基于热释电传感器的家用防盗报警器设计论文.docx

4 X fQINGDAO UNIVERSITY《传感器原理及应用》创新性应用课题研究报告题 目：基于热释电传感器的家用防盗报警器设计学 院： 自动化工程学院 年级专业： 2008级电子信息科学与技术姓 名： 杜一腾张琦龚柱吴有亮任课教师： 迟宗涛 2011年12月10日基于热释电传感器的家用防盗报警器设计Pyroelectric sensor based on the design of home burglar alarm摘要本设计论文从硬件和软件两方面对系统进行了详细的设计介绍了系统的 构成，外围电路的连接，芯片与芯片之间的连接电路，程序设计方法和相应的软 件系统采用7805> 7809芯片输岀5V、9V电床，通过稳床模块给系统供电 整个设计采用模块化思想，主机采用STC89C51实现控制，由热释电传感器和振 动位移传感器对住宅的模拟信号（人体发出的红外信号、引起的振动信号等）进 行自动检测，半检测到异常情况，产生数字信号输入单片机，单片机根据输入信 号，输出给蜂鸣器报警，做出反应处理复位电路采用低功耗，四引脚的IMPS 12 监控芯片系统硬件电路简单、安装方便、操作简单，并且具有低成本的优点， 可适用于各种类型的住宅和人群。

关键词：热释电传感器；STC89C51单片机；报警系统ABSTRACTThis paper from both hardware and software on the system carried out a detailed design.lt introduced the selection of the core chip,the external circuit connections,chip and the connection between the circuit chip,program design methods and the corresponding software.7805.7809 chip system power output by 5V,9V voltage regulator module to the system throught the power supply.The whole design is modular thinking^host STC89C51 used to achieve control,by the pyroelectric sensor and vibrantion displacement sensor for residential analog signal(the human issued by the infrared signal from the vibration signals,and so on)for automatic monitoring,when detected abnormal circumstances,producing a digital signal input SCM,the MCU according to the input signal and output to the buzzer alarm,to respond to treatment.Reset circuit using low-power5four-pin IMPS 12 monitoring chip.System hardware circuit simple,easy to install,simple operation,and has the advantage of low cost,applicable to all types of residential and the crowd.Key words: pyroelectric sensor; STC89C51 MCU; alarm system目录Index第1章绪论 -51.1 设计背景 -51.2防盗报警系统的构成 -51.3防盗报警器的分类 -61.4防盗报警系统在国内外的发展 -61.5防盗报警的技术发展趋势 -71.6 设计系统功能要求 -8第2章系统设计方案 -82.1 总体设计方案 -82.2 系统的相关技术 -92. 2. 1 传感器技术 ・92. 2. 2 单片机技术 -11第3章硬件设计 -133. 1 电源电路设计 -133.2 主机电路设计 -133.2.1 时钟电路 ・143.2.2 复位及复位电路 -153.2.3 键盘电路 - 753.3 数码显示电路的设计 -173.3.7 数码管的工作原理. ・/73.3.2 本系统的数码管显示电路 -173.4 蜂鸣器电路 -183.5 用户端探测器设计 -183.5.1 热释电红外传感器电路设计 -193.5.2 振动位移传感器电路设计 -20第4章报警器软件设计 -214.1 主程序设计 -214.2 扫键程序设计 -22第5章总结与展望 -245. 1 设计总结 -245.2 展望 -24第1章绪论1.1设计背景随着经济社会的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们对其住宅的要求 也越来越高，表现在不仅希望拥有舒适、温馨的住所，血且对安全性、智能性等 方面也提出了更高的要求。

同吋，盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出增长趋势, 传统的依靠安装防盗门窗、或靠人防的防范方式已经越來越不能满足人们的要 求于是各种自动报警系统应运而生，被广泛地应用于需要高安全要求的各种场 所1.2防盗报警系统的构成防盗报警系统是用物理方法或电子技术，口动探测发生在布防监测区域内 的侵入行为，产生报警信号，并提示人员发生报警的区域部位，显示可能采取对 策的系统防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施一旦发生突 发事件，就能通过声光报警信号在安保控制小心准确显示出事地点，便于迅速采 取应急措施防盗报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系 统和电子巡更系统等一起构成了安全防范系统防盗报警系统由探测器、传感器、控制器、报警器、显示器几部分构成， 如图1・1所示控制器实现对热释电传感器和振动位移传感器的循环扫描，并控 制报警信号电路作出相应状态处理，如果有报警信号的话，控制报警电路报警, 同吋通过数码显示单元显示具体的事发位置探测器控 制□ □报警器传感器口口曰— 显ZF斋图1-1防盗报警系统构成图1.3防盗报警器的分类（1） 报警探测器按工作原理主要可分为红外报警探测器、微波报警探测器、 被动式红外\微波报警探测器、玻璃破碎报警器、振动报警探测器、超声波报警 探测器、激光报警探测器、磁控开关报警探测器、开关报警探测器、视频运动检 测报警器、声音探测器等许多种类。

