毕业设计无线防盗报警器设计.docx
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毕业设计无线防盗报警器设计
第一章绪论
单片机此刻已愈来愈普遍地应用于智能仪表、工业操纵、日常生活等很多领域,能够说单片机的应用已渗透到人类的生活、工作的每一个角落,这说明它和咱们每一个人的工作、生活紧密相关,也说明咱们每一个人都有可能和有机遇利用单片机去改造你身旁的仪器、产品、工作与生活环境。
是用物理方式或电子技术,自动探测发生在设防监测区域内的侵入行为,产生报警信号,并提示值班人员发生报警的区域部位,显示可能采取计谋的系统。
防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。
一旦发生突发事件,就能够通过声光报警信号在安保操纵中心准确显示出事地址,使于迅速采取应急方法。
防盗报警系统与出入口操纵系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一路组成了平安防范系统。
传统的有线防盗都是检测到有盗情的时候只在本地发出警报声音,内部没有操纵器,易被失效,安装、扩展也不方便。
本文设计的无线防盗报警器利用单片机操纵,功能壮大,而且易于扩展。
本此设计的多无线防盗报警器包括数据解码电路、中央操纵单元、数字显示单元、报警电路和电源电路等模块。
应用到AT89C205一、LM38六、780五、变压器等器件。
整机接收频率315M,数据解码采纳市面上用得较多的PT2272专用解码芯片,靠得住性及稳固性较好。
数据处置的任务由单片机完成。
附加实现一些智能操纵功能,给予报警系统更壮大和完整的功能,以知足人们对平安报警的需求。
第二章系统整体设计
设计方案论证
多路无线防盗报警器的组成:
多路无线防盗报警器要紧无线人体探测器、无线遥控手柄、无线接收电路、数据解码电路、中央操纵单元、数字显示单元、报警电路和电源电路等部份组成。
其框图如下:
图2-1多路防盗报警器系统框图
依照前面所述的各单元电路的设计情形,综合考虑后整机电路图设计如下:
图2-2整机电路图
要求如下:
1)设计一套防盗报警系统
要求有一台主机,在收到警情信号后能发出报警声,同时能显示出显现警情的具体位置;人体探测器与主机间的信号传递采纳无线的型式;能够人为操作遥控器对主机进行设防与撤防的操作;在同一区域范围内能有多套系统同时工作而彼其间不阻碍。
2)已知条件:
主机采纳交流市电供,中央处置器采纳AT89C2051,人体探测器采纳热释电传感器,集成电路PT2272-L4作为数据解码,无线接收采纳现成的模块,遥控手柄采纳现成的产品,编码为PT2622-R4集成电路。
3)要紧技术指标:
一、输入电源:
交流220V,频率:
50Hz
二、调制方式:
ASK
3、发射频率:
315M
4、报警单量:
≥90分贝
五、探头路数:
不小于4路
六、遥控器按键:
2键,1只设防,1只撤防
2.2多路无线防盗报警器的工作原理
1)发射模块应用原理图
图2-3发射模块原理图
无线电遥控经常使用的载波频率为315mHz或433mHz,遥控器利用的是国家规定的开放频段,在这一频段内,发射功率小于10mW、覆盖范围小于100m或不超过本单位范围的,能够不必通过“无线电管理委员会”审批而自由利用。
我国的开放频段规定为315mHz,而欧美等国家规定为433mHz。
发射部份一样分为两种类型,即遥控器与,遥控器和遥控模块是关于利用方式来讲的,遥控器能够当一个整机来独立利用,对外引出线有接线桩头;而遥控模块在电路中当一个元件来利用,依照其引脚概念进行应用,利用遥控模块的优势在于能够和应用电路完美无缺的连接、体积小、价钱低、物尽其用,但利用者必需真正知道电路原理,不然仍是用遥控器来的方便。
2)接收模块应用原理图
图2-4接收模块原理图
图2-5315MHZ带2272解码接收板原理图
接收模块的七根引脚别离为D3、D二、D一、D0、GND、VT、VCC,其中VCC为DC5V的供电端,GND为接地端,VT端为解码有效输出端,只要发射器的数据码有输出,VT都能同步输出高电平;D3、D二、D一、D0是2262解码芯片的四位数据输出端,有信号时能输出5V左右的高电平,驱动电流约2mA,与发射器的四位数据码输出一一对应。
接收模块不焊天线也能接收信号,为提高接收灵敏度,能够用一根长度约为23厘米的软导线直接焊接到天线孔处,图中RC所指的是振荡电阻,接收模块和发射器的震荡电阻需要匹配才能工作,发射器能够用我店固定码四键遥控器或带编码四路发射模块,如与其他发射器配套,那么必需提供发射器相关参数。
第三章元器件介绍
3.1AT89C2051原理与用途
低电压、高性能CMOS8位单片机,片内含2kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128bytes的随机数据存储器(RAM),器件采纳ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处置器和Flash存储单元,功能壮大at89c2051单片机可为您提供许多高性价比的应用处合。
