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基于单片机的住宅报警系统设计说明书

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目录

目录...................................................................................................................................................................... I 摘要...................................................................................................................................................................... I 1 小区防盗报警系统综述 (1)

1.1 课题背景 (1)

1.2 防盗系统发展历史及分类 (1)

1.2.1防盗报警系统的发展历程 (1)

1.2.2防盗报警的分类 (2)

1.2.3国内外研究情况 (2)

1.2.4目前存在的问题 (3)

1.2.5 防盗报警系统应用情况及发展趋势 (3)

2 总体设计方案 (5)

2.1 设计思路 (5)

2.2 系统方案论证与拟定 (5)

2.3 系统组成 (5)

3 单元硬件电路 (7)

3.1 控制器—单片机 (7)

3.1.1单片机的历史 (7)

3.1.2单片机的应用领域 (7)

3.1.3单片机AT89C52 (8)

3.2 无线接收电路设计 (11)

3.2.1 PT2272芯片介绍 (11)

3.2.2无线接收电路 (12)

3.3 系统设置及显示电路 (13)

3.3.1 LED显示器及其工作原理 (13)

3.3.2 LED数码管显示与单片机I/O接口设计 (14)

3.3.3系统设置电路 (15)

3.4 报警电路设计 (16)

3.4.1音频功率放大器LM386 (16)

3.4.2监控指示电路 (17)

3.5 无线发射电路 (17)

3.5.1数据采集与监控 (17)

3.5.2无线编码电路 (21)

3.6 系统电源 (24)

3.6.1主机电源 (24)

3.6.2分机电源 (25)

3.7 电平转换器件MAX232 (26)

4 电路原理图的设计 (28)

4.1 Protel 99SE简介 (28)

4.2 原理图设计 (28)

4.3 系统电气原理图 (30)

5 系统软件实现 (31)

5.1 编程软件Keil c51 (31)

5.1.1 C51的优点 (31)

5.1.2 Keil C51程序开发 (31)

5.2 主机系统程序流程图 (33)

5.3 程序源代码 (34)

6 系统仿真及演示 (35)

6.1 仿真软件Proteus (35)

6.1.1 Proteus简介 (35)

6.1.2系统仿真 (35)

6.2 程序下载及演示 (38)

总结 (41)

致谢 (42)

参考文献 (43)

附录 (44)

摘要

随着社会经济的发展,人们生活水平的不断提高,与此同时对人生安全和财产安全提到了一个新的高度,盗窃、入室抢劫等刑事案件的多发使得人们越来越渴望有一个安全生活的空间。传统的防盗门窗越来越不能满足人们日常防盗的要求,因此人们迫切需要一种智能型的家庭安全防盗报警系统。在智能小区的建设中,高性价比的防盗系统在人们的选择中占有很大的优势。本文就介绍了一款基于单片机的防盗系统,本系统采用了热释电红外传感器,它的制作简单、成本低、安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信,便于多用户统一管理。本设计包括硬件和软件设计两个部分。。采用了监控主机和监测分机的分离,使用无线的数据传输方式,以单片机AT89C52监控主机的控制器件,采用LED作为数码显示器、喇叭、红外探头电路、高亮度LED作为报警装置,并辅之一些外围器件,用C语言控制单片机来完成报警系统的设计。整个系统是在系统软件控制下工作的。最终实现人性化的防盗报警。

关键词:单片机;C语言;无线传输; 热释电传感器;

Abstract

With the development of social economy, improvement of people's living standard, meanwhile to life and property security, referring to a new height, theft, home invasion robbery etc criminal cases multiple makes people more and more eager to have a safe living space. The traditional security doors and Windows increasingly unable to satisfy People's Daily security requirements, so people urgently need a kind of intelligent family safety anti-theft alarm system. The construction of the intelligent village, high ratio of performance in people's choice anti-theft system plays a big advantage. This paper introduces a paragraph of the security system based on single chip, this system USES a pyroelectric infrared sensor, its make simple, low cost, installation is more convenient, and properties of security is stable, strong anti-jamming capability, high sensitivity, safe and reliable. The devices will not be hidden, installation, and it found that thieves processed by single-chip microcomputer system signal convenience and PC communications, facilitate multi-user unified management. This design including hardware and software design of two parts. Adopted monitor host and monitoring the separation of the use of wireless extension, the way of data transmission of AT89C52 MCU control elements, monitor host as digital display using LED, speaker, infrared detector circuit, high brightness LED as alarm device, and some of the peripheral devices, supplemented by C language microcontroller to complete alarm system control the design. The whole system is under control work in the system software. Finally realizes the humanized anti-theft alarm.

Key words:MCU;C language;Wireless transmission;Pyroelectric sensor;

1 小区防盗报警系统综述

1.1 课题背景

随着时代的不断进步, 人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。现在很多小区都安装了智能报警系统, 因而大大提高了小区的安全程度 , 有效保证了居民的人身财产安全。由于红外线是不可见光, 有很强的隐蔽性和保密性, 因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外,在电子防盗、人体探测等领域中,被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。

1.2 防盗系统发展历史及分类

1.2.1防盗报警系统的发展历程

上世纪八十年代中期,当时国内本土的报警产品几乎一片空白,报警技术绝大多数应用在军工产品中,属于国家科研院所的专利,还没有出现民用报警产品,进口的报警产品也只在极少数场所中应用,主要在银行报警、政府机关保卫、重点文物防盗和军事安全等。限于当时的科技水平、国民安全意识、极小行业应用范围和高昂的安装维护成本等因素影响,当时报警产品使用推广很艰难,一些场所大都是强制性安装,使用区域主要在特大城市和沿海经济发达城市,市场发展比较缓慢。而且探测器以红外技术为主,误报漏报率高,没有复杂的多鉴型探测技术应用。直到上世纪80年代末90年代初还没有真正意义上的国内报警产品生产厂家,到90年代中期,国内报警产品技术有了一定的发展,应用逐渐广泛,但行业管理混乱,在深圳和福建一些地方少数国产报警品牌开始出现,通过学习和模仿国外报警产品的技术和性能,占领了一些低端的报警产品市场。但产品性能不稳定,给后来的报警市场健康发展埋下了隐患。这时的报警产品仍然局限于公安110电话联网报警系统的应用,报警产品技术也围绕着联网报警系统产品来改进和提高。

为了对全国的报警产品的安装使用有章可循,1996年,公安部出台了相关标准,特别对银行和文博系统的报警产品技术和系统安装进行了规定。到2000年前后,国内报警产品生产厂家进一步增多,产品功能和国外产品不相上下,但采用报警技术含量仍然比较低端,稳定性较差,这时国外报警品牌大量进入中国,带来国际先进的报警技术,对国产报警产品技术发展有很大的促进。

2000年到2005年国内联网报警服务业进入大发展时期,报警产品技术更进一步提高,报警控制主机稳定性大大提升,有线型和无线型报警主机的自身功能非常丰富,还可以根据客户需要扩展相应的功能,如语音短信报警模块、网络通讯模块,还预留多种接口兼容视频、智能家居、门禁等系统等,方便工程商系统集成;报警控制器通讯模式多样化,除了传统的电话线传输外,出现了GSM、IP、GPRS、RS485等等传输方式,联网报警控制中心设备由原来的板卡插入式发展成高度集成的一体化工控机形式,配套的报警编程管理软

