本课程设计报告详细介绍了基于单片机技术的红外报警系统的开发过程。通过硬件搭建和软件编程相结合的方式,实现了高效、灵敏的安全防护功能,为家庭及商业环境提供可靠的警报解决方案。报告深入分析了系统的电路原理图、程序流程以及测试结果,展示了该系统在实际应用中的优越性能与广阔前景。
### 课程设计报告书
**课程名称**: ARM体系结构与编程
**设计题目**: 基于单片机红外报警系统
**专业班级**: 嵌入式软件08-2班
**学 号**: 0820010202
**姓 名**: 冯雪连
**指导教师**: 崔丽群
#### 设计时间
2010年12月20日 - 12月24日
### 设计目的
随着时代的进步,人们对环境的安全性提出了更高的要求。许多小区安装了智能报警系统以提高安全性,保障居民的人身和财产安全。目前市面上使用的防盗、保安报警器多采用超声波、主动式红外发射/接收及微波等技术。
本设计使用被动式的热释电红外传感器(PIR),其能非接触地检测人体辐射的红外线,并将其转换为电压信号,同时能够区别运动生物与其它物体。这种传感器适用于防盗报警装置,也可用于自动控制、接近开关和遥测等领域。由于制作简单且成本低,安装方便,防盗性能稳定可靠,不易被入侵者察觉。此外,该系统通过单片机处理后可方便地与PC进行通信,并便于多用户统一管理。
### 设计任务
1. 本设计包括硬件和软件两部分的开发。
2. 红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED 控制电路及相关控制管理软件组成。终端设备具备信息采集处理及数据传输等功能,包含中央处理器(CPU)、输入模块、输出模块和通信模块等组件。
3. 当用户外出时可将系统设为布防状态。一旦探测到入侵者,热释电红外传感器会触发警报信号,并通过单片机的运算驱动报警电路发出声音或灯光警示。
### 设计内容
#### 4.1 系统设计方案
##### 4.1.1 系统概述
- **AT89C51简介**
AT89C51是一种带4K字节闪存可编程擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。该器件采用高密度非易失性存储技术制造,并兼容工业标准MCS-51指令集和输出管脚配置。AT89C系列为许多嵌入式控制系统提供了高效且价格合理的解决方案。
如图4-1所示:
图4-1 AT89C51引脚
- **系统设计简介**
本项目采用热释电红外线传感器,因其制作简单、成本低廉及安装便利等特点,在防盗性能稳定可靠方面表现出色。这种装置隐蔽性强且不易被入侵者发现,其信号经由单片机处理后可方便地与PC进行通信,并便于多用户统一管理。
### 4.1.2 功能模块
- **数据采集**:包括热释电红外传感器和其它相关硬件设备。
- **键盘控制**:实现系统布防、撤防等操作的设置。
- **报警功能**:当检测到入侵时,发出声光信号提醒用户或安保人员。
### 4.1.3 系统电路设计
包括单片机控制系统、红外探头电路、驱动执行报警电路和LED控制电路的设计与说明。系统硬件的选择及具体参数将在文中详细描述,并附有相应的程序实现方法以及软件仿真图示等技术细节内容。