基于单片机的防盗报警电路的设计与制作毕业论文(编辑修改稿)

基于单片机的防盗报警电路的设计与制作毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

菲涅尔透镜的原理基于菲涅尔波带片，菲涅尔波带片具有类似透镜的作用，它可以使入射光汇聚起来，产生极大的光强。 它也有类似于透镜的成像公式 ，式中 为光源到波带的距离， 为透镜中心到像点的距离 （ 透镜半径、 为波带数、 为入射光波长）。 但波带片与透镜有个重要的区别，即一个波带片有很多焦点，上 式给出的是它的主焦点，除此之外，还有一系列的次焦点，在其对称位置（即 ）还存在着一系列虚焦点 [6]。 红外热式电感应模块 通过上述介绍可知，热释电红外传感模块是一种能检测人或物体所发射的红外线而输出电信号的传感器 ， 型号为 HCSR501，外形图如图 所示： 图 热释电红外传感模块外形图 由图 可知， HCSR501(为上图中黄色的元器件 )具有延时调节和距离调节 的作用。 为检测准确起见，将红外检测模块配有 360 度菲涅尔透镜，模块背面焊有高电平 、低电平以及输出端三个端口。 所用人体热释红外模块采用低功耗稳压器件 7133A1，可以保证在很宽的输入电压下稳定提供 的工作电压，确保模块能正常工作。 模块有三个输出脚，标有 OUT 的是输出脚。 而且，上图中右上角的三个排线是一个检测方式切换跳线，上面是 L,底下是 H，当中间和 H 相连为可重复触发方式，即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，知道人离开后才延迟将高电平变为低电平（感应模块检测到人体的每一次活动 陕西理工学院毕业论文 第 6 页 共 32 页 后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间 为延迟时间的起始点）；切换为中间和 L 连接时，为不可重复触发模式，这种模式下感应输出高电平后，延时时间段结束，输出将自动从高电平变为低电平。 其中，红外传感器参数如表 所示： 表 红外传感器技术参数 产品型号 HCSR501 工作电压范围 直流电压 静态电流 50uA 电平输出 高 触发方式 L 不可重复触发 H 重复触发 延时时间 5200S(可调 )可制作范围零点几秒 几十分钟 封锁时间 (默认 )可制作范围零点 几秒 几十秒 电路板外形尺寸 32mm*24mm 感应角度 100 度锥角 工作范围 15— +70 度 感应透镜尺寸 直径： 23mm(默认） 信号处理电路 本设计采用 BIS0001 来完成对热释电传感器输出信号的处理。 1） BIS0001 简介及工作原理 BISS0001 是一款 :有较高性能的传感信号处理集成电路， 它是 以热释电红外传感器和少量外界元器件构成被动式的热释电红外开关。 它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、 库房及家庭的国道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统 [7]。 BIS0001 芯片管脚如图 所示 : BISS0001 也具有具有以下特点： （ 1）数模混合。 （ 2）具有独立的高输入阻抗运算放大器； （ 3）内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰； （ 4）内设延时时间定时器和封锁时间定时器； （ 5）采用 16 脚 DIP 封装。 陕西理工学院毕业论文 第 7 页 共 32 页 图 BIS0001 芯片管脚图 BIS0001 是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、 延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。 它通过放大器将传感器信号进行放大，通过比较器等使信号能够稳定的输出到单片机中。 2）信号处理电路 图 BIS0001 内部电路图 图 典型应用电路电路 BISS0001 的典型应用电路如图 所示。 结合图 讲，运算放大器 OP1 将热释电红外传感器的输出信号作第一级放大，然后由 C3 耦合给运算放大器 OP2 进行第二级放大，再经由电压比较器 COP1 和 COP2 构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号 Vs去启动延迟时间定时器，输出信号 Vo 经晶体管 T1 放大驱动继电器去接通负载。 R3 为光敏电阻，用来检测环境照度。 当作为照明控制时，若环境较明亮， R3 的电阻值会降低，使 9 脚的输入保持为低电平，从而封锁触发信号 Vs。 SW1 是工作方式选择开关，当 SW1 与 1端连通时，芯片处于可重复触发工作方式；当 SW1 与 2 端连通时，芯片则处于不可重复触发工作方式。 输出延迟时间 Tx 由外部的 R9 和 C7 的大小调整，值为 Tx≈ 24576xR9C7；触发封锁时间 Ti由外部的 R10 和 C6 的大小调 整，值为 Ti≈ 24xR10C6。 在信号处理电路中经常用到放大电路，它可以将微弱信号通过晶体管效应放大从而方便对输入的信号进行各种处理。 其中表 为 BISS0001 管脚说明： 陕西理工学院毕业论文 第 8 页 共 32 页 表 BISS0001 管脚说明 ： 引脚 名称 I/O 功能说明 1 A I 可重复触发和不可重复触发选择端。 2 VO O 控制信号输出端。 由 VS 的上跳变沿触发， 使 V0 输出从低到高时视为有效触发。 