件和中心监控软件功能丰富,系统安全性更有保障。由于应用环境的广泛和复杂,前端探测器种类非常繁多,如多鉴探测器、红外探测器、方向识别幕帘探测器、室外探测器、红外对射、光栅、激光、电子围栏、玻璃破碎、震动感应探测器、防火类探测器等等。对于常用的红外探测器来讲,DSP技术处理、自动温度补偿等技术不断应用,探测器的误报率和漏报率显著改进。

1.2.2防盗报警的分类

目前,还没有一个比较准确的数字说清国内报警行业的情况。就生产企业来看,国内各种防盗报警产品生产企业有五百多家,年产值大约在45亿元左右。如果加上消防报警生产企业,共有近七百家,主要分布在广东、福建、北京、上海、浙江、江苏、河北等地,国内主要防盗报警产品制造商集中在深圳、福建泉州。但是所有防盗报警产品制造商的企业规模都不大,主要的生产厂家有:豪恩、美安、康联、华昌伟业、时刻、科立信、隆泰等;消防报警产品主要有河北的海湾公司、江苏的南京消防公司,可以生产报警主机、探测器、遥控器、报警中心接收机等防盗报警及消防报警系统产品。随着网络技术的成熟,基于TCP/IP接口协议具有网络传输警情功能的报警技术也完美的应用到产品中。

国内防盗报警产品市场复杂,生产企业良莠不齐。相对来讲,消防报警产品市场要规范一些。长期以来,防盗报警产品市场都是国际品牌、国内知名品牌、地方品牌各自盘踞一方,割地封侯,占据不同层次市场。国内的厂家主要以低技术含量、低价格、小批量安装为主;国外产品技术含量高、价格高,主要以专业高端市场为主。虽然国外报警产品技术比较成熟,但是由于生产成本高,运输成本、关税等原因导致价格比较高。因此与国内产品价格有较大差距,一些产品价格超过部分消费者经济承受能力,产品普及效果并不好,也无法实现规模生产降低成本,产品一直保持在比较高的价位运行,主要应用在一些高端市场,对整个报警产品市场影响有限。

目前,按照国内市场情况,报警产品市场可以划分为五级,一级市场是上海、北京、广州、深圳、天津、杭州和南京,这些都是中国经济最发达的城市,消费能力强;二级市场主要包括重庆和其余的省会城市及浙江、江苏、广东省的地级市;三级市场是指全国的地级市和浙江、江苏、广东省的县级市;四级市场包括其余地区的县级市;五级市场是指全国的乡镇和广阔的农村。但是,谁在这些市场占有多少份额还无法说得清,因为中国市场太大也太复杂。

1.2.3国内外研究情况

目前,国内市场上的防盗报警系统大部分是国外品牌,国内防盗报警产品厂商发展时间比较短,真正取得长足发展也是在2000年以后,特别是在2004年国内有些厂商迅速成长,投资规模和企业规模都在迅速发展和扩大。但是与国外厂商相比还有很大差距。

现阶段,大部分工程商安装防盗报警产品时倾向于国外品牌,其中,安装的国外产品主要来自美国、日本和韩国,这三个国家的产品占据我国报警市场的近80%的市场份额。这主要是因为,在产品供给市场上,绝大部分国外品牌来自美国和日韩,防盗报警产品在这些国家的发展已经非常成熟,产品功能稳定、性能完善,再加上进入我国是时间较早,所以在我国市场上占有相当大的份额。

智能化住宅保安系统具有较高的自动化技术水平及完善的功能,安全性、可靠性高。

每个住户单元的防盗、防灾报警装置通过网络系统与小区管理中心的监控计算机连接起来,实现不问断监控。安防报警包括:门禁系统、红外门磁报警、火灾报警、煤气泄漏报警、紧急求助、闭路电视监控、周边防越报警、对讲防盗门系统等。

1.2.4目前存在的问题

目前报警产品的开发仍然局限在应用层面,所以技术含量不高,投资的成本不高,加上行业审批控制不严等原因,造成准入门槛不高;由于产品信息不对称,使用方出于利益关系,对于选购产品并不是从产品质量来考虑,报警产品市场处于比较混乱竞争的状态:靠低价竞争,利用高价+回扣进行关系营销等等。同样,也有依靠品牌推广营销、大资本大集团大项目运作等多种方式。

报警产品技术一是涉及领域广泛,技术含量高,例如计算机、通讯、自动化、网络、传输和控制技术等等,如前端报警探测器的核心器件传感器就涉及红外、光强、压力、震动、声音、温湿度等物理量,转换为各种易于多种方式处理的电量(电压、电流、电阻等),报警控制主机具有芯片微处理器,各种防区定义,情景模式定义等,如加拿大PARADOX报警的STATD专利技术;二是兼容多种协议接口和通讯方式,可多种操作方式对报警系统进行编程调试、维护管理等;三是系统功能模块化,系统扩展性强,报警控制主机具有基本报警功能,如基本防区、分区、PGM、用户密码、报警事件缓存等,如需要其他功能,如:语音模块、GSM/GPRS/IP网络模块、打印模块、音频对讲模块、门禁模块、有线无线防区扩展模块、继电器联动模块等等,需要根据客户的个性化需求来增添功能模块,或者增加系统集成模块便于软硬件系统集成;四是报警产品技术注重和其他智能化系统的集成,能在一个项目中形成一个有机整体,便于管理操作;五是目前国际主流报警控制系统的技术发展非常迅速,系统自身集成能力不断提高,大大拓宽了报警系统的应用范围,报警功能是其中的一项子功能,例如加拿大枫叶PARADOX最新款的IMPERIAL系列,其主控制器功能异常强大,具有32个独立分区和384个可编址防区输入,支持64个独立门禁,对照明管理、电动窗帘、喷淋灌溉、采暖通风、温湿度调节等设备进行自动化控制,设备安装采用国际通用的滑轨卡槽式;六是网络化报警是报警技术的一个重要方向,目前具备多种联网报警方式并存且互为后备的报警厂家非常少,只存在与几个国际大品牌当中。

1.2.5 防盗报警系统应用情况及发展趋势

防盗报警产品总体发展趋势:从少防区(4防区)向多防区(16防区以上);电话线制向GSM、总线制、网络制发展;从有线向无线发展;无线从单一频点(315M)向专用频段(433M内多频点)、从单向/单工向双向/半双工或双工通讯发展。比如主动红外入侵探测器从传统型向编码调制型发展,说明随着科技的普及、随着报警产品应用面的扩大,传统型主动红外入侵探测器产品存在的问题逐渐暴露,由于密集安装引发误报警、漏报警、可以被同型号或同类产品替代;对于新型建筑结构,比如现代造型的围墙等无法安装、使用;对于窗、阳台等也无法有效防范等;被动红外入侵探测器开始从室内防范向室外防范发展,说明室内防范的局限性日渐显现,防范开始向室外/户外推进。但是由于其产品探测原理的限制,其室外型产品的防范效果/工作稳定性等各方面均不尽人意。

