單片機控制的防盜系統設計
一、方案設計
防盜報警系統是以51 單片機為核心構成防盜報警系統,當熱釋電紅外傳感器檢測到人體時,LED 燈發光,單片機接收到信號后,通過外接報警電路立即發出報警信號,達到預期報警效果。電源模塊供電,時鐘模塊設定好時間和日期,通過LCD1602 液晶顯示器顯示時間和日期。
二、系統硬件與軟件設計設計
(一)報警電路設計
報警電路采用的是蜂鳴器報警,當紅外感應源在接收到人體紅外輻射時后續電路經檢測處理后就能產生報警信號。接收到報警信號,LED 燈變亮,蜂鳴器鳴叫報警,當報警延遲10s 一段時間后自動解除,也可以人工手動解除報警信號。當警報解除,復位電路復位系統,或報警10s,自動取消報警定時器。如果人體進入檢測區域,它不會移動,則溫度沒有變化,傳感器也沒有信號輸出,51 單片機沒有接收到信號,LED 燈變暗,蜂鳴器不鳴叫,不會發生報警現象。
報警電路原理圖如圖2.1 所示,蜂鳴器用一個三極管Q4來驅動。單片機引腳P1.1 接三極管的基極輸入端。當P1.1 輸出高電平1 時,三級管導通,蜂鳴器兩端獲得約+5V 的電壓而鳴叫;當P1.1 輸出低電平0 時,三級管截止,蜂鳴器停止發生。
(二)顯示模塊設計
LCD1602 液晶顯示器的顯示原理:字符的顯示:在LCD上顯示字符很復雜,因為一個字符由6×8 或8×8 點陣組成。它必須找到并顯示與屏幕上某些位置相對應的顯示RAM 區域的8 個字節,并創建每個字。該部分的不同位為“1”,其余為“0”,“1”亮起,“0”熄滅。這形成了一個標志。但是,由于字符發生器的控制,顯示字符比較容易,因此控制器可以根據LCD 上顯示的行數和列數以及文本模式下每行的列數來操作,以找到相應的顯示RAM。設置地址,光標,發送字符的代碼。
(三)單片機控制的防盜系統總體設計
單片機控制的防盜系統總體設計是由AT89C52 控制DS1302 芯片,通過顯示模塊LCD1602 液晶顯示器顯示日期和時間。有熱釋電紅外傳感器,LED 燈,按鍵,蜂鳴器和其他一些微控制器外設應用,以及微控制器復位電路。其中D1是績效指標,從P10 口輸入信號,P11 口和P12 口輸出信號。
當熱釋電紅外傳感器接收到信號,P10 口接收到信號為高電平時,P12 口為高電平,LED 燈亮,同時P11 口也為高電平,蜂鳴器鳴叫,達到報警效果。當熱釋電紅外傳感器沒有接收到信號,接收到信號為低電平,P12 口為低電平,LED 燈滅,同時P11 口也為低電平,蜂鳴器不發出鳴叫就不會報警,系統不反應繼續檢測。
單片機控制的防盜系統總體設計實物圖如圖2.4 所示。它是由AT89C52 控制時鐘模塊DS1302 芯片,通過顯示模塊LCD1602 液晶顯示器顯示日期和時間。熱釋電紅外傳感器檢測到人體時,LED 燈發光,由于人體溫度和環境溫度之間的差異,約10 微米。通過菲涅耳透視濾光器放大從人體發射的紅外線輻射的m 微米,然后集中在紅外線感應源上。當紅外感應源接收到人體的紅外輻射時會失去電荷平衡。釋放電荷,然后產生一個高電平和高電平輸出到外圍電路,報警電路檢測和處理可以產生一個報警信號,蜂鳴器發出聲音以達到預期的報警效果。
(四)防盜報警系統程序設計流程
當人體感應器開始檢測到信號,這意味著有人進入檢測區域。51 單片機內部處理后,51 芯片微控制器外圍電路蜂鳴器被激活以啟動警報。鬧鐘在10 秒后自動停止。然后程序開始循環。它檢查是否有下一個觸發信號。等待警報。讓鬧鐘繼續工作。當人體感應器開始檢測不到信號時,系統不反應,繼續檢測。
三、測試結果及分析
首先對上面制作的電路板按照原理圖用數字萬用表進行逐一測試排除虛焊,短路等情況同時觀察極性原件是否焊反,然后采用接觸式上電的方法對電路進行上電測試,上電后用手觸摸芯片表面看是否發熱,一旦有發熱的情況立即關閉電源,然后排查解決,待觸摸測試結束后對電路板進行較長時間的供電,與此同時在單片機里面裝入預先設定好的功能測試程序對電路進行功能測試,一直到電路板各項功能都達到預期為止。下面是LCD1602 液晶顯示器和熱釋電紅外傳感器的測試結果。
當人體進入檢測區域時,LED 燈發光。由于人體溫度和環境溫度之間的差距,約10 微米。從人體發出的紅外輻射被菲涅耳透視濾光器放大,然后會聚到紅外傳感器源。紅外傳感器源接收人體的紅外光束。當輻射損失時,電荷平衡失去,電荷輸出到外部,然后產生高電平,高電平輸出到外部電路。報警電路在檢測和處理后可能會產生報警信號。時鐘模塊設定好時間,LCD1602 液晶顯示器顯示時間和日期,達到預期報警效果。
當無人進入檢測區,溫度沒有變化,當紅外傳感器沒有接收到來自人體的紅外輻射時,它將保持電荷平衡,并且不會將電荷傳送到外部,然后產生低電平并向外圍電路輸出低電平。傳感器也沒有信號輸出,LED 燈變暗,報警電路檢測處理后就沒有產生報警信號。時鐘模塊設定好時間,LCD1602 液晶顯示器顯示時間和日期,達到預期報警效果。