基于單片機的無線防盜警報器設計(已修改)

　

【正文】 蚌埠學院本科畢業設計（論文）目 錄中文摘要 1英文摘要 21 引言 3 本課題研究背景 3 無線防盜報警器的發展 3 無線防盜報警器的研究的意義 42 系統設計總方案 5 系統設計思路 5 系統設計框圖 53 軟硬件平臺 7 硬件平臺 7 軟件平臺 7 Keil uVision4 7 Microsoft Office Visio 2003 8 Altium Designer 84 系統硬件部分 10 中心主機控制系統 10 STC89C52RC單片機的引腳功能介紹 10 電源電路的設計 12 晶振電路的設計 13 復位電路的設計 13 從機系統模塊設計 14 紅外熱釋電傳感器 14 放大電路的設計 17 無線發射和接收模塊 17 報警模塊的設計 20 發光二級管報警電路設計 20 聲音報警電路的設計 205 系統軟件部分 22 主程序設計 22 子程序的設計 24 中斷函數設計 24 NRF24L01無線傳輸模塊的程序設計 246 結論 25謝辭 26參考文獻 27附錄A 系統設計的電路圖 28附錄B 系統設計的實物圖 32附錄C 系統設計的程序 33蚌埠學院本科畢業設計（論文）基于單片機的無線防盜報警器的設計摘 要：隨著21世紀社會的加速發展，安防逐漸受到人們的重視。防盜報警器也從之前的有線變化到現在的無線。而且應用的范圍也越來越廣，從家庭防盜到高檔小區防盜等一系列需要安防的地方。本文采用了紅外熱釋電傳感器采集數據、NRF24L01無線傳輸數據以及單片機控制技術，研制了基于單片機的無線防盜報警器。設計涵蓋了數據采集、數據傳輸、數據輸出三大模塊。其中數據輸出以報警的形式體現出來。報警器采用了聲音報警系統和發光二極管報警系統結合的方式來進行報警。整個設計原理是通過STC89C52RC單片機將傳感器采集的數據進行整理，然后傳送到報警系統，實現報警功能。關鍵詞：無線防盜報警；熱釋電紅外傳感器；單片機；無線傳輸3Wireless burglar alarm MCUbased designsAbstract: With the development of society, the security has been paid more and more antitheft alarm also changes from the previous to the current more and more wide range of applications,from the family security to highend residential security and a series of security where paper uses the pyroelectric infrared sensor data acquisition,NRF24L01 wireless data transmission andmicrocontroller control technology, developed a wireless antitheft alarm system based on design includes data acquisition,data transmission,data output module three. The data output in the form of alarm. Alarm with sound and light emitting diode alarm system alarm system bined to alarm. The design principle is through the STC89C52RC MCU the sensor data, and then sent to the alarm system, alarm function.Key words:Wireless burglar alarm。Pyroelectric infrared sensor。microcontroller。 Wireless transmission39基于單片機的無線防盜報警器的設計1 引 言 本課題研究背景隨著現代科學信息技術的不斷發展，無線技術在生活中無處不在，其中無線防盜在小區和家庭財產安全保障方面已經起到重要的作用。在傳統的防盜保護措施中，人們主要通過安裝防盜窗、防盜門，小區物業和倉庫管理也主要是通過雇傭了大量的保安人員等方式，然而社區失竊的案件仍時有發生，這些案件的發生非常隱蔽，等到發現時已經造成嚴重的財產損失。所以這些傳統的防盜都存在著很大的缺陷和不足。目前市場上也存在一些家庭和倉庫的電子防盜報警器，但是這些報警器的功能都比較單一，主要以聲音觸發式防盜報警器、濕度防盜報警器以及有線紅外防盜報警器為主，但是這幾種防盜報警器都存在一些不足，只能用于一定范圍或者一定強度的近距離報警，而且抗干擾性能比較弱。