防盗产品的整体发展趋势在民用方面是向构造大系统、多用户、多功能发展。成为可视对讲或家居智能的一个功能;从单纯的报警发展为:远端对现场喊话、远端对现场声音

监听、GPRS/3G现场图像转发等多种功能。民用产品传输功能针对散户(电话线制)向面多用户、集团用户(总线制、网络制)发展。体现了产品技术从模拟向数字化、网络化、

集成化的过渡。

2 总体设计方案

2.1 设计思路

防盗系统发展到今天,它的功能在不断的增强,都是在向智能化的方向发展,其报警的方式也是多样化、可视化。如今市场上成熟的防盗报警产品有被动式的、主动式的和多技术复合式的。但前两者都有致命的缺点就是误报率很高,而多技术复合式的防盗报警器误报率很低,也是未来发展的主要方向。基于自己的知识和设计的任务要求,依旧设计一款能是实现手动设置和自动监测的小区报警系统,在设计的过程中把这几年在学校里学到的知识综合的应用与融合,同时也让自己明白我们的学习道路还很遥远。

2.2 系统方案论证与拟定

根据题目的要求是设计一个基于单片机的防盗报警系统,实现自动监测和声光报警,并能显示报警的地址。综合任务书的要求现拟定以下两种方案:

方案一:在住户的房门入口处安装一个磁控感应开光,当该住户在监控中心通过按键设定为“设防”时,当有人或盗贼等非法人员进入该住户时,在监控中心的就会显示该住户的住户号、并发出报警声设定指示灯也会闪烁,这样保安人员就能很直观的知道是哪一住户出现了盗情。如果是住户正常进出自家的房门时,则该住户的报警状态设为“撤防”。这样就能有效防止了非法人员开启住户的房门。

方案二:在房门的入口处安装一个磁控感应开关和人体释热红外传感器,当该住户在监控中心通过按键设定为“设防”时,当有人或盗贼等非法人员进入该住户时,这样既可以对房门进口进行检测同时也可以对房间内的移动体进行检测。最后通过无线传输装置将住户编号发射出去,通过无线接收装置解码在监控中心的就会显示该住户的住户号、并发出报警声设定指示灯也会闪烁,这样保安人员就能很直观的知道是哪一住户出现了盗情。

综上所述的两种方案都可以实现防盗报警的要求,但是通过对比,第二种方案明显优于前一种方案,在第一方案中虽然增加了人性化的设置,但是在监控中也有疏漏的地方,在数据的传输的过程中的布线太长,不利于系统的安装,第二方案也提高了防盗系统的安全性和实用性。因此选择第二种方案。

2.3 系统组成

系统主要由发射和接收两大模块组成。

其中发射部分由热释电人体红外传感器Lhi968、BISS0001、磁控管、PT2262编码发射电路、电源电路组成。如图2.1所示。

图2.1发射系统框图

接收部分由PT2272接收解码模块、设置模块、显示单元、报警指示电路及控制模块五大部分组成,单片机起控制作用。如图2.2所示。

图2.2 监控中心系统框图

3 单元硬件电路

3.1 控制器—单片机

3.1.1单片机的历史

单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。

1、SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。

2、MCU即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面,最著名的厂家当数Philips公司。Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记Intel和Philips的历史功绩。

3、单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SOC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SOC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。

3.1.2单片机的应用领域

目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:

1、在智能仪器仪表上的应用

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。

2、在工业控制中的应用

用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。

3、在家用电器中的应用

可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、电视机、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。4、在计算机网络和通信领域中的应用

现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。

5、单片机在医用设备领域中的应用

单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。

6、在各种大型电器中的模块化应用

某些专用单片机设计用于实现特定功能,从而在各种电路中进行模块化应用,而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机,看似简单的功能,微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理),就需要复杂的类似于计算机的原理。如:音乐信号以数字的形式存于存储器中(类似于ROM),由微控制器读出,转化为模拟音乐电信号(类似于声卡)。

在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也方便于更换。

7、单片机在汽车设备领域中的应用

单片机在汽车电子中的应用非常广泛,例如汽车中的发动机控制器,基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器,GPS导航系统,ABS防抱死系统,制动系统等等。

此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。

3.1.3单片机AT89C52

1、基本资源[4]

MCS-51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称,这一系列单片机包括了好些品种,如8031,8051,8751,8032,8052,8752等,其中8051是最早最典型的产品,该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的,其中89C52就是这几年在我国非常流行的单片机,它是由美国ATMEL公司开发生产的。89C52属于增强型,其基本配置如下:

·8位CPU;

·8 KB片内ROM;

·256 B可使用的片内RAM;

·26个特殊功能寄存器;

·32线并行I/O接口;

·3个16位定时器/计数器;

·1个全双工的串行接口;

·6个中断源、2个中断优先级的中断结构。

2、引脚封装形式

89C52增强型单片机有40个引脚,采用双列直插(DIP)方式封装。其引脚示意及功能分类如图3.1所示。

图3.1MCS89C52单片机的引脚

40个引脚按功能可以分为以下三个部分。

1)电源及时钟引脚

VCC:接+5V电源正端;

VSS:接+5V电源地端;

XTAL1:接外部晶体震荡器的一端;

XTAL2:接外部晶体震荡器的另一端;

2)控制引脚

RST:单片机的上电复位端;

ALE:当访问外部存储器时,ALE(允许地址锁存信号)以每机器周期两次的信号输出,用于锁存出现P0口的低8位地址;

PSEN:为片外程序存储器读选同信号输出端,低电平有效;

EA:为访问外部程序储存器控制信号,低电平有效。

3)输入/输出(I/O)引脚

P0.0~P0.7统称为P0口;P1.0~P1.7统称为P1口;P2.0~P2.7统称为P2口;P3.0~P3.7统称为P3口;

4)P3口还具有第二功能:

P3.0:RXD,串行输入通道;

P3.1:TXD,串行输出通道;

P3.2:INT0,外部中断0;

P3.3:INT1,外部中断1;

P3.4:T0,计数器0外部中断输入;

P3.5:T1,计数器1外部中断输入;

P3.6:WR,外部数据存储器写选通;

P3.7:RD,外部数据存储器读选通。

3、复位电路与时钟电路

1)复位电路

复位工作原理:在上电的瞬间,RC电路充电,RST引脚端出现正脉冲,只要RST端保持两个时钟周期以上的高电平,就能使单片机有效复位。上电复位与按钮复位电路如图3.2所示。

图3.2单片机复位电路

2)时钟电路

单片机的时钟信号通常有两种形式:内部振荡方式和外部震荡形式。在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器,就构成了内部振荡电路如图3.3所示。图中两个电容均为30pF 的磁片电容,起稳定振荡频率、快速起振的作用。晶振采用串口时常使用的频率为

11.0592MHz.。

图3.3 单片机时钟振荡电路

3.2 无线接收电路设计

3.2.1 PT2272芯片介绍

PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码集成芯片,PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空、高电平、低电平),任意组合可提供38=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,其地址码经过两次比较核对后,VT脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平,如果发送端一直按住按键,编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时,PT2262不接通电源,其17脚为低电平,所以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,所以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。