2） 报警探测器按工作方式可分为主动式报警探测器和被动式报警探测器3） 报警探测器按探测范围的不同又可分为点控报警探测器、线控报警探 测器、面控报警探测器和空间防范报警探测器4） 防盗探测器是否采用电源分类可分为无源和有源两种5） 从防盗报警器与报警主机（后端处理器）的连接方式可分为有线与无 线除了以上区分以外，还有其他方式的划分在实际应用中，根据使用情况不 同，合理选择不同防范类型的报警探测器，才能满足不同的安全防范要求报警 探测器作为传感探测器，用来探测入侵者的入侵行为及各种异常情况在各种各 样的智能建筑和普通建筑物中需要安全防范的场所很多这些场所根据实际情况 也有各种各样的安全防范H的和要求因此，就需要各种各样的报警探测器，以 满足不同的安全防范要求1.4防盗报警系统在国内外的发展从上世纪初，报警系统就已经在北美稍具雏形在北美，报警呼救箱放置在 街头巷尾，在呼救吋发出声响提示，以寻求附近警察的帮助；同时，这种呼救箱 直接连接到附近的警局，使得稍远一些的警察也能够收到呼救信息随后，由于 通信技术的发展，提供远程通信服务的电报公司加入到这个行业中，从而使得报 警信息可以通达到更远的地方；不过，这种电报方式毕竟难以普及，所以稍后出 现的理所当然成为报警通讯的主要手段。

而此后自动拨号系统的出现以及电 话普及到千家万户，更使得通过线报警的方式得到了前所未有的发展从以上过程来看，报警行业的发展是以工业技术发展为基础的，只有具备良 好的通信手段，才能够把各地的报警信息汇聚到相应的权威部门，然后由权威部 门负责分配有限的警力來帮助到所有的社会个体国外智能监控防盗技术发展己处于一个较高水平阶段，从具有代表性的北美 发展过程，nJ以清楚的看出世界智能监控防盗技术的发展概况其具有以下特点, 值得我们借鉴H前，对北美的安防产业来说，最成功的经营模式就是联网报警服务模式， 联网报警将整个北美的安防产业从横向到纵向进行整合串并，形成了 一个集中许 多高科技手段和产业化管理水准的一体化综合性产业比如世界排名第一，北美 最大的安防跨国公司——美国奇亚诺公司到七十年代，它对其产业的整体发展 方向做了很大的调整，变为互联报警服务商，建立了首家网管中心，尤其引用了 大量的网管技术、系统集成技术和电子技术，现已成为十分先进的联网报警服务 平台，它在美国、加拿大、英国、香港、台湾等多个国家和地区都有分公司，北 美的客户数己超过600万,2003年防盗报警收入总产值达105亿美元1982年，公安部和公安部第一•研究所根据当时的放到报警技术的发展为故 宫很多展厅安装了主动红外、被动红外、微波、超声波、声控等防盗报警探测器, 形成了多种探测手段的防盗报警系统，防盗报警技术提高到一个新水平。

进入九十年代，人们注意到周界防范的重要性，要利用周边的围墙，铁栅栏 等屏障建立周界防范，如果没有条件形成大周界也要建立建筑物的墙体、窗户、 门外和建筑物之外在防护区和禁区内采用3种以上不同探测原理的探测器构筑 多道防线，与此同时防遮挡功能的探测器也问世了，促进了入侵探测器技术的发 展H前，全国的安全技术基本丄和国际丄接轨在现代计算机技术、口动控制 技术和现代通信技术的支持下，安防系统也是一个很完善的计算机控制系统，防 盗报警系统，电视监控系统，声音系统，门禁系统和巡更系统统一由一台计算机 进行管理，标志我国的安防事业进入一个新阶段1.5防盗报警的技术发展趋势数字化、无线化、集成化是防盗报警系统进一步发展的要求，所以我们不难 发现防盗报警的技术发展趋势：(1) 更稳定可靠：如探测器可抗电磁干扰或射频干扰、防雷电等，以适应恶劣气候;（2） 更多样的功能：如探测器可调频、防遮挡、防破坏等；（3） 更精美、小巧的外观：以符合品味口益提高的室内装潢需求；（4） 更智能化的设计：方便地设/1!防，人性化的操作界面；（5） 更强大的联网功能；（6） 更方便的扩展性上述发展趋势，事实丄都建立在数字化、无线化、集成化的三大核心技术基 础上。

1.6 设计系统功能要求（1） 可实现非法入侵报警；（2） 采用复合式防盗传感器，热释电红外传感器和震动位移传感器并接使 用，增加报警可靠性；（3） 蜂鸣器报警，显示出事发地；（4） 采用双电源技术，主电源停电或被切断，备用电源自动工作第2章系统设计方案2.1总体设计方案智能住宅安防报警系统开发设计方案是参照国内外相关技术的发展状况，根 据我国住宅建设的实际情况，为满足新吋期居民的居住要求，并充分考虑其经济 性和可靠性系统组成框图如图2・1所示，根据系统拟达到的总体功能。