目录
1 绪论................................................. 错误!未定义书签。
1 总体方案设计 (1)
1.1 系统的功能要求 (1)
1.2 总体设计方案 (1)
1.3 系统相关技术 (2)
2 报警器硬件设计 (10)
2.1 主机电路设计 (10)
2.2 热释电红外传感器 (13)
2.3 SIM900A短信息收发模块 (14)
2.4 MQ-2烟雾气敏传感器 (15)
2.5 蜂鸣器电路 (16)
3 报警电路 (16)
3.1. 主机电路设计 (16)
3.1.1时钟电路 (16)
3.1.2复位及复位电路 (16)
3.2热释电红外传感器 (16)
3.3 SIM900A 短信息收发模块 (16)
3.4 MQ-2烟雾气敏传感器 (16)
3.5 蜂鸣器电路 (16)
4 电路元件清单 (16)
结论................................................. 错误!未定义书签。致谢................................................. 错误!未定义书签。参考文献............................................ 错误!未定义书签。附录.. (33)
1 总体方案设计
现在市场上有各种各样的报警器,通过对它们进行分析比较,根据产品的功能要求和产品的性价比,决定采取由单片机为主要技术进行总体方案设计。
1.1 系统的功能要求
根据实际要求,本毕业设计课题技术要求:
(1)应用场合:家庭防盗报警;
(2)采用热释电红外传感器,一旦发现有人入室行窃,应发出声、光报警,并能显示出出事地点;
(3)预留相应接口,以适应家用电器联网的需求;
(4)220V AC供电;
(5)成本应控制在适合家用。
1.2 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,为满足新时期居民的居住要求,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,将其划分为以下功能模块:电源电路,热释电红外传感器电路、警铃电路、数码管显示电路、SIM900A通信电路等。
图2.1 系统组成框图
汽车防盗报警红外探测器安装在用户家里需要防范的部位,例如门窗、厨房,卧室等,当系统开机时,一旦有人入
侵,与之相应的报警探测器立即向用户端自动报警主机发出报警信号,接到警情事件后,自动报警主机立即进行确认,确认无误后,进行处理,同时显示入侵的地点,并做出相应的提醒。
1.3 系统相关技术
本系统主要有电源电路,热释电红外传感器电路、警铃电路、数码管显示电路、SIM900A通信电路等部分组成。下面我们将简要介绍单片机技术,传感器技术和GSM技术等。
2.3.1 单片机技术
1.单片机的特点
所谓单片机就是一块芯片上集成了CPU、ROM、RAM、定时/计数器和多种I/O接口电路等而具有一定规模的微型计算机。单片机与通用微型计算机相比较,它在硬件结构、指令设置上均有其独到之处,主要特点如下:
(1)单片机中的存储器ROM和RAM是严格分工的。ROM为程序存储器,只存放程序、常数及数据表格。而RAM则为数据存储器,用作工作区及存放变量。这样的结构主要是考虑到单片机用于控制系统中,有较大的程序存储空间,把已调试好的程序固化在ROM中,而把少量的随机数据存放在RAM中,这样,小
容量数据存储器能以高速RAM形式集成在单片机内,以加快单片机的执行速度。但单片机上RAM是作为数据存储器用,而不是当作高速数据缓冲存储器(Cache)用。
(2)采用面向控制的指令系统。为满足控制的需要,单片机的逻辑控制能力要优于同等级的CPU,特别是单片机具有很强的位处理能力。单片机的运行速度也较高。
(3)单片机的I/O引脚通常是多功能的。由于单片机机芯上引脚有限,为了解决实际引脚和需要的信号线数的矛盾,采用了引脚功能复用的方法,引脚处于何种功能,可由指令来设置或由机器状态来区分。
(4)系列齐全,功能扩展性强。单片机具有内部掩膜ROM、内部EPROM和外接ROM等形式,并可方便的扩展外部的RAM、ROM及I/O接口,与许多通用的微机接口芯片兼容,对应用系统的设计和生产带来极大的方便。
(5)单片机的功能是通用的。单片机虽然主要是作控制器用,但是功能上还是通用的,可以像一般微处理器那样广泛地应用在各个方面。
2.单片机的应用
单片机在控制应用领域中,有如下几方面的优点:
(1)体积小、成本低、运用灵活、易于产品化,它能方便地组成各种智能化的控制设备和仪器,做到机电仪一体化;
(2)面向控制,能针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务,因而能获得最佳的性能价格比;
(3)抗干扰能力强,适应温度范围宽,在各种恶劣的环境下都能可靠地工作,这是其他机种无法比拟的;
(4)可以方便地实现多机和分布式控制,使整个控制系统得效率和可靠性大为提高。
单片机的应用范围十分广泛,下面仅列举一些典型的应用领域。
(1)工业控制:数控机床,温度控制,可编程顺序控制,电机控制,工业机器人,智能传感器。离散与连续过程控制;
(2)仪器仪表:智能仪器,医疗器械,液体和气体谱仪,数字示波器;
(3)电讯技术:调制解调器,声象处理,数字滤波,智能线路运行控制;
(4)办公自动化和计算机外部设备:图形终端机,传真机,复印机,绘图仪,磁盘/磁带机,智能终端机;
(5)导航与控制:导弹控制,制导,智能武器装置,航天导航系统;
(6)汽车与节能:点火控制,变速控制,防滑车控制,排气控制,最佳燃料控制,计费器,交通控制;
(7)商用产品:自动售货机,电子收款机,电子秤,银行计统机;
(8)家用电器:微波炉,电视机,录像机,音响设备,游戏机[5]。
3.AT89S52的特点
AT89S52作为普通51单片机已与广泛应用于各种产品中,其接口简单,方便使用,且功能强大,因此本系统采用AT89S52单片机作为主控制芯片。
AT89S52的功能特性描述:AT89S52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。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52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。AT89S52具有以下标准功能: 8k字节Flash,256字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,两个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持两种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停
止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,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。
下面我们介绍一下AT89S52的引脚,AT89S52引脚排列如图2.2所示,各引脚的功能如下:
引脚结构
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