用單片机设计的报警系统.docVIP

该报警系统由传感器外围电路、光声报警外围电路、键盘外围电路、看门狗外围电路及相关的控制软件组成，图2.1为报警系统的方框图 图 2.1 报警系统功能方框图1 键盘外围电路 键盘是一组按键的集合，它是最常用的单片机输入设备。操作人员可以通过键盘输入数据或命令。实现简单的人-机通信。按键是一种常用型按钮开关。平时（常态时），按键的二个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合（短路）。键盘分为编码键盘和非编码键盘，键盘上闭合键的识别由专用的硬件译码器实现，并产生键编号或键值的称为编码键盘，如BCD码键盘、ASCⅡ码键盘等；靠软件识别的称为非编码键盘。在单片机组成的测控系统及智能化仪器中，用得最多的是非编码键盘。表2.1为本系统所用键盘的功能设置。键盘的每个按键都是一个常用开关电路，当按键K未按下的时候，输入为高电平，K闭合的时候，输入为低电平。通常的按键所用开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，电压信号波形发生变化。由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭和时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，抖动时间长短由按键的机械性能决定，一般为5ms～10ms2.1 键盘功能分布 1 2 3 设置报警 4 5 6 修改密码 7 8 9 功能扩充 * 0 # 功能扩充 2.2 光声报警外围电路 本系统由门控振荡器组成的声光报警系统可以发出断续的声音和闪烁的灯光，取得最佳报警效果。由与非门CD4011构成两级门控振荡器。其中，U3A和U3B组成低频振荡器，振荡频率约为1HZ，周期约1s。R9为下拉电阻，常态下使Alarm端口为0V。仅当Alarm端接高电平信号时电路才起振，交替输出的高、低电平经过三级管Q1，使发光二级管闪烁发光，闪光周期也是1s。U3C和U3D组成音频振荡器，振荡频率约为1KHZ。仅当U3B的4端为1时，第二级振荡器起振，通过两个三级管驱动喇叭发出断续的“嘀、嘀、....”报警声[4]。图2.3为光声报警外围电路。 图 2.2键盘外围电路 图 2.3 光声报警外围电路 热释敏人体红外线传感外围电路 该热释电红外传感器由红外探测头、放大器、比较器、延时电路和稳压电源等组成。它的监测范围为10m，视角为110度，很适合家庭防盗报警，也可用于库房、厂房、通道等场所。 人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长的10μm的左右的红外线，红外探头就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的。人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅尔透镜增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通过采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。 红外线传感器采用P2288型热释电器件，在壳体顶部有滤光镜片窗口，只使波长为7～10μm0.1～10HZ 红外线传感器前面装设了菲涅尔透镜，它是一种多面反射镜，用于产生一个“高灵敏感应区”和“盲区”交替出现的红外场，使进入红外探测元的红外线呈脉冲状态，提高它的接收灵敏度，扩大探测距离。装调时，应反复调节传感器和反射镜的间距，使作用距离最大。 安装或使用时，红外探测器应置于1.5～2m[6]。图2.4为红外线传感外围电路。 图2.4 红外线传感外围电路 看门狗外围电路是为了消除外界干扰而设计的。WDT（Watch Dog Timer） 看门狗的主要功能有两个： 运行监控：在实际的环境中存在着很多电磁干扰，这种干扰对单片机系统的干扰是很危险的，经常会使一些没有经过抗干扰设计的系统死机或者跑飞的情况，这是用户所不能够预料的，但是可以通过看门狗电路进行复位，重新运行程序。 电压控制：在实际的环境中，有可能出现这样或者那样的意外的状况，电源的输入有可能会出现问题，输入过大或者过小，这对于整个系统的正常运行都是很危险的。所以，需要在电压出现特殊情况时对系统进行复位操作，使其重新进入循环，以免出现不确定状态使系统出现跑飞的现象。例如在上电复位的时候，如果电压偏低，则有可能会出现不确定的状态，使系统不能正常的初始化，也就更不用说执行程序了。在实际的应用中，对于电压的监测还是次要的，因为通过采用专门的电压芯片或者电压电路，系统的电压输入基本上是有保障的，因此比较严重的还是系统的抗电磁干扰问题。 单片机系统中的看门狗一般分为两种，一种是软件看门狗，一种是硬件看门狗。本系统是用硬件看门狗电路来对程序的执行进行监控。图2.5为看门狗外围电路。 图 2.5 看门狗外围电路 湖北大学本科毕业论文(设计) 4