PT2272特点:

·CMOS工艺制造,低功耗

·外部元器件少

·RC振荡电阻

·工作电压范围宽:2.6-15v

·数据最多可达6位

·地址配对码最多可达531441种

解码电路PT2272 引脚图如图3.4所示。

图3.4 PT2272引脚功能图

表3.1 PT2272各引脚功能

PT2272解码芯片有不同的后缀,表示不同的功能,L4/M4/L6/M6之分,其中L表示锁存输出,数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态,直到下次遥控数据发生变化时改变。M表示非锁存输出,数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应,可以用于类似点动的控制。后缀的6和4表示有几路并行的控制通道,当采用4路并行数据时(PT2272-M4),对应的地址编码应该是8位,如果采用6路的并行数据时(PT2272-M6),对应的地址编码应该是6位。我们在设计中选用PT2272/M4解码芯片。

3.2.2无线接收电路

数据无线接收模块可选用超再生接收无线接收模块电路,它的工作电压为5伏,静态电流4毫安,接收灵敏度为-105dbm,接收天线最好为25~30厘米的导线,最好能竖立起来。

模块电路的优点:

1、天线输入端有选频电路,而不依赖1/4波长天线的选频作用,控制距离较近时可以剪短甚至去掉外接天线

2、输出端的波形相对比较干净,干扰信号为短暂的针状脉冲,所以抗干扰能力较强。

3、无线接收模块自身辐射极小,加上电路模块背面网状接地铜箔的屏蔽作用,可以减少自身振荡的泄漏和外界干扰信号的侵入。

4、采用带骨架的铜芯电感将频率调整到315M后封固,这与采用可调电容调整接收频率的电路相比,温度、湿度稳定性及抗机械振动性能都有极大改善。可调电容调整精度较低,只有3/4圈的调整范围,而可调电感可以做到多圈调整。可调电容调整完毕后无法封固,因为无论导体还是绝缘体,各种介质的靠近或侵入都会使电容的容量发生变化,进而影响接收频率。另外未经封固的可调电容在受到振动时定片和动片之间发生位移;温度变化时热胀冷缩会使定片和动片间距离改变;湿度变化因介质变化改变容量;长期工作在潮湿环

境中还会因定片和动片的氧化改变容量,这些都会严重影响接收频率的稳定性,而采用可调电感就可解决这些问题,因为电感可以在调整完毕后进行封固,绝缘体封固剂不会使电感量发生变化。

无线模块也可以自行制作,其等效电路图如3.5所示。

图3.5无线模块电气原理图

当无线模块接收到信号时,由“date”端,数据输出,经解码芯片PT2272解码对比。由“D0、D1、D2、D3”输出。电气原理图如图3.6所示。例如:解码输出时“0001”,则对应的是“1号住户”出现盗情或非法人员进入“1号住户”家中。

图3.6解码电气原理图

3.3 系统设置及显示电路

3.3.1 LED显示器及其工作原理

LED有着显示亮度高、响应快的特点。最常用的是七段LED显示器,又称数码管。七段LED显示器内部由七个条形发光和一个小圆点发光二极管组成。这种显示器分共阴极

和共阳极两种:共阳极LED显示器的发光管的所有阳极连接在一起,为公共端,如图3.8(b)所示;共阴极LED显示器的发光管的所有阴极连接在一起,为公共端,如图3.7(c)所示。单个数码管的引脚配置如图3.7(a)所示。

图3.7 LED显示器

如图4.8(a)所示,利用各段发光二极管的“亮”、“暗”可以组成各种数字和符号,这种组合称之为段码。断码表如表3.2所示。

表3.2 LED数码管段码表。

3.3.2 LED数码管显示与单片机I/O接口设计

数码管的接口有静态显示和动态显示接口之分。

静态显示接口为固定显示方法,无闪烁,其电路采用一个并行口接一个数码管。动态显示为两个LED交替点亮,在交替点亮的间隔时间较短时,眼睛对物象有延迟现象因此看起来就像都被点亮,本次设计只采用两个数码管,因可采用动态显示的方式。在显示住户号时,更加直观。由于单片机的P0 I/O的输出电流的能力有限,因此采用电流灌入的方

式:控制信号加在三极管S8050的基极上,使电流放大;接入限流电阻能使LED工作更加稳定可靠,防止LED过流被烧坏。如图3.8所示

图3.8 LED数码管显示电路

3.3.3系统设置电路

由于本系统属于自控设备,只使用两个按键即可以满足系统的设定要求,在单片机中,外部中断的响应更快,可以采用外部中断0“Choose”和外部中断1“Fortity/Dismantle”对用户的设置进行快速响应,为使单片机I/O口无悬空电位,在按键上接上上拉电阻。电路如图3.9所示。

图3.9系统设置电路

3.4 报警电路设计

3.4.1音频功率放大器LM386

LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,主要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,便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,使得LM386特别适用于电池供电的场合。

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点,广泛应用于录音机和收音机之中。

LM386引脚及工作性能

1)封装形

LM386的外形和引脚的排列如图3.10所示。引脚2为反相输入端,3为同相输入端;引脚5为输出端;引脚6和4分别为电源和地;引脚1和8为电压增益设定端;使用时在引脚7和地之间接旁路电容,通常取10μF。

图3.10 LM386引脚封装及管脚功能

LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。

2)工作特性

·静态功耗低,约为4mA,可用于电池供电

·工作电压范围宽,4-12V

·外围元件少

·电压增益可调,20-200dB

·低失真度

LM386电源电压4--12V,音频功率0.5w。LM386音响功放是由NSC制造的,它的电源电压范围非常宽,最高可使用到12V,消耗静态电流为4mA。在本次设计中采用5V的工作电压。单元电路如图3.11所示。

危险源监测预警系统概要设计说明书--第一阶段

危险源监测预警系统 概要设计说明书 . 北京正邦高科信息技术有限公司 2010年 5 月

目录 1. 引言...................................................................................................................... 错误!未定义书签。1.1编写目的?错误!未定义书签。 1.2项目利益相关者?错误!未定义书签。 1.3预期读者......................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.4参考资料 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 2.设计概述............................................................................................................ 错误!未定义书签。2.1限制和约束?错误!未定义书签。 2.2设计原则和设计要求......................................................................................... 错误!未定义书签。3.系统逻辑设计 ................................................................................................. 错误!未定义书签。3.1系统组织设计?错误!未定义书签。 3.1.1系统管理 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.1.2危险源管理?错误!未定义书签。 3.1.3 危险源的辨识与评估?错误!未定义书签。 3.1.4 危险源申报?错误!未定义书签。 3.1.5 监控预警管理 ......................................................................................... 错误!未定义书签。3.1.6日常监测?错误!未定义书签。 3.1.7 数据分析?错误!未定义书签。 3.1.8事故隐患管理 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 3.1.9工作巡查 ................................................................................................... 错误!未定义书签。3.2系统结构设计.................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.2.1 系统结构图? 10 3.2.2系统管理? 12 3.2.3危险源管理 ............................................................................................. 错误!未定义书签。3.2.4危险源的辨识与评估?错误!未定义书签。 3.2.5 危险源申报 ............................................................................................... 错误!未定义书签。