89C2051设计有2个程序保密位,保密位1被编程以后,程序存储器不能再被编程除非做一次擦除,保密位2被编程以后,程序不能被读出。
要紧性能:
和MCS-51产品兼容;;全静态工作:
0Hz-24KHz;2级程序存储器保密锁定;128*8位内部RAM;5条可编程I/O线;两个16位按时器/计数器;6个中断源;可编程串行通道;高精度电压比较器(P1.0,P1.1,P3.6);直接驱动LED的输出端口。
引脚功能:
AT89C2051的引脚图如下所示:
图3-1AT89C2051引脚图
VCC:
电源电压。
GND:
接地。
RST:
复位输入。
当RST变成高电平并维持2个机械周期时,所有I/O引脚复位至“1”。
XTAL1:
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:
来自反向振荡放大器的输出。
P1口:
8位双向I/O口。
引脚P1.2~P1.7提供内部上拉,看成为输入并被外手下拉为低电平常,它们将输出电流,这是因内部上拉的缘故。
P1.0和P1.1需要外部上拉,可用作片内精准模拟比较器的正向输入(AIN0)和反向输入(AIN1),P1口输出缓冲器能接收20mA电流,并能直接驱动LED显示器;P1口引脚写入“1”后,可用作输入。
在闪速编程与编程校验期间,P1口也可接收编码数据。
P3口:
引脚P3.0~P3.5与P3.7为7个带内部上拉的双向I/0引脚。
P3.6在内部已与片内比较器输出相连,不能作为通用I/O引脚访问。
P3口的输出缓冲器能接收20mA的灌电流;P3口写入“1”后,内部上拉,可用输入。
P3口也可用作特殊功能口,其功能见表1。
P3口同时也可为闪速存储器编程和编程校验接收操纵信号。
3.2LM386原理与用途
LM386音频功率放大器,要紧应用于低电压消费类产品。
为使外围元件最少,电压增益内置为20。
但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,即可将电压增益调为任意值,直至200。
输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优势,使得LM386专门适用于电池供电的场合。
普遍应用于录音机和收音机当中。
要紧性能:
静态功耗低,约为4mA,可用于电池供电;工作电压范围宽,4-12Vor5-18V;外围元件少;电压增益可调,20-200;低失真度。
3.3Pt2272的原理与用途
PT2262/PT2272是一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路,PT2262/PT2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平)。
任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出,可用于无线遥控发射电路。
编码芯片PT2262发出的编码信号由:
地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,解码芯片PT2272接收到信号后,其地址码通过两次比较查对后,VT脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平,若是发送端一直按住按键,编码芯片也会持续发射。
当发射机没有按键按下时,PT2262不接通电源,其17脚为低电平,因此315MHz的高频发射电路不工作,当有按键按下时,PT2262得电工作,其第17脚输出经调制的串行数据信号,当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号,当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡,因此高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100%的调幅。
图3-2Pt2272引脚图
名称
管脚
说明
A0-A11
1-8、10-13
地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),必须与2262一致,否则不解码
D0-D5
7-8、10-13
地址或数据管脚,当做为数据管脚时,只有在地址码与2262一致,数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电平,否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换
Vcc
18
电源正端(+)
Vss
9
电源负端(-)
DIN
14
数据信号输入端,来自接收模块输出端
OSC1
16
振荡电阻输入端,与OSC2所接电阻决定振荡频率;
OSC2
15
振荡电阻振荡器输出端;
VT
17
