红外线报警器设计先驱版.docx

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1、正文一、选题背景及类型1.l背景现代社会智能化水平越来越高，给我们的生活带来了很大便利。人们对安全有了很高B规定，此前B机械报警器已经不能满足人们对安全B规定了，电子报警器替代了机械报警器,电子报警器安装以便，成本价格低，安全性高，已经走进人们B视野，在对于企业来讲，高端技术的应用可以给企业带来很高的利润，减少不必要的安全损失或者是财产损失；对于居民而言，生活水平时提高使大部分人都住进了楼房，安全问题就出现了，为了防止不必要的损失，加强自身财产的J安全管理，使用报警器就是必然的了。这不仅加强了安全，并且还使得我们应用更以便、更经济，为此更精确与更经济B控制方式使我们一直追求日勺目的。单片机控制

2、B红外线报警器就是一种比较实用并且价格实惠日勺报警器，在这方面日勺应用是比很好日勺。1.2报警器的分类报警器是一种为防止或防止某事件发生所导致的后果，以声音、光、气压等形式来提醒或警示我们应当采用某种行动的电子产品。分为两种报警器：机械报警器和电子报警器。伴随科技0进步，机械式报警器越来越多地被先进0电子报警器替代，常常应用于系统故障、安全防备、交通运送、医疗救护、应急救灾、感应检测等领域，与社会生产密不可分。如下是常见B报警器。(1)气体报警器(2)烟雾报警器(3)燃气报警器(4)可燃性气体报警器（5）红外线报警器本文重要简介的是红外线报警器，如下就着重说一下有关红外线报警器的某些知识。红外

3、线报警器分为积极式和被动式两种。积极式红外线报警器，是报警器积极发出红外线，红外线碰到障碍物，就会反弹回来，被报警器B探头接受。假如探头监测到，红外线是静止不动B,也就是不停发出红线线又不停反弹的，那么报警器就不会报警。当有会动的物体触犯了这根看不见B红线B时候，探头就会检测到有异常，就会报警。被动式报警器少了一项功能，就是发射红外线。物理学上告诉我们，当物体的温度高于OKrJ时候，就会发出红外线，换句话说任何物体都能发出红外线。而其后的原理，被动式报警器和积极式是同样的。红外线报警器对温度敏感，温度越高的J物体辐射出的红外线越强，当感应到环境中存在高出背景强度的辐射时，就触发反警。把报警主机

4、通电放在固定位置，把报警探头挂在约2米高日勺地方，使其向前下方倾斜，以获得较高的敏捷度。接通电源，通过1分钟左右的延时后，报警器进入警戒状态，这时，若有人进入监控区，即刻报警。报警约1分钟，自动停止。然后重新处在警戒状态。主人进入时，首先按一下遥控器上的关机键，伴随报警器一声“嘀”响，即关闭了报警器，进入警戒区也不再报警。当主人离开警戒区后，按一下开机键，随一声“嘀”响，报警器重处在警戒状态。碰到紧急状况，按一下紧急报警键，报警器即紧急报警。报警器内设有高，中，低三档敏捷度调整，顾客可根据需耍自行调整。二、硬件部分2.1DS18B20（温度传感器）的简介基于单片机控制的红外报警器中的传感器是D

5、S18B20（温度传感器），该传感器由DALLS半导企业生产BDS18B20型单线智能温度传感器，属于新一代适配微处理器的智能温度传感器，可广泛用于工业、民用、军事等领域B温度测量及控制仪测控系统和大型设备中。它具有体积小，接口以便，传播距离远等特点。下面重要是温度传感器的性能特点、内部构造及控制措施。2.L1DS18B20性能特点(1)采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其他I/O口线与微机接口，不必通过其他变换电路，直接输出被测温度值(9位二进制数，含符号位)。(2)测温范围为-55-+125C,测量辨别率为0.0625Co(3)内含64位通过激光修正时只读存储器RO(4)适配多

6、种单片机或系统机。(5)顾客可分别设定各路温度日勺上、下限。(6)内含寄生电源。DS18B20内部构造DS18B20内部构造重要由四部分构成：64位光刻ROM(它是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20时地址序列号。不一样B器件地址序列号不一样。)，温度传感器,非挥发的温度报警触发器TH和TL,高速暂存器。DS18B20的管脚排列如图1所示。PR-35封经SOSl封装图1DS18B20引脚分布图在硬件上，DS18B20与单片机的连接有两种措施，一种是VCC接外部电源，GND接地，I/O与单片机的JI/O线相连；另一种是用寄生电源供电，此时UDD、GND接地，I/O接单片机I/O。无论是

7、内部寄生电源还是外部供电，I/O线要接5KQ左右的上拉电阻。DS18B20有六条控制命令，如表1所示：指令约定代码操作说明温度转换44H启动DS18B20进行温度转换读暂存器BEH读暂存器9个字节内容写暂存器4EH将数据写入暂存器的TH、TL字节复制暂存器48H把暂存器0TH、TL字节写到E2RAM中重新调E2RAMB8H把E2RAM中的TH、TL字节写到暂存器TH、TL字节读电源供电方式B4H启动DS18B20发送电源供电方式的!信号给主CPUCPU对DS18B20B访问流程是：先对DS18B20初始化，再进行ROM操作命令，最终才能对存储器操作，数据操作。DS18B20每一步操作都要遵照严