单片机课程设计完整版样本

课程设计( 论文) 课程名称单片机 题目名称简易密码锁的设计学院高等技术学院 专业班级高1 1 0 9 学号3869 学生姓名刘欢 指导教师胡立强 11月28 日 目录

一,任务目的 (3) 二,任务要求 (3) 三,电路与元器件 (4) 四,程序设计 (5) 五,程序运行测试 (6) 六,任务小结 (7) 七,心得体会 (8) 八,参考文献 (9) 1.任务目的

经过对具有四个按键输入和一个数码管显示的简易密码锁的设计与制作, 让读者理解C语言中数组的基本概念和应用技术, 并初步了解单片机与键盘和LED数码管的接口电路设计及编程控制方法。 2.任务要求 在一些智能门控管理系统, 需要输入正确的密码才能开锁。基于单片机控制的密码锁硬件电路包括三部分: 按键、数码显示和电控开锁驱动电路, 三者的对应关系如图表3.16所示。 表3.16 简易密码锁状态 简易密码锁的基本功能如下: 4个按键, 分别代表数字0,1,2,3: 密码在程序中事先设定, 为0-3之间的一个数字; 上电复位后, 密码锁初始状态为关闭, 密码管显示符号”—”; 当按下数字键后, 若与事先设定的密码相同, 则数码管显示字符”P”, 打开锁, 3秒后恢复锁定状态, 等待下一次密码的输入, 否则显示字符”E”持续3秒, 保持锁定状态并等待下次输入。 3.电路与元器件 根据任务要求, 用一位LED数码管作为显示器件, 显示密码锁的状态信息, 数码管采用静态连接方式; 4个按键连接到P0口的低四位

P0.0-P0.3引脚, 设P0.0连接数字”0”按键、P0.1连接数字”1”按键, 依次类推; 锁的开、关电路用P3.0控制的一个发光二极管代替, 发光二极管点亮表示锁打开, 熄灭表示锁定。根据以上分析, 采用如图3.21所示的连接电路。 图3.21 简易密码锁电路 简易密码锁电路所需元器件清单如表3.17所示。 元器件名称参数数量元器件名 称 参数数量 插座DIP40 1 电阻103 1 单片机AT89SC51 1 电解电容22UF 1

(完整word版)智能家居防盗报警系统的设计.

摘要 随着科技的飞速发展,人们的工作、生活中涌现出各种各样的科技产品,其中的电子产品更是花样繁多、遍及工作、生活的方方面面。智能家居防盗报警系统是近年来发展极为迅速、应用面极广的防盗报警控制系统,它具有控制能力强、操作方便灵活、可靠性高、适应能力强的特点。 本文介绍了一款易于扩展的基于单片机的家居智能防盗报警系统, 用较低的成本实现家居的高安全性。主要由AT89C52单片机、热释电传感器、信号处理电 路、蜂鸣器语音报警电路、LED显示电路等部分组成。系统主要功能是防盗报警,它由热释电传感器作为探测器,将信号输入单片机中,判断是否有危情,若有则利用蜂鸣器报警。中断申请后再查询的方式使系统的误报率有效降低,并使系统的可靠性大为增强,因而在智能家居防盗报警系统中极具发展前景。本文给出了该家居防盗报警系统的硬件组成,阐述了系统工作方式,并给出主程序和子程序的流程图。 关键词:单片机;防盗报警;传感器 I Abstract With the rapid development of science and technology, all kinds of products emerge in people's work and life including various electronic products. The system of intellectual home anti-theft alarm is an anti-theft alarm control system which has developed very quickly in recent years and is applied widely.This characters of the system is the enough ability to control, convenient and flexible to operate, high reliability and adaptability. This paper introduces a set of intellectual home anti-theft alarm system based on microcontroller with lower cost to achieve the high-security home environment. It mainly consists of four parts which are the AT89C52, the pyroelectric sensor, signal processing circuit, alarming circuit by buzzer,displaying circuit by LED and so on. The main function of this system is to alarm when the home is in danger. It uses the pyroelectric sensor as a detector,transports the signal into the microcontroller to tell whether the home is dangerous.If the home is in danger ,the system would alarm by buzzer. Due to the design of the inquiries of interruption before the usage of query, the false alarm rate is reduced effectively and the reliability of the system is greatly increased,which is applied widely in the anti-theft alarm system of intellectual home. The paper gives the hardware components of the system, illustrates the work way of the system, and gives the flow chart of main program and subroutine. Key words: Microcontroller; Anti-theft Alarm; Sensor II

视频监控程序设计说明书

视频监控系统程序设计说明书1.引言 编写目的 本文主要说明视频监控系统的详细设计与实现。本文详细介绍了系统中各个模块的设计与实现细节以及关键技术的应用。其中,对每一个模块会有相应的文字说明以及相关设计流程图给出。 项目背景 本项目是对本实验课程中所介绍的课程的综合应用。 本项目主要针对unix/linux系统编程和基于C++语言的GUI程序设计--QT进行针对性训练。旨在加强学生对unix/linux系统编程的理解和应用,提高学生的实践能力、编程能力以及分析问题和解决问题的能力。并且通过对本系统中客户端的设计和实现,让学生体会和熟悉面向对象编程的思想和一般方法。 定义 本系统= 视频监控系统 本文= 视频监控系统设计说明书 2总体设计 需求概述 本系统是基于C/S架构的网络视频监控系统,主要由负责图形采集和传输的Server端和负责监控(显示图像)的Client端构成。 本系统Server端是基于Linux系统的网络服务类软件,主要由数据采集和网络服务两部分构成。数据采集部分利用v4l2(video for linux II)对网络摄像头进行控制和访问并且获取由摄像头捕获到的视频数据,然后再由网络服务部分将获取到的视频数据进行封装成http帧并利用http协议发送到客户端。 由于本系统Server端的数据发送是基于http协议的,所以本系统客户端没有平台限制,只要支持以上的平台就可以访问本系统的服务。而且,本系统服务可以直接通过web浏览器访问(对firefox浏览器支持最佳)。为了提高传输效率我们还需要进行客户端软件的开发,由于对客户端没有平台要求,

所在Windows、Linux、Android、等平台都可以实现。本文主将以linux为例用Qt实现一个简易的客户端软件。 软件结构 Server

单片机课程设计报告电子密码锁完整版

单片机课程设计报告电 子密码锁 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

山东交通学院 单片机原理与应用课程设计院(部):轨道交通学院 班级:自动化121 学生姓名: 学号: 指导教师: 时间:— 课程设计任务书 题目电子密码锁设计 系 (部) 轨道交通学院 专业班级自动化121 学生姓名 学号 06 月 01 日至 06 月 12 日共 2 周 指导教师(签字) 系主任(签字) 年月日

目录 3.总体设计 (2)

4 密码比较模块 (6) (6) (8) (9) 附录 (10)