并且現代的住宅區的結構已經發生了很大的變化，從以前的獨立式逐漸向群體花園式住宅區的方向發展，向高空發展，倉庫的布局也從以前的單一布局到現在的復雜結構。所以現在市場上的報警器不能滿足當前的防盜的需求。本設計的目的是為了滿足現代居民住宅、大型小區以及布局復雜倉庫的防盜需要而設計的無線電子防盜報警器。從性能和靈敏度上都比以前簡單防盜器有了很大的改進，從而可以滿足現在結構復雜和規模較大的住宅區和倉庫的防盜報警，而不是僅僅局限于結構單一的住宅區。此設計出的無線報警器防盜性能好、不易出現不報和誤報現象，而且比之前的有線防盜器更實用。不僅如此，整個系統用了單片機作為最小系統的信號處理器，從而可以很好的與計算機相連接，通過計算機來統一管理信息。 無線防盜報警器的發展上個世紀，由于無線技術的落后，所有的防盜報警器都是通過布線來連接的，這就造成了有線報警器在安裝的時候工作量大、造價高等缺點。加上國內的很多住宅和倉庫等建筑都是由水泥和磚等一些建筑材料筑成[1]。除非一開始就考慮到布線問題，不然在布線上將造成更大的困難。然而隨著這些年來無線技術研究的不斷深入，與其同時無線本身具有節省人力物力、節約空間等優點，所以無線技術現在在生活中應用變的越來越大眾化。防盜報警器也從之前的有線防盜報警器發展到現在的無線防盜報警器。隨著當今世界的科學技術的迅速發展，我國的無線防盜報警器的技術也已經越來越完善。各項技術都得到長足的發展，例如：誤報率越來越低、越來越智能化、安全性高、人工維護費用逐漸減少、很強的抗干擾性。新一代無線防盜報警器基本上具有以下特點：⑴操作簡便，每個系統都配有功能和圖案標志想配的遙控器，各項操作也會有不同的聲音提示。⑵優美外形設計，適于家庭和倉庫的安裝使用。⑶給用戶提供多種運用方式，適合家庭、倉庫管理的多種需要。⑷集成有雙向對講和監聽設備，可用于醫院的監護和救護系統、家庭的遠程通訊和軍事方面的監測等各個方面。在價格方面，由于一套質量可靠、性能好的無線放到報警器是有線設備的2倍以上，這為無線放到報警系統的大量推廣造成了一定的障礙。從現在市場來看，要想在我國廣泛推廣無線安防技術，就必須使無線防盜更加智能化，例如與智能樓宇聯系在一起的方式[2]。 無線防盜報警器的研究的意義 無線防盜報警器在現在的安防上起到越來越重要的作用，它能有效的保護家庭和倉庫等需要保護的地方的財產安全。隨著技術的不斷發展，人們對無線防盜系統的研究也更深入，使無線防盜報警系統更簡便、安全性更高、抗干擾性更高。本次設計的無線報警器將可以簡單的實現無線報警器的一些功能，即紅外傳感器、聲光報警等功能，能滿足現在是市場的需求，具有一點的實際應用價值。2 系統設計總方案 系統設計思路硬件和軟件是本系統設計的兩個部分。其中硬件部分分為主機控制模塊和從機采集、發射模塊以及報警模塊。主機模塊主要是以STC89C52RC單片機為主控制的聲音報警系統和發光二級管報警系統。從機模塊主要由紅外熱釋電傳感器模塊、信號放大模塊和無線發收模塊組成。簡而言之，整個系統可以劃分為數據采集、數據傳輸、報警系統。其中數據采集通過被動式紅外熱釋電傳感器來采集人體紅外數據，報警系統是單片機控制的聲光報警電路來進行報警功能。報警系統的工作原理：本系統采用對人體的紅外輻射敏感以及可以抵抗一定的外界干擾的被動式紅外熱釋電傳感器對數據進行采集，通過信號放大電路，最后由STC89C52RC單片機控制的報警主機做出相應的反應，實現各種功能的報警，如：LED紅燈報警、Speaker的聲音報警。其中為了提高報警系統中探測器的探測靈敏度以及熱釋電紅外中探測器的探測距離，本設計在探測器的前方裝設一個菲涅爾透鏡。這樣可以大大提高熱釋電紅外采集信息的可靠性。 系統設計框圖基于單片機的無線防盜器由STC89C52RC單片機、紅外傳感器、NRF24L01無線接發器和聲光報警器，以及相關的控制軟件組成，無線防盜報警器硬件總體結構如圖21所示，其中STC89C52RC單片機是中央控制器，是整個設計的核心部件。圖21 無線防盜報警器總體結構圖3 軟硬件平臺 硬件平臺在基于單片機的無線防盜報警器設計中運用到了許多硬件，如紅外傳感器，STC89C52RC單片機，NRF24L01無線收發模塊，LCD燈，揚聲器等。 軟件平臺本論文的完成使用了許多軟件，其中用到的軟件平臺有： Keil uVision4Keil是一個做微控制器（MCU）軟件開發工具的公司，是由德國慕尼黑Keil Elektronik Gmbh和美國德克薩斯Keil Software兩人組成的。Keil軟件是目前最受歡迎的開發51系列的單片機軟件，支持C語言和匯編語言。Keil C51軟件是51系列兼容各種單片機在內的用C語言開發系統，內部提供了包括C編譯器、鏈接器、宏匯編和仿真調試器等眾多的開