解码有效确认输出端(常低)解码有效变成高电平(瞬态)
表3-1Pt2272引脚功能
3.47805的原理与应途
电子产品中,常见的三端稳压集成电路有正电压输出的78××系列和负电压输出的79××系列。
顾名思义,三端IC是指这种稳压用的集成电路,只有三条引脚输出,别离是输入端、接地端和输出端。
它的样子象是一般的三极管,TO-220的标准封装,也有9013样子的TO-92封装。
用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少,电路内部还有过流、过热及调整管的爱惜电路,利用起来靠得住、方便,而且价钱廉价。
该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压,如7806表示输出电压为正6V,7909表示输出电压为负9V。
因为三端固定集成稳压电路的利用方便,电子制作中常常采纳。
图3-37805实物图
3.5变压器原理与应途
变压器利用的原理来改变交流电压的装置,要紧构件是低级线圈、次级线圈和铁心(磁芯)。
在电器设备和无线电路中,经常使用作起落电压、匹配阻抗,平安隔离等。
从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件
变压器原理:
与电源相连的线圈,接收交流电能,称为一次绕组。
与负载相连的线圈,送出交流电能,称为二次绕组。
一次绕组和二次绕组的电压相量U1、电压相量U2、电流相量I1、电流相量I2、相量E1、电动势相量E2、匝数N1、匝数N2同时交链一次,二次绕组的磁通量的相量为φm,该磁通量称为。
变压器用途:
现代化的工业企业普遍的采纳电力作为能源,而发电厂发出的电力往往需经远距离传输才能抵达用电地域。
在传输的功率恒按时,传输电压越高,那么所需的电流越小。
因为电压降正比于电流。
线损正比于电流的平方,因此用较高的输电电压能够取得较低的线路压降和线路损耗,要制造电压很高的发电机,目前技术很困难,因此要用专门的设备将发电机端的电压升高以后再输送出去,这种专门的设备确实是变压器。
另一方面,在受电端又必需用降压变压器将高压降低到配电系统的电压,故要通过一系列配电变压器将高压降低到适合的值以供利用。
电力变压器包括电力系统传输电能的升压变压器、降压变压器、配电变压器等。
仪用变压器用在测量设备中,电子变压器用在电子线路中。
第四章调试与焊接
4.1电路调试
1)第一对电源部份进行调试。
这些数听说明电源部全数工作正常;
2)安装与调试报警电路。
电阻虚焊,补焊后再试,一切正常。
3)无线接收部份的调试。
正常情形下,当无线发射部份(包括无线人体探测器和无线遥控手柄)发射信号后,2272的17脚应输出一个高电平作为解码成功的响应,同时在其四位数据位上输出与发射器相对应的四位数据码。
将主机电源接通后,先测量了无线接收模块的工作电压和2272的18脚电压,均为5V左右,然后一手测2272的17脚电压,一只手按动遥控器,结果按下后没反映,有问题。
断开电源,认真检查,原先2272的15与16脚间的振荡电阻没焊,将270K的电阻焊上后,再试,正常,同时测了四位数据位电压也正常。
4)中央操纵单元电路及程序的调试。
经以上几步的调试工作后,说明外围电路已全数工作正常,只要微处置器操纵这一部份调试通过的话,整机就能够够正常工作了。
5)组装与系统试机。
由于本系统所涉及的内容较多,包括红外线人体探测器,无线发射和接收部件及单片机组成的报警主机等,如整个系统作为设计课题,内容较多,在那个地址,咱们要紧以接收主机作为研究与设计的主体,而关于人体探测器及遥控器的设计采纳现成的成品,论文中只作必然的介绍。
本设计的重点和难点要紧集中在无线数据的传输上,但由于采纳了硬件编解码电路和专用的无线接收模块,因此使设计难度大大降低。
只要将编解码电路的应用条件弄清楚,将振荡电阻和地址数据设置正确,一样都能靠得住工作。
调试时能够通过测量接收端四位数据输出值与发送时的数据进行比对来进行测量是不是工作正常。
当无线数据传输部份正常后,关于单片机的操纵部份相对较为简单。
4.2电路焊接
依照电路图,在印刷电路板上连线,布局有层次、简单、正确,如电源在上面,地线在下面一排,导线不能有交叉,导线应尽可能用的少。
焊接技术确实是高温或高压条件下,利用焊接材料(焊条或焊丝)将两块或两块以上的母材(待焊接的工件)连接成一个整体的操作方式。
焊接技术要紧应用在金属母材上,经常使用的有电弧焊,氩弧焊,CO2爱惜焊,氧气-乙炔焊,激光焊接,电渣压力焊等多种,塑料等非金属材料亦可进行。
各类压焊方式的一起特点是在焊接进程中施加压力而不加填充材料。
焊接是一个局部的迅速加热和冷却进程。
焊接:
焊锡:
较低的。
要紧指用做的焊料。
制,压力加工。
吸锡器:
吸锡器是一种修理电器用的工具,搜集拆卸焊盘电子元件时融化的焊锡。
有手动,电动两种。
电烙铁:
电烙铁分为外热式和内热式两种,外热式的一样功率都较大。
内热式的电烙铁体积较小,而且价钱廉价。
一样电子制作都用20W-30W的内热式电烙铁。