摘要 设计运用了ATMEL公司的AT89S52芯片系统,将微处理器、总线、蜂鸣器、矩阵键盘、存储器和I/O口等硬件集中一块电路板上,通过读取键盘输入的数据(密码)并储存到ATMEL912 24C08存储器中,然后判断之后键盘输入的数据与已存储的数据是否相同来决定打开密码箱或锁键盘或报警。在keil4软件中编程,系统可实现6位密码的处理,并通过控制步进电机控制密码箱门的电子锁,同时还可以修改改密码。利用单片机系统制作的密码箱安全性能更高,更易操作且体积小。 关键词:单片机、密码锁、修改密码 1.设计要求 本实验将实现六位数的电子密码锁。要求使用4X4 行列式键盘作为输入,并用LCD 实时显示。具体要求如下:1. 开机时LCD显示“welcome to use”,初始化密码为“123456”,密码可以更改。 2. 按下“10”,开始则显示“Enter Please:”。3. 随时可以输入数值,并在LCD上实时显示‘*’。当键入数值时,为了保密按从左到右依次显示‘*’,可键入值为0~9。 4. 按下“13”键,则表示确定键按下,进行密码对比。如相符则在LCD第一行显示“Open the door!”,同时指示灯亮起并且步进电机旋转一定的角度;如不符,则LCD第一行显示“Wrong password!”,并且蜂鸣器同时提示一下。如果密码连续三次错误则蜂鸣器连续响5下,并且持续5秒不能进行任何操作 5.在开锁状态下按下“12”键,进入修改密码状态,LCD同时提示“Enter new code!”。为删除按键,出入之后可以进行删除。按键为关闭按键,只有在打开状态下才可以关闭,按下之后LCD显示“Close the door!”。 2.功能概述 此设计分为四个功能模块。 第一模块:按键输入模块,用于密码的输入以及其他的密码操作按键。 第二模块:LCD模块,是与使用者交流的界面,用于显示各种状态下的内容。 第三模块:步进电机模块,用于控制密码锁的打开与关闭。 第四模块:24C08模块,用于储存输入的密码并读出来。 3.总体设计 本次设计作品的主要构成部分包括80C51单片机、LCD1602、24C08、矩阵按键、LED 等、蜂鸣器。如图1总体仿真图,图2实物图。 图1 总体电路图 图2 密码锁实物图 4.硬件设计 矩阵按键设计 如图3所示矩阵按键由P1口控制,了加强密码的保密性,采用一个4×4的矩阵式键盘可以任意设置用户密码(1-16位长度),从而提高了密码的保密性,同时也能减少与单片机接口时所占用的I/O口线的数目,节省了单片机的宝贵资源,在按键比较多的时候,通常采用这种方法。 每一行与每一列的交叉处不相同,而是通过一个按键来连通,利用这种行列式矩阵结构只需要N根行线与M根列线,即可组成具有N × M 个按键的矩阵键盘。 在这种行列式矩阵键盘编码的单片机系统中,键盘处理程序首先执行等待按键并确

基于单片机的智能家居防火防盗报警系统毕业设计

基于单片机的智能家居防火防盗 报警系统

随着社会的不断进步和科学技术、经济的发展,人们的生活水平得到很大的提高,人们愈加注重人身安全,因而也对防火防盗措施提出了新的要求。 本设计所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、声光报警功能等。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一防火防盗报警系统。本设计采用DYP-ME003人体红外感应模块、18B20温度传感器和MQ_2烟雾传感器检测信号,然后将信号传送给单片机处理,实现声光报警。该系统通过按键对系统的温度和烟雾的浓度进行初始化设置,利用LED显示模块对系统的温度和烟雾的浓度进行实时显示。该系统结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉,具有一定的实用价值。 关键字:防火防盗报警 18B20 MQ_2 DYP-ME003 Abstract With society’s progress and development of science and technology, economy, people's living standard has been greatly improved. People pay more attention to personal safety, thus they put forward new requirements for the fire and security measures. In this design ,the intelligent family- house control system includes this function : indoor information intelligent monitoring , the input and real-time display ,sound and light alarm, and so on .The design is a fire and security system, which combines sensor technology with microcontroller. This design adopts the DYP-ME003 human body infrared sensor module,18b20 temperature sensor and MQ_2 smoke sensor to detection signal. These sensor send the signals to microcontroller process these signal and drive alarm circuit to achieve sound and light alarm .The fir temperature and smoke concentration are initialized in this system.,and are displayed in the LED display .The system has the advantages of simple structure ,stable performance ,conventional operation ,low price ,and has a certain practical value . Keywords : The fire and security system,18b20,MQ_2,DYP-ME003

单片机课程设计说明书范文概况

目录 1 绪论 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 设计目的 (1) 2 设计任务及内容 (1) 2.1 设计任务 (1) 2.2 设计内容 (1) 3 总体设计及核心器件简介 (2) 3.1 总体设计 (2) 3.2 硬件设计 (2) 3.2.1 硬件系统总体设计 (2) 3.2.2 单片机的选择 (3) 3.2.3 显示电路的选择与设计 (4) 3.2.4 按键电路的选择与设计 (6) 3.2.5 时钟电路的选择与设计 (7) 3.2.6 复位电路的选择与设计 (8) 3.2.7 系统总电路的设计 (10) 3.3 软件设计 (11) 3.3.1 程序设计思想 (11) 3.3.2 系统资源的分配 (11) 3.3.3 主程序设计 (11) 3.3.4 中断程序设计 (12) 4 数字电子秒表的安装与调试 (15) 4.1 软件的仿真与调试 (15) 4.2 硬件的安装与调试 (15) 4.2 汇编程序 (15) 5 设计体会与总结 (21)

1 绪论 1.1 概述 单片微型计算机简称单片机,又称微控制器,是微型计算机的一个重要分支。单片机是20世纪七十年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片,是集CPU、RAM、ROM、I/O接口和终端系统与同一硅片的器件。20世纪八十年代以来单片机发展迅速各类新产品不断涌现出现许多新产品,出现了许多高性能新型机种现已成为工业控制和各控制领域的支柱产业之一。由于单片机功能强、体积小、可靠性好、价格便宜等独特优点因而受到人们的高度重视并取到了一系列的科研成果,成为传统工业技术改造和新产品更新换代的理想机种,并具有广阔的发展前景。 本设计运用所学的单片机知识,将单片机与普通秒表相结合设计了电子秒表,具有显示直观、读取方便、精度高等优良特点,在计时中应用广泛。 1.2 设计目的 加强对51系列单片机的构造了解及应用,熟悉汇编语言或C语言编程,综合掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、芯片器件的选择方法、模块化编程等多项知识。 (1)用单片机模拟实现具体应用使个人设计系统能够真正使用; (2)把理论知识与实践知识相结合,充分发挥个人能力,并在实践中得到锻炼;(3)提高利用已学的知识分析和解决问题的能力; (4)提高动手实践能力。 2 设计任务及内容 2.1 设计任务 结合教材及参考资料,用80C51单片机模拟实现电子秒表的开启,计时,停止并显示时间等功能。 2.2 设计内容 (1)填写设计任务书; (2)进行总体设计,画出设计原理图; (3)用PROTEUS软件画出设计电路图; (4)用Keil软件编写程序; (5)在PROTEUS里模拟并调试程序达到期望功能。