在输出延迟时间 Tx之外和无 VS 的上跳变沿电平状态。 3 RR1 输出延迟时间 Tx调节端。 4 RC1 输出延迟时间 Tx调节端。 5 RC2 触发封锁时间 Ti调节端。 6 RR2 触发封锁时间 Ti调节端。 7 VSS 工作电源负极。 8 VRF I 参考电压及复位输出端；通常接 VDD。 9 VC I 触发禁止端；当 VcVR 时允许触发。 (VR≈ ) 10 IB 运算放大器偏置电流设置端。 11 VDD 工作电源正极。 12 2OUT O 第二级运算放大器的输出端。 13 2IN I 第二级运算放大器的反向输出端。 14 1IN+ I 第一级运算放大器的同相输出端。 15 1IN I 第一级运算放大器的反相输出端。 16 1OU O 第一级运算放大器的输出端。 单片机控制模块 在此模块中，利用型号为 STC89C52 的单片机作为核心控制部件来实现对人为非法入侵信号的接收及控制 GSM 模块进行发送短信 报警 和声光报警。 此外， 其 还具有其自身的复位电路和晶振电路。 单片机 STC89C52 简介 STC89C52 单片机是与工业标准 MCS51 指令集和输出管脚相兼容的单片机，指令代码完全兼容传统 8051 单片机，具有速度高，功耗低，抗干扰能力强等优点 [8]。 主要特性如下： 增强型 8051 单片机， 6 时钟 /机器周期和 12 时钟 /机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统 8051： 工作电压宽达 ~； 工作频率范围为 0~40MHz，相实际工作频率可达 48MHz 用户应用程序空间为 8K 字节； 片上集成 512 字节 RAM； 通用 I/0 口（ 32 个），复位后为： P1/P2/P3/P4 是准双向口 /弱上拉， P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口用时，需要加上拉电阻； ISP(在系统可编程 )/IAP(在应用可编程 )，不需要专用的编程器和仿真器，可以通过串口直接下载用户程序，数秒之内即可完成； 具有 EEPROM 功能； 具有看门狗功能； 共 3 个 16 位定时器 /计数器； 外部中断 4 路，下降沿中断或低电平触发电路； 通用异步串行口。 陕西理工学院毕业论文 第 9 页 共 32 页 工作模式： 掉电模式：典型功耗 ,可由外部中断唤醒，中断返回后，继续执行源程序； 空闲模式：典型功耗 2mA； 正常工作模式：典型功耗 4mA~7mA。 STC89C521234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 04 03 93 83 73 63 53 43 33 23 13 02 92 82 72 62 52 42 32 22 1 T 2 / P 1 . 0T 2 E X / P 1 . 1 P 1 . 2 P 1 . 3 P 1 . 4 P 1 . 5 P 1 . 6 P 1 . 7 R S T R X D / P 3 . 0 T X D / P 3 0 1 I N T 0 / P 3 . 2 I N T 1 / P 3 . 3 T 0 / P 3 . 4 T 1 / P 3 . 5 W R / P 3 . 6 R D / P 3 . 7 X T A L 2 X T A L 1 V S SV C CP 0 . 0 / A D 0P 0 . 1 / A D 1P 0 . 2 / A D 2P 0 . 3 / A D 3P 0 . 4 / A D 4P 0 . 5 / A D 5P 0 . 6 / A D 6P 0 . 7 / A D 7E AA L E / P R O GP S E NP 2 . 7 / A 1 5P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 1 / A 9P 2 . 0 / A 8 图 STC89C52C 单片机管脚图 单片机最小系统设计 单片机最小系统电路图如图 所示： 图 单片机最小系统 1)复位电路：单片机系统常常有上电复位和按钮复位两种方法。 所谓上电复位，是指计算机加电瞬间，要在 RST 引脚上出现大于 10ms 的正脉冲，使单片机进入复位状态。 按钮复位是指在用户按下 “复位 ”按钮，使单片机进入复位状态。 复位时靠外部电路实现的。 上电时， +5V 电源立即对单片机芯片进行供电，同时经 R1 对 C1 充电。 C1 上电压建立的过程就产生一定宽度的负脉冲，经过反相后， RST 上出现正脉冲，使单片机实现了上电复位。 按钮按下时， RST 上同样出现P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6RS T( RXD ) P 3 . 0( TXD ) P 3 . 1( IN T 0 ) P 3 . 2( IN T 1 ) P 3 . 3( T 0 ) P 3 . 4( T 1 ) P 3 . 5( WR ) P 3 . 6( RD ) P 3 . 7XTAL 2XTAL 1G NDVCCP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7EA / VP PALE / P RO GP SENP 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 0ST C 89 C 52U 1VCC123456781011P 1 . 79121314151617181920。