固然有一把50W的外热式电烙铁能够有备无患。
内热式的电烙铁发烧效率较高,而且改换烙铁头也较方便。
电烙铁是用来焊锡的,为方便利用,通常做成“焊锡丝”,焊锡丝内一样都含有助焊的松香。
焊锡丝利用约60%的锡和40%的铅合成,
熔点较低。
防盗报警器PCB原理图如下:
图4-1防盗报警器PCB原理图
第五章心得与体会
本次课设是多路无线防盗报警器的设计,我学会了很多知识,加倍了解了防盗报警的原理、用途、设计方式等。
本设计的主电路部份是以编码芯片PT2262和解码芯片PT2272为中心,用红别传感器进行探测,探测到信号后,将信号传输到PT2262,PT2262把编码信号通过发射模块进行发射,为了让红别传感器和发射电路用同一电源工作,在发射部份的电源采纳了LM7805进行降压,从而知足两种不同电压需求。
接收模块接收到信号后将信号传给PT2272,PT2272解码有效后报警电路进行报警工作,从而达到报警成效。
无线多路智能防盗报警系统功能完善、安装方便、容易应用。
换接其他传感器,例如火、温度、烟雾探测器,就可作为防火报警系统利用。
另外,通过扩展外部的存储器、主机的探头接口数、显示模块、语音电路等,可使系统智能化程度更高、功能更强。
信息技术应用有效带动传统产业改造,信息化与工业化进一步融合。
稳步推动电子信息加工贸易转型升级,鼓舞加工贸易企业延长产业链,增进国内产业升级。
形成一批具有国际阻碍力、特色鲜明的产业聚集区。
产业创新体系进一步完善。
这就要求学生们有更渊博的知识,因此应在以后的学习中多学一些知识,同时更应培育动手能力。
在焊接时,要警惕翼翼,还有技术,就要通过量次练习,我明白了实践的复杂、辛苦和重要性。
依照正确的电路图,焊接也成功了,使我感觉要有丰硕的理论基础。
这次做的课设是与生活实际相关的,使我明白科学技术在推动生活进步方面的重腹地位。
源代码:
ORG0000H
CLRP1.6
CLRP1.2
ACALLDYS
ACALLYS
SETBP1.2
CLRP1.3
CLRP1.6
ACALLDYS
SETBP1.6
ACALLYS
SETBP1.3
CLRP1.4
CLRP1.6
ACALLDYS
SETBP1.6
ACALLYS
SETBP1.4
CLRP1.5
CLRP1.6
ACALLDYS
SETBP1.6
ACALLYS
MOVP1,#0FFH
MOVP3,#0FFH
AGARN:
MOVR6,#34H
JBP3.6,TINDIAN;检查是不是停电
JNBP3.0,AGARN;是不是有有效无线信号输入
ACALLDYS
JNBP3.0,AGARN
MOVA,P3;读入无线信号值
ANLA,#3CH
CJNEA,#20H,XH;20H=00(10,00)00B;撤防程序
CLRP3.1
CLRP1.6;撤防成功响应
CLRP1.4;指示灯
CLRP1.5
SETBP3.7
ACALLYS
SETBP1.6
AJMPAGARN
XH:
CJNEA,#30H,ONE;判定是不是为设防信号
SETBP3.1
CLRP1.6;设防成功响应
SETBP1.4;指示灯
SETBP1.5
SETBP3.7
ACALLYS
SETBP1.6
AJMPAGARN
ONE:
JNBP3.1,AGARN
CJNEA,#4H,TWO
MOVP1,#0FBH
AJMPBJ
TWO:
CJNEA,#8H,THREE
MOVP1,#0F7H
AJMPBJ
THREE:
CJNEA,#0CH,FOUR
MOVP1,#0EFH
AJMPBJ
FOUR:
CJNEA,#10H,FIVE
MOVP1,#0DFH
AJMPBJ
FIVE:
NOP
NOP
NOP
AJMPAGARN
BJ:
CLRP3.7;启动报警信号
ACALLYS;延时34秒
JBP3.0,AGARN
DJNZR6,BJ
SETBP3.7;关闭报警信号
AJMPAGARN
TINDIAN:
MOVP1,#0FFH;停电程序
CLRP1.6
CLRP1.5
ACALLYS
SETBP1.6
SETBP1.5
ACALLYS
CLRP1.6
CLRP1.5
ACALLYS
SETBP1.6
SETBP1.5
ACALLYS
AJMPAGARN
DYS:
MOVR0,#14H
L1:
MOVR1,#0F1H
L2:
NOP
NOP
NOP
DJNZR1,L2
DJNZR0,L1
RET
YS:
MOVR0,0FFH
L3:
MOVR1,0F1H
L4:
NOP
NOP
NOP
DJNZR1,L4
DJNZR0,L3
RET
END
参考文献
[1]刘湘涛.《单片机原理与应用》.北京:
电子工业出版社,2006
[2]何利民.《单片机高级教程》.北京:
航天航空大学出版社,2004
[3]刘文涛.《单片机开发实例》.清华大学出版社,2005
[4]童诗白.《模拟电子技术基础》.高等教育出版社,2001
[5]高吉祥.《全国大学生待腻子设计竞赛培训系列培训教程》.电子工业出版社,2007
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