小区监控系统设计说明书

《智能园区技术》 绿色都城小区监控系统 姓名:王瑛 学号:0913140319 班级:B1403 指导教师:张伟强 专业:网络工程 二O一六年十月

目录 摘要 ........................................................................ I 一、概述 (1) 二、客户需求 (1) 1、绿色都城小区概述 (1) 2、绿色都城小区预期目标 (2) 三、设计规范 (2) 四、系统功能 (3) 1、实时监控 (4) 2、远程操作 (4) 3、视频资料保存功能 (4) 4、图像回放功能 (4) 5、可扩展性功能 (4) 6、图像调整功能 (4) 7、遮挡功能 (4) 8、视频信号采集功能 (5) 9、保密功能 (5) 10、图像远程传输 (5) 五、系统使用说明 (5) 1、系统稳定运行的先决条件 (5) 2、系统的基本操作指南 (5) 六、主要设备 (9) 1、室外高速球型摄像机 (9) 2、枪式摄像机 (10) 3、数字硬盘录像机 (10) 4、视频矩阵主机 (11) 5、电视墙 (12) 6、硬盘 (12) 7、主控键盘控制器 (13) 8、LCD监视器 (13) 9、视频分配器 (14) 七、工程造价 (15) 八、总结 (16) 附录:绿色都城小区平面图(WY-19-01) 绿色都城小区监控系统图(WY-19-02)

摘要 随着信息技术的发展,计算机及网络技术及的兴起逐步在建筑领域得以应用,我们的园区居住环境也发生了翻天覆地的革命,智能化建筑群以其代表的高品质居住环境为越来越多的成功人士所瞩目。 现代化的居住园区不但要拥有优美的外部环境,同时在现代化公共服务设施方面也应建立起集中的综合保安防范体系、自动化机电设备监控管理系统、以及完善的综合物业管理和提供全方位的信息服务功能。让智能居住园区中的广大业主领略到现代化的精神内涵。 智能化系统工程成功建设的关键是四大基本要素:“正确的认识、合理的需求定位、优化设计和规范实施”。智能化建筑群设计思想遵循以下要求:适用性、先进性、可靠性、实施的可行性、标准化、可开放性、可扩充性、数据安全性、易操作性,这样才能达到合理定位和最优设计的要求。 绿色都城小区项目的主要内容为:设计遵循“以人为本”的指导思想,并结合小区环境的实际情况,充分利用有效的智能控制网络,对各系统进行优化配置和高度系统的集成,为用户提供先进的安全防范技术、高效的信息服务和完善的物业管理系统。以便更好的完成国家建设部下达的《全国住宅小区智能化技术示范工程建设工作大纲》中对智能园区示范工程的技术含量作出的“普及型”、“先进性”、“领先型”的规定,建立一个便于发挥人的创造性和主动性的现代化文明居住环境。园区各有独立的车库及机电配套设施。我们将严格按照实际图纸的情况、行业标准及国家和地方规范,对项目进行精心的设计,深入考虑项目的异同点及业主的需求完成配合及施工。

单片机课程设计完整版《PWM直流电动机调速控制系统》

单片机原理及应用课程设计报告设计题目: 学院: 专业: 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 年月日 目录

设计题目:PWM直流电机调速系统 本文设计的PWM直流电机调速系统,主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED 液晶显示器、霍尔测速电路以及独立按键组成的电子产品。电源采用78系列芯片实现+5V、+15V对电机的调速采用PWM波方式,PWM是脉冲宽度调制,通过51单片机改变占空比实现。通过独立按键实现对电机的启停、调速、转向的人工控制,LED实现对测量数据(速度)的显示。电机转速利用霍尔传感器检测输出方波,通过51单片机对1秒内的方波脉冲个数进行计数,计算出电机的速度,实现了直流电机的反馈控制。 关键词:直流电机调速;定时中断;电动机;波形;LED显示器;51单片机 1 设计要求及主要技术指标: 基于MCS-51系列单片机AT89C52,设计一个单片机控制的直流电动机PWM调速控制装置。 设计要求 (1)在系统中扩展直流电动机控制驱动电路L298,驱动直流测速电动机。 (2)使用定时器产生可控的PWM波,通过按键改变PWM占空比,控制直流电动机的转速。 (3)设计一个4个按键的键盘。 K1:“启动/停止”。 K2:“正转/反转”。 K3:“加速”。 K4:“减速”。 (4)手动控制。在键盘上设置两个按键----直流电动机加速和直流电动机减速键。在

手动状态下,每按一次键,电动机的转速按照约定的速率改变。 (5)*测量并在LED显示器上显示电动机转速(rpm). (6)实现数字PID调速功能。 主要技术指标 (1)参考L298说明书,在系统中扩展直流电动机控制驱动电路。 (2)使用定时器产生可控PWM波,定时时间建议为250us。 (3)编写键盘控制程序,实现转向控制,并通过调整PWM波占空比,实现调速; (4)参考Protuse仿真效果图:图(1) 图(1) 2 设计过程 本文设计的直流PWM调速系统采用的是调压调速。系统主电路采用大功率GTR为开关器件、H桥单极式电路为功率放大电路的结构。PWM调制部分是在单片机开发平台之上,运用汇编语言编程控制。由定时器来产生宽度可调的矩形波。通过调节波形的宽度来控制H电路中的GTR通断时间,以达到调节电机速度的目的。增加了系统的灵活性和精确性,使整个PWM脉冲的产生过程得到了大大的简化。 本设计以控制驱动电路L298为核心,L298是SGS公司的产品,内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准TTL逻辑电平信号,可驱动46V、2A以下的电机。可驱动2个电机,OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。5、7、10、12脚接输入控制电平,控制电机的正反转,ENA,ENB接控制使能端,控制电机的停转。 本设计以AT89C52单片机为核心,如下图(2),AT89C52是一个低电压,高性能 8位,片内含8k bytes的可反复擦写的只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(),器件采用的高密度、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位中央处理器和Flash存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 图(2) 对直流电机转速的控制即可采用开环控制,也可采用闭环控制。与开环控制相比,速度控制闭环系统的机械特性有以下优越性:闭环系统的机械特性与开环系统机械特性相比,其性能大大提高;理想空载转速相同时,闭环系统的静差(额定负载时电机转速降落与理想空载转速之比)要小得多;当要求的静差率相同时, 闭环调速系统的调速范

