- 4 -20单片机的防盗报警器课程设计
处理器采用51系列单片机AT89C51。整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在
监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号,经放大电路、比较电路送至门限开关,打开门限阀门送出TTL 电平至AT89C51单片机。在单片机内,经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大并推动声光报警设备完成相应动作。当报警延迟10s一段时间后自动解除,也可人工手动解除报警信号,当警情消除后复位电路使系统复位,或者是在声光报警10s钟后有定时器实现自动消除报警[4]。
- 4 -
- 5 -20单片机的防盗报警器课程设计
三 具体电路模块设计
3.1 热释电红外传感器原理
本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理及设计电路如图2所示, 在VCC电源端利用C1和R2来稳定工作电压,同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。当检测到人体移动信号时,电荷信号经过FET放大后,经过C2,R1的稳压后使输出变为高电位,再经过NPN的转化,输出OUT为低电平。
R2 C1 Q1OUT Y2RS C2 R1Y1 FETR3Q2NPN R4Vcc3vVCC12v 图2 热释电红外传感器原理图
3.2 放大电路的设计
如图3所示为最基本的放大电路,Vi是输入电压信号,Vo是输出放大的电压信号。
- 5 -
- 6 -20单片机的防盗报警器课程设计
图3 放大电路图
3.3 时钟电路的设计
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。
因为一个机器周期含有6个状态周期,而每个状态周期为2个振荡周期,所以一个机器周期共有12个振荡周期,如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ,一个振荡周期为1/12us,故而一个机器周期为1us[5]。如图4所示为时钟电路。
图4 时钟电路图
- 6 -
- 7 -20单片机的防盗报警器课程设计
3.4 复位电路的设计
复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位,单片机在时钟电路工作以后, 在RESET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。例如使用晶振频率为12MHz时,则复位信号持续时间应不小于2us。本设计采用的是外部手动按键复位电路。如图5示为复位电路。
图5 复位电路图
3.5 发光二极管报警电路的设计
由2个发光二极管接上电阻后连上单片的RXD的引脚,外接VCC,当单片机的RXD引脚被置低电平后,发光二极管被点亮,起到报警作用。图6所示为发光二极管报警电路。
图6发光二极管报警电路图
- 7 -
- 8 -20单片机的防盗报警器课程设计
3.6 声音报警电路的设计
如下图所示,用一个Speaker和三极管、电阻接到单片机的TXD引脚上,构成声音报警电路,如图7示为声音报警电路。
图7 声音报警电路图
3.7系统硬件电路的选择及说明
硬件电路的设计见附图1所示,从以上的分析可知在本设计中要用到如下器件: AT89C51、热释电红外传感器、LED、按键、反相器74LS04、蜂鸣器等一些单片机外围应用电路,以及单片机的手工复位电路等。其中D1是正常工作指示灯,D2—D5是起报警指示作用,当RXD脚被置低电平时,D2—D5亮红灯开始报警,同样,TXD脚置高电平时声音报警电路开始工作。电路设有2个按键,S1键作为模拟盗窃信号输入键, S2键作为作为电路复位键。
- 8 -