红外线防盗报警系统课程设计.docx
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红外线防盗报警系统课程设计.docx
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红外线防盗报警系统课程设计
控制系统课程设计报告书
系部名称
:
学生姓名
:
专业名称
:
班级
:
时间
:
红外线防盗报警系统设计
一、设计要求:
1、采用单片机,对射式红别传感器设计防盗系统;
2、要求红外检测距离不小于20cm;
3、无人模式下,及时检测可疑人物通过;
4、异样时声光报警。
二、设计方案分析:
一、方案设计:
1)设计思路:
(1)该设计主要包括硬件和软件设计两个部份。
模块划分为数据收集、开关控制、报警和显示等子模块。
(2)红外线探测报警器电路是由红外线传感器、信号放大电路模块、时钟电路模块、复位电路模块、音响报警电路模块。
STC89C52
单片机
红外接收电路
状态指示电路
控制电路
+5V电源
2)设计原因:
(1)主动红外探测器由发射器和接收器组成,工作时发射器向接收器发出一束或多束通过调制后的红外光束,在发射器和接收器之间形成一道红外光束组成的警戒线。
当被探测目标侵入该警戒线时,红外光束被部份或全数遮挡,现在接收器接收的信号就会发生转变,它经放大与信号处置后,即控制发出报警信号。
(2)红外线具有隐蔽性,在露天防护的地方设计一束红外线能够方便地检测到是不是有人。
此类装置设计的要点:
其一是能有效判断是不是有人员活动;其二是尽可能大地增加防护范围。
固然,系统工作的稳固性和靠得住性也是追求的重要指标。
3)电路实现:
4)所用器材:
编号
名称
型号
数量
R1
电阻
1K
1
R2
电阻
400
1
R3
电阻
1
R4
电阻
100
1
R5
电阻
200
1
C1、C2
电容
30pF
2
C3
电容
10uF
1
D1、D2
发光二极管
LED-RED
2
Q1
三极管
9013
1
U1
集成电路
STC89C52RC
1
Y1
石英晶振
12MHZ
1
K1、K2
按键
*
2
LS
蜂鸣器
8R
1
HS0038
热释电传感器
3TR
1
JP
电源接头
5V
1
二、背景知识介绍:
1)STC89C52单片机简介:
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。
在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能:
8k字节Flash,512字节RAM,32位I/O口线,看门狗按时器,内置4KBEEPROM,MAX810复位电路,三个16位按时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口。
另外STC89X52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、按时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保留,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35Mhz,6T/12T可选。
STC89C52管脚图:
2)红别传感器HS0038简介:
红外接收电路一体化的红外接收装置将遥控信号的接收、放大、检波、整形集于一身,而且输出能够让单片机识别的TTL信号,如此大大简化了接收电路的复杂程度和电路的设计工作,方便利用。
在本系统中咱们采用红外一体化接收头HS0038,外观图如下图所示。
HS0038黑色环氧树脂封装,不受日光、荧光灯等光源干扰,内附磁屏蔽,功耗低,灵敏度高。
在用小功率发射管发射信号情形下,其接收距离可达35m。
它能与TTL、COMS电路兼容。
HS0038为直立侧面收光型。
它接收红外信号频率为38kHz,周期约26μs,同时能对信号进行放大、检波、整形,取得TTL电平的编码信号。
三个管脚别离是地、+5V电源、解调信号输出端。
外形尺寸及引脚排列图:
应用电路图:
原理图:
3)仿真方式:
仿真方式的一个突出长处是能够解决用解析方式难以解决的十分复杂的问题。
有些问题不仅难以求解,乃至难以成立数学模型,固然也就无法取得分析解。
仿真能够用于动态进程。
能够通过反复实验(Trial-and-error)求优。
与实体实验相较,仿真的费用是比较低的,而且能够在较短的时刻内取得结果。
仿真方式是成立系统的数学模型并将它转换为适合在运算机上编程的仿真模型,然后对模型进行仿真实验的方式。
由于持续系统和离散事件系统的数学模型有专门大不同,所以仿真方式大体上分为两大类:
持续系统仿真方式和离散事件系统仿真方式。
三、硬件设计:
红外线探测报警器电路是由红外线传感器、信号放大电路模块、时钟电路模块、复位电路模块、声光报警电路模块。
时钟电路模块:
用来为单片机芯片内部的各类微操作提供时刻基准
复位电路模块:
(上电与按键结合复位电路)
复位是使单片机或系统中的其它部件处于某种肯定的初始状态
声光报警电路模块:
当红外线传感器未收到红外线时,LED-RED灯亮,蜂鸣器响
开关、红外线传感器、信号放大电路模块:
开关控制系统总的运行状态,信号放大电路用以放大发射的38KHZ红外线,提高接收距离
注:
其中上方开关为系统总开关,下方开关代替了红外线传感器的作用。
当红外线传感器接收到红外线时,对应开关状态为开启;当其未接收到红外线时,对应状态为闭合。
四、软件设计:
按上述工作原理和硬件结构分析可知系统程序工作流程图如下图所示:
入口
初始化
监测外部有无信号输入
N
Y
启动声光报警电路开始报警
检测开关信号,等待下次报警
Y
N
结束
Y
主程序工作流程图
本程序实现的功能是:
当单片机检测到外部红外线传感器送来的脉冲信号放生转变后,表示有人闯入监控区,从而通过单片机内部程序处置后,驱动声光报警点路开始报警,然后程序开始循环工作,检测是不是还有下次触发信号,等待报警从而使报警器进入持续工作状态。
同时,利用中断方式能够实现报警功能和计时器发射38KHZ的红外线信号,用手工按键停止的声光报警的作用。
程序清单如下:
soundequ;声音出口
lightequ;光出口
flagsequ;标志位
poutequ;38K输出
ORG0000H;主程序入口地址
LJMPMAIN
ORG0003H;外部中断INT0入口地址
LJMPZINT0
ORG000BH;按时/计数器T0入口地址
LJMPZT0
ORG0013H;外部中断INT0入口地址
LJMPZINT1
MAIN:
SETBsound
SETBlight
SETBflags
SETBEA;开总中断
SETBEX0;开外部中断INT0
CLRIT0;选择为低电平触发
SETBEX1;开外部中断INT0
CLRIT1;选择为低电平触发
MOVTMOD,#02H;选择计数器方式2
MOVTH0,#0F3H
MOVTL0,#0F3H
SETBET0;T0允许位
CLRpout
SETBTR0;开T0
SJMP$
ZINT0:
SETBlight
SETBsound
LOOP1:
JBflags,LOOP2;判断标志位flags
CLRpout
JMPLOOP1
LOOP2:
RETI
ZT0:
CPLpout
RETI
ZINT1:
CLRsound;开蜂鸣器
CLRlight;开显示灯
RETI
END
五、测试数据及设计结果:
系统初始状态图
系统运行状态图
系统报警状态图
六、调试中出现的错误及解决方式
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 红外线 防盗 报警 系统 课程设计