51单片机课程设计

课程设计说明书
课程设计名称






学生姓名
指导教师
单片机原理及应用课程设计 电子信息工程 140405 20141329 李延琦 胡黄水
2016 年 12 月 26 日

课程设计任务书
课程设计 题目
酒精测试仪
起止日期
2016 年 12 月 26 日— 2017 年 1 月 6 日
设计地点
计算机科学与工程学 院单片机实验室 3409
设计任务及日程安排: 设计任务:分两部分: (一)、设计实现类:进行软、硬件设计,并上机编程、联线、调试、 实现; 1.电子钟的设计 2.交通灯的设计 3.温度计的设计 4.点阵显示 5.电机调速 6.电子音乐发声(自己选曲) 7.键盘液晶显示系统 (二)、应用系统设计类:不须上机,查资料完成软、硬件设计画图。 查资料选定题目。 说明:第 1--7 题任选其二即可。(二)里题目自拟。 日程安排: 本次设计共二周时间,日程安排如下: 第 1 天:查阅资料,确定题目。 第 2--4 天:进实验室做实验,连接硬件并编写程序作相关的模块实验。 第 5--7 天:编写程序,并调试通过。观察及总结硬件实验现象和结果。 第 8--9 天:整理资料,撰写课程设计报告,准备答辩。 第 10 天:上交课程设计报告,答辩。 设计报告要求:
1. 设计报告里有两个内容,自选题目内容+附录(实验内容),每 位同学独立完成。 2. 自选题目不须上机实现,要求能正确完成硬件电路和软件程序 设计。内容包括: 1) 设计题目、任务与要求 2)硬件框图与电路图 3) 软件及流程图 (a)主要模块流程图 (b)源程序清单与注释 4) 总结 5) 参考资料 6)附录 实验上机调试内容
注:此任务书由指导教师在课程设计前填写,发给学生做为本门课程设计 的依据。

行政楼-安防监控系统设计说明书

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 成都航院行政楼 安防监控系统设计说明书 姓名:胥涛 班级:312351 学号:121932 指导老师:王奇

目录: 1.前言 (1) 1.2视频安防监控系统的功能 (1) 1.3视频安防监控系统的技术发展趋势 (1) 2.危险性分析 (1) 3.视频安防监控系统的设计说明 (2) 3.1 系统保护等级分级说明 (2) 3.2 防区划分 (2) 3.3 布防图绘制 (3) 3.4 防范手段和防范措施 (6) 3.4.1 摄像机的选择和设置 (6) 3.4.1.1 摄像机安装形式选择 (11) 3.4.1.2 设置原则 (11) 3.4.2 硬盘录像机的选择 (11) 3.4.3 监视器的选择 (14) 3.4.4 控制装置的选择 (15) 3.4.5 传输系统的设计 (21) 4. 视频安防监控系统预算 (22) 4.1 设备清单 (22) 5 小结 (24) 6 致谢 (24)

1.前言 安防系统日益完善,它在我们生活中起到了不可替代的作用,特别是大型办公楼、写字楼、学校等一些行政地方更缺少不可,所以正确科学的利用好安防系统可以给我们避免很多意外情况的发生,以及减少很多不必要的纠纷麻烦。 科学使用安防监控系统可以弥补我们由于人力不足,设备监控,及时发现问题的地方带来帮助。因此,我们需要一套完善的安防体系,以及具有专业操控的技术人员来负责监控维护。正确使用这些设备,运用现有的技术,充分发挥出设备的性能,使监控质量和效率得到明显提升,成为学校安全技术防范的一个重点。 1.2视频安防监控系统的功能 监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成。摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制主机,控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备,同时可将需要传输的语音信号同步录入到录像机内。通过控制主机,操作人员可发出指令,对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作,并可通过控制主机实现在多路摄像机及云台之间的切换。利用特殊的录像处理模式,可对图像进行录入、回放、处理等操作,使录像效果达到最佳。 1.3视频监控系统的技术发展趋势 随着国民经济的迅速发展及信息技术,网络技术的迅速发展,监控系统在各行业的应用日渐广泛,监控系统已经不是单单在通信、交通、安全等行业应用。它在逐步向其他行业,公众方向发展。随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展,视频监控制技术也有长足的发展。社会治安状况的日趋复杂,公共安全问题不断凸显,城市犯罪突出,手段不断更新、升级。这些都迫切要求加快发展以主动预防为主的视频监控系统。自美国“9·11事件”和伦敦地铁爆炸案之后,应对突发事件的城市应急防范系统成为新的安防建设热点。 2危险性分析 风险等级(Level of risk):是指存在于人和财产(被保护对象)周围的、对他(它)们构成严重威胁的程度。这里所说的威胁,主要指可能产生的人为的威胁(或风险)。被保护对象的风险等级主要依据其人员、财产、物品的重要价值、日常业务数量、所处地理环境、受害的可能性以及公安业务主管部门对其安全水平的要求等因素。一般分为三级:一级风险为最高风险,二级风险为高风险,三级风险为一般风险。 2.视频安防监控系统设计说明 系统设计目标是根据建筑安全防范的要求,对行政楼重点位置,如财务室,会议室,以及资料室、过道和建筑周边进行实时监控,监控工作人员和

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计,可以完成计 算器的键盘输入,进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算,并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑,首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机,输入采用4×4矩阵键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus仿真。 引言 十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词:单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除

目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阳极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................

基于单片机住宅防火防盗报警系统毕业设计

毕业论文(设计) 题目:基于单片机的住宅防盗防火报警系统设计

摘要 本文介绍了住宅智能化中的防盗防火报警系统。住宅防盗防火报警系统是将防盗防火功能结合到一起,同时完成盗情和火情的检测,并且实现自动报警功能。其中盗情检测由红外探测器与微波探测器构成的双鉴探测器完成,而火情检测由光电感烟探测器,温度探测器和一氧化碳探测器集为一体的复合式火灾探测器完成。当防盗探测器或防火探测器检测到险情的时候,向单片机发出中断申请,再由单片机控制报警电路,实现自动报警。 本系统具有密码识别功能,只有通过键盘输入正确的密码才能控制系统的开闭。密码并不是唯一的,可以修改以及更换。本系统还配置了备用电源以及具有断电和掉线自诊断功能,增强了系统的安全性和稳定性。此外系统还从硬件和软件两方面进行了抗干扰设计,能够让系统可靠的完成工作。时代在发展,社会在进步,人们对生活质量的追求也在日益增长,特别是住宅方面,不仅希望拥有舒适、温馨的住所,而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求,智能住宅的安全防范系统也应运而生。现在很多小区都安装了智能报警系统,因而大大提高了住宅的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全。 关键词: 防盗防火;传感器;单片机控制;智能报警系统。

The main contents This paper introduces the residential intelligent burglar fire alarm system. Residential anti-theft fire alarm system is will anti-theft fire prevention function together, finish at the same time the stolen feeling and fire detection, and realize the automatic alarm function. One stolen sentiment detection by infrared detection and microwave detector constitutes double jian detector complete, and fire detection by light smoke detectors, inductance temperature probe and carbon monoxide detectors sets a composite fire detector complete. When the burglar detectors or fire detector detect danger to the microcontroller, application, again by issued interrupt microcontroller control alarm circuit, realize the automatic alarm. This system has a password recognition function, it is only through the keyboard input the correct password can open and close of the control system. The password is not the only, can modify and replacement. The system also configuration spare power and has since dropped without electricity and improve system diagnosis function, security and stability. Besides system also from two aspects of hardware and software on the anti-interference design, can make the system reliable to finish their work. The development of times, social progress and people in the pursuit of quality of life, especially in growing, not only hope to have house comfortable, warmth, and the residence of security, intelligence, etc also put forward higher request, intelligent residential safe guard system also arises at the historic moment. Now many village installed intelligent alarm system, thus greatly improve the safety degree of residence, effectively ensuring residents. Person property safety Keywords:anti-theft fire; Sensors; Single-chip microcomputer control; Intelligent alarm system.

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