池盒增加了视力报警器的灵活性,所以我选择方案一。
4. 报警模块
对于报警模块对于报警器来说是一个重要的组成部分。
方案一 采取语音报警方案,可以通过程序的编写,实现通过扩音器进行语音提示。但是这样实行后元件会比较多,同时相应的成本也会很高。
方案二 采取蜂鸣器进行报警,他的体积小使用方便,只需要配合三极管便可实现电路警戒值的报警。
对于方案一而言,详细的语音报警无疑是大大的方便了使用者,但是语音报警加大了报警器的成本不利于以后的市场推广。使用蜂鸣器价格便宜有利于日后的市场推广。
(四) 最终方案
经过详细的方案论证,最终具体方案如下:
控制模块:采取52单片机
检测模块:热释电传感器模块
报警模块:蜂鸣器
电源模块:干电池
通讯模块:PT2272模块
三、 硬件系统的设计
(一)单片机最小系统的设计
我的这款设计使用的是STC89C52单片机为整个系统的主控的芯片,它的工作原理是这样的:通过单片机的最小系统来驱动单片机正常工作,同时热释传感器模块检测当前红外光线,经过内部快速运算输出数字信号发送给单片机。从而驱动相应的报警电路进行正常的工作。

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