8、格的工作时序和通信协议。如主机控制DS18B20完毕温度转换这一过程，根据DS18B20的通讯协议，须经三个环节：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最终发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。2.21602液晶屏液晶显示屏以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多长处，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。液晶显示屏可以分为两大类，一类是点阵型，另一类是字符型。点阵型一般面积较大，可以显示图形；而一般的字符型液晶只有两行，面积小，只能显示字符和某些简朴的图形，简朴易控制且成本低。与此同步1062液晶屏的实用性很高。下面

9、简要B阐明一下它B电气连接。1602液晶屏采用原则的16脚接口，定义如下表2所示:表21602液晶屏的引脚定义编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2DataI/O2VDD电源正极10D3DataI/O3VL液晶显示偏压信号11D4DataI/O4RS数据/命令选择端（H/L）12D5DataI/O5R/W读/写选择端（H/L）13D6DataI/O6E使能信号14D7DataI/O7DODataI/O15BLA背光源正极8DlDataI/O16BLK背光源负极注:（1） 液晶显示偏压信号：是指用于驱动1602液晶屏上0像素点变化颜色所用0电压，此电压也许靠近GND,本试验板所用日

10、勺1602液晶是靠近GND。（2） 读写选择端是用于控制对液晶的读和写的信号，在本试验板内被直接连接在GND上，即采用只写不读的方式（只要在两次写中间加合适时延时即可）。第1脚:VSS为地电源。第2脚：VDD接5V正电源。第3脚：VO为液晶显示屏对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一种IoKB电位器调整对比度。第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以

11、读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第714脚：DOD7为8位双向数据线。第1516脚：空脚。图21602液晶屏2.3蜂鸣器蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声B,因此需要一定的电流才能驱动它，单片机IO引脚输出F付电流较小，单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增长一种电流放大的电路。试验板通过一种三极管Ql来放大驱动蜂鸣器。蜂鸣器的正极接到QlrJ集电极C极上面，蜂鸣器的负极地，三极管发射极E极接电源VCC,基级B通过限流电阻R33后由单片机的P1.7引脚控制

12、，当P1.7输出高电平时，三极管Tl截止，没有电流流过线圈，蜂鸣器不发声当P17输出低电平时，三极管导通，这样蜂鸣器日勺电流形成回路，发出声音。因此，我们可以通过程序控制P1.7脚的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭。程序中变化单片机P1.7引脚输出波形的频率，就可以调整控制蜂鸣器音调，产生多种不一样音色、音调的J声音。此外，变化P1.7输出电平时高下电平占空比，则可以控制蜂鸣器的J声音大小。2.4stc89c51单片机2.4.1简介单片机又称单片微控制器,它不是完毕某一种逻辑功能的芯片,而是把一种计算机系统集成到一种芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格廉价、为学习、

13、应用和开发提供了便利条件。同步，学习使用单片机理解计算机原理与构造的最佳选择.可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，一般是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示屏等构成（如图1所示）。尚有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予多种机械日勺单片机（亦称微控制器，如图2所示）。顾名思义，这种计算机B最小系统只用了一片集成电路，即可进行简朴运算和控制。由于它体积小，一般都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。目前，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表

14、、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。多种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功能，常在产品名称前冠以形容词一一“智能型”，如智能型洗衣机等。目前有些工厂日勺技术人员或其他业余电子开发者搞出来B某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简朴且极易被仿制。究其原因，也许就卡在产品未使用单片机或其他可编程逻辑器件上。在红外线报警器当中我们应用的单片机是stc89c51单片机，由它来控制报警器的运行。2.5红外对管红外对管是红外线发射管与光敏接受管，或者红外线接受管，或者红外线接受头配合在一起使用时候的总称。下面重要是对红外对管中红外线以及功能的阐明。红外线在光谱中波长自0.76至400微

15、米的一段称为红外线，红外线是不亘见光线。所有高于绝对零度（-273.15）B物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。图3红外线发射管红外线发射管在LED封装行业中重要有三个常用的波段，如下850NM、875NM、940NMo根据波长的特性运用aJ产品也有很大的J差异，850NM波长的重要用于红外线监控设备、875NM重要用于医疗设备、940NM波段的重要用于红外线控制设备。EG：红外线遥控器、光电开关、光电记数设备等。2.5.2功能阐明(1)光敏接受管它是一种具有光敏特性的PN结，属于光敏三极管，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时.，有很小的J饱和反向漏电流(暗电流)。此时光敏管不导通。当光照时，饱和反向漏电流立即增长，形成光电流,在一定aJ范围内它随入射光强度的变化而增大。(2)红外接受管功能与光敏接受管相似只是不受可见光日勺干扰，属于光敏二极管，只对红外线有反应。(3)红外线接受头就是在红外线接受管的基础上进行放大的信号的作用，类似与三极管的放大效果。