本科毕业论文-基于at89s52单片机的红外线防盗报警器设计

本科毕业论文-基于at89s52单片机的红外线防盗报警器设计内容摘要：

电源为后端供电，具体工作过程：经整流、滤波的 12V 电源，经直流开关电源 U1，第 6 脚供给电源， 8 脚为电源芯片的比较输入端，RA 为大功率限流电阻，电源经芯片的 2 脚输出， TL1 为功率电感，电源经 TL1 的2 脚输出。 D2 为快速开关二极管。 C1/BC3 组成电容滤波电路。 如图 36 所示。 图 35 电源电路部分的电路 15 系统总体电路 图 36 系统总电路 16 系统的软件设计，主要集中在单片机功能流程的设计上，要监视是否有人闯入，红外线接收是否中断、如何控制声光报警等。 软件设计的好坏也直接决定了系统的运行质量，在编写软件之前，对系统的流程进行设计是十分必要的，这样可以保证在编写软件时思路清晰，不易出错，修改也变得容易。 程序流程图的设计遵循自顶向下的原则，即从主体逐步细分到每一个模块的流程 [20]。 系统的主流程 （ 1）下图 41 为系统主程序流程图 主程序、脉冲信号产生程序、中断服务程序存放在 AT89S52 单片机中，整个程序设计思想是当检测到有人闯入时，就由 口输出高低电平间隔为 1 秒的脉冲信号去驱动声光报警电路。 这可以通过使 口每隔 1 秒取反一次实现。 而 1 秒时间可以让定时器重复定时 100ms 十次实现。 用寄存器 R1 做循环计数器初值为 10。 采用中断方式编程，整个程序由主程序和中断服务程序两部分组成 [21]。 （ 2）主程序的功能 :起监视作用 ,主要用来判断是否有人闯入 ,红外线的接收是否中断。 主程序的流程图如 41所示 .程序开始后，系统初始化结束后判断是否有人闯入，若有则报警，若无则回到上一级继续判断是否有人闯入。 YES NO 图 41 主程序流程图 转向报警程序 开始 系统初始化 有人闯入。 17 （ 3）以下是脉冲信号产生程序流程。 主要功能：通过定时 100ms 等待，并连续计时 10 次最终得到一个周期的以1s 为周期的方波信号，重复此过程，最终得到一列 1s 周期的方波脉冲信号，最终此列脉冲信号由单片机 1s频率闪动和蜂鸣器鸣叫报警。 NO YES 图 43 脉冲信号产生程序流程 确定有人闯入 定时 100ms 等待至时间到 等待时间到 ?吗。 转向报警程序 18 （ 4）以下是中断服务程序 主要功能：判断定时 1 秒是否完成，从而决定是否对 口取反。 中断子程序流程图如图 43 所示 NO YES 图 43 中断服务程序流程 保护现场 重设定时初值 1s 到了吗。 取反 恢复现场 中断返回 19 系统的主程序 ORG 0000H AJMP MAIN ；转向主程序 ORG 000BH ：定时器 TO 中断入口 LJMP BJ ；转向中断服务程序 ORG 0030H MAIN： MOV SP， 50H ；设置堆栈栈底 MOV R1,0AH；设置循环计数器初值 MOV P3， 00H；设置 P3 口为正常状态 MOV P1,0ffH；使 VD1~VD6 发红外光 MOV TMOD,01H；设 T0 为定时方式 1 MOV TH0,3CH；设置定时 100ms 初值 MOV TL0,0B0H SETB EA。 CPU 开中断 SETB ET0 ；定时器 0 允许中断 JS： MOV A， P3 ；监视是否有人闯入 CJNE A,00H,LP AJMP JS LP: SETB TR0 ；启动 T0 定时为 100ms SJMP$ ；等待定时 100ms 完成 ORG 0060H BJ： PUSH Acc ；现场保护 PUSH PSW MOV TH0,3CH ；重设定时初值 MOV TL0,0B0H DJNZ R1,FH； 1S 未到返回 MOV R1,0AH；重设计数器初值 CPL ； 口取反 MOV P1,00H FH： POP PSW POP Acc RET；中断返回 END 20 系统的调试 (1) 在 protel99se环境中进行软件调试．再利用编程器将调试好的程序固化到 AT89S52单片机中。 (2）检查线路应焊接无误。 (3）电源电路调试。 断开负载．用万用表测量 78L05的 3脚应有 +5v电压。 (4）先不装入单片机．用短路线把 U1插座的 12脚接地．调整 VD1和 VD7的安装位置和角度，测量 U1插座的 2脚电压。 当 VD1和 VD7之间无遮挡时 2脚电压为 0伏，有遮挡时为 +5伏。 用相同方法反复调整其他几对红外收发管的位置和角度。 使 U1插座的 9各脚的电压符合要求。 (5) 将固化好程序的 AT89S52插入电路中的 U1插座上．接上电源即可工作。 红外线防盗报警系统的性能分析 此红外线报警系统属于主动式红外线对射防盗报警系统，主要由系统自发发射接收红外线，由发射电路部分通过红外线发射管发射红外线，然后通过红外线接收电路中的红外接收管接收红外线，正常的情况下，发射与接收活动正常进行，一旦有人闯入，使得接收中断，此时就通过线路连接反映给单片机系统电路，通过软件设计部分来使单片机及时掌握是否有人闯入使红外线接收受阻的信息，从而控制报警器电路的发光管与蜂鸣器部分同时进行声光报警。 以上是该红外线防盗报警系统的主要实现过程。 该系统所使用的都是一些新型实用的芯片，性能优良价格便宜，软件设计方面 也十分简单，适用于开发实用型家庭防盗报警器，且系统适用于一般家庭的 220V 电压，原理简易，安装和使用都非常方便。 21 故障引起的误报及处理意见 产品在规定的条件下、规定的时间内，不能完成规定的功能，称为故障。 故障的类型有损坏性故障和漂移性故障。 损坏性故障包括性能全部失效和突然失效。 这类故障通常是由元器件的损坏或生产工艺不良 (如虚焊等 )造成。 漂移性故障是指元器件的参数和电源电压的漂移所造成的故障。 例如：温度过高会导致电阻阻值的变化，此时设备表现为时好时坏。 事实上， 环境温度、元件制造工艺、设备制造工艺、使用时间、储存时间及电源负载等因素都可能导致元器件参数的变化，产生漂移性故障。 无论是损坏性故障还是漂移性故障都将使系统误报警，要减少由此产生的误报警必须提高产品的设计水平和工艺水平，在作系统设计的同时，还需作可行性设计，如冗余设计、三防设计 (防潮、防盐雾、防霉菌 )等。 在此基础上，提高产品制造过程的可行性，如对元器件质量的严格筛选。 安装引起的误报及处理意见 报警器安装位置、安装角度、防护措施以及系统布线等方面。 例如：将被动红外入侵探测器对着空调、换气扇安装时，将会引起系统的误报警；室外用主动红外探测器如果不作适当的遮阳防护 (有遮阳罩的最好也作防护 )，势必会引起系统的误报警；报警线路与动力线、照明线等强电线路间距小于 时，而未加防电磁干扰措施，系统亦将产生误报警。 要减少此类误报，在安装前要准确设定安装位置、安装角度以及系统线路走向，避免安装红外探测器时面对空调、换气扇，同时若在室外安装应该做好遮阳防护。 环境引起的误报及处理意见 由于环境引起的 误报警是指报警系统在正常工作状态下产生的，从原理上讲是不可避免的，而事实又是不需要的，属于误报警。 例如：老鼠在防范区出没；宠物在居室内走动等。 随着传感技术、计算机技术的发展，大规模集成电路的推广应用，报警系统智能化程度将不断提高，环境噪声干扰引起的误报警现象必将随之降低。 22 总结 本人设计的课题是红外线防盗报警器，经过几 个月的思考和准备，通过对课题的设计，大大提高了自己各方面的能力，例 如对书本基础知识的掌握程度，对资料的查找方法，对自己知识面的扩展都有相 对的提高，但在这其中，也有自己茫然和不知所措的一面，当初决定做此课题时 ，不知该从何下手，头脑中也一片空白，后来经过老师对课题的剖解，头脑中才 逐渐有了轮廓。 资料搜集花费了大量时间，在此过程中我了解 到采集的资料不能从头至尾的抄写，而要取己所需，认为有价值的材料才能引 用，通过对材料和自己构思的组织整理，渐渐有了头绪。 万事开头难，只要把前 段 的准备工作做好了，后面的工作自然就可以顺利很多了。 梅花香自苦寒来，经过几个月不断的修改及创新终于看到了自己的劳动成果，终于完成了红外线防盗报警器的设计，一种胜利感油然而生。 经过这一次设计，体会颇多，感觉到平时的粗心大意，以及不完善的理论知识让我错过了一次就要成功的那种感觉，而是做了很多次的修改，但在制作电路的过程中感觉到了一种力量，那种力量可以让我废寝忘食的不断改善调试电路，可以让自己兴奋的久久的为了电路而深思，可以让自己在深夜写着毕业设计说明书，回顾自己的毕业设计制作过程时，心中油然而生一阵感慨，有失落 ，有兴奋，有喜悦，有苦恼，但我觉得它值得我这样去做，因为它不仅让我有了一次对于电子技术的实践机会，更让我学会怎样去面对制作过程中遇到的困难，怎么去解决困难，让我学会了独立思考，让我隐隐约约记忆起以前学过的知识，原来不知道有何实用性的枯燥电路原理的知识，现在我在实际应用却觉得少了解了好多东西，心中无限后悔。 但这次毕业设计给我的是很真、很纯的感受，亲身体会其制作的艰难路程，这不仅加深了我以前因为种种迷惑不知道的电路知识的认识，而且为我将来的人生也奠定了一定的基础，相信通过以后的学习锻炼 ,理论结合实践，为社会作贡 献。 23 谢 辞 在本次论文的设计过程中，参考了各方面的相关文献资料，使本人对单片机的使用和设计有了更深刻的认识。 为了完成这份论文，梁老师付出了很多心血，给予了我很大的帮助，设计过程中，她从多方面进行指导，不断对文章提出建议，要求密切地把理论用于实验加以论证，使设计更具有可靠性，在此，深表感谢。 其次，本人要感谢自己的所有任课老师，感谢他们在大学四年里的关心和培养，并使本人掌握了高深的专业知识和熟练的专业技能。 最后，要感谢对这次论文有所帮助的所有老师和同学， 时光如逝，四年的大学生活就快结束了，最后几个月的毕业设计也是对我所学专业知识、技术、技能各方面的一个总结。 由于个人能力有限，因此毕业设计还存在一些问题，也有很多不完善的地方。 但我懂得在以后的工作中要全面考虑事情，不能急于求成。 此 次毕业设计是我大学四年最难忘的一件事，也是给各位老师的一个汇报，在以后的路上，我会更加充满信心向更深处学习。 24 参考文献 [1] 吴政江 . 单片机控制红外线防盗报警器 [J]. 锦州师范学院学报 , 2020, 4(5): 4～ 6. 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