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SHAN DONG ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ毕业设计说明书多点室内外报警系统设计学院：电气与电子工程学院专业：电子信息工程学生姓名：学号：指导教师：2011年6月基于AT89S52单片机控制的红外线防盗报警器摘要随着国民经济的飞速发展，人民整体生活水平的逐步提高，人们对其住宅的要求也越来越高，表现在不仅希望居室温馨、舒适，而且对其安全性、智能化方面也提出了更高的要求。
安全防范技术是保护国家和人民利益与安全的重要手段，为有效防止偷盗事件的发生，必须有自己的安防系统，仅靠人防的保安方式已难以适应我们的需要，利用新技术、新科技的智能报警系统己成为当前发展的趋势。
本系统是基于AT89S52单片机控制的红外线防盗报警器，主要由红外线对射收发电路、热释电红外传感器、无线门磁传感器、单片机、显示电路以及声光报警电路组成。
可通过发射电路发射的红外线被遮挡、门窗被打开等来控制报警系统报警，通过单片机控制报警电路的运行，并能同时进行声光报警，用红外线对射收发管、热释电红外传感器、无线门磁传感器进行检测，安装隐蔽，不易被发现；探测信号采用脉冲信号，节能且抗干扰。
系统可以探测到一定范围内的人的闯入，可以应用在安防范围比较确定的情况下。
采用这种方法设计的防盗报警器具有成本廉价和探测效果好的优点，有着广阔的市场前景。
关键词：单片机，红外线防盗报警器，声光报警AbstractWith the rapid development of the national economy and the gradual raising of people's whole living standard, the requirements for a house have changed from only the living space to high-quality,mufti-function, safety, intelligence and so on. The technologies ofsecurity are important means to protect the benefit and safety of state and people.Inorder to prevent the events of steal efficiently, we have to own the security system of ourselves. The security mode only by people can't meet our requirement again; the intelligent alarm system depending on new science and technology has been currently developmental trend.The system is a infra-red anti-theft alarm controled by single-chip AT89S52, including infra-red part of the launch, part of the infrared receiver, Pyroelectric infrared sensor,Wireless door magnetic, sensor microcontroller, as well as part of sound and light alarm.The system will alarm when infrared ray has been blocked and the door or window has been opened, through the single-chip microcomputer to control the operation of alarm circuit, and at the same time sound and light alarm, with infrared transceiver test tube, Pyroelectric infrared sensor, Wireless door magnetic sensor. install hidden, can not easily be found; detection signal using pulse signal, energy-saving and anti-jamming. This system can detect a certain person within the scope of the intrusion, security can be applied to determine the scope of the case. Designed using this method of anti-theft alarm and detection in a cost-effectiveness of low-cost best advantages, has broad market prospects.KEY WORDS: Single chip microcomputer；Infrared anti-theft alarm; Sound and light目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言……………………………………………………… ..……- 1 -1.1 课题研究目的和意义…………………………………………...……- 1 -1.2 多点室内外报警系统的发展现状……………….……………. ……- 1 -第二章总体设计原理及框图……………………………………….……- 4 -2.1 设计要求………………………………………………………...……- 4 -2.2 总体设计原理…………………………………………………...……- 4 -第三章硬件电路设计………………………………………………….…- 8 - 3.1 单片机AT89S52系统………………………………..………………- 8 -3.1.1 AT89S52的性能以及功能……………………...………..……- 8 -3.1.2 AT89S52的主要结构及引脚功能……………….………..…- 8 -3.1.3 AT89S52单片机其他介绍………………………...….………- 11 -3.2 单片机外围电路设计…………………………………….……….…- 17 -3.2.1 振荡电路设计…………………………………………….…….… - 17 -3.2.2 复位电路设计…………………………………………………- 18 -3.3 声光报警电路设计…………………………………………..………- 21 -3.4显示电路设计………………………………………………….....……- 22 -3.4.1 显示原理介绍…………………………………………...…… - 23 -3.4.2 LCD1602液晶显示器介绍……………………………...……- 23 -3.5时钟电路设计……………………………………………………...…..- 26 -3.5.1 时钟电路……………………………………………….…...…- 26 -3.5.2 DS1302芯片介绍……………………………………..………- 26 -3.6 室外防盗检测电路设计……………………………………..………- 28 -3.6.1 红外对射发射电路……………………………………………- 28 -3.6.2 红外对射接收电路……………………………………………- 29 -3.6.3 红外对射电路应注意的问题…………………………………- 30 -3.7 直流稳压电源电路设计……………………………………..………- 31 -3.8 遥控电路设计………………………………………………………..- 32 -3.8.1 遥控收发电路原理……………………………………………- 32 -3.8.2 编码解码芯片PT2262/PT2272原理介绍……………………- 34 -3.8.3 无线发射接收模块介绍…………………………………....…- 35 -3.9 室内防盗探测器电路设计…………………………………………. - 39 -3.9.1 无线热释电红外传感器电路设计………….………………...- 39 -3.9.2 无线门磁传感器介绍…………………………………….…...- 43 -第四章软件系统设计………………………………………….…….…- 48 --4.1 系统的主程序设计………………………………………………..…- 48 -4.1.1 系统主程序流程图[22][23]…………………..………………- 48 -4.1.2 各控制模块设计…………………………………………..…- 49 -结论………………………………………………………………………- 53 -参考文献………………………………………………………….………- 54 -致谢………………………………………………………………..……- 55 -附录………………………………………………………………………- 56 -第一章引言1.1 课题研究目的和意义随着社会经济的发展和人们生活水平的不断提高，人们都迫切希望在一种安全而舒服的环境下生活，随着城市人口的急剧增加，人们的居住环境发生了根本变化。
基于单片机的温度采集报警系统的设计摘要：设计了一种基于单片机at89s51和ds18b20温度传感器的温度采集报警系统。
该系统性能可靠，结构简单，能实现安全温度内正常显示温度值，超出设定的温度上限则进行声光报警。
关键词：单片机；温度检测；报警中图分类号：tp311.52文献标识码：a文章编号：1007-9599 (2011) 23-0000-03temperature acquisition alarm system design based mcu wang rongrong,liu haixia(inner mongolia technical college of mechanics and electrics,huhhot010070,china)abstract:it designs a microcontroller based on at89s51 and ds18b20 temperature sensor temperature collection and alarm system.the system has reliable performance,simple structure,can achieve safe temperature within a normal display temperature exceeds the set temperature,upper limit,sound and light alarm.keywords:mcu;temperature detection;alarm一、系统设计基本工作原理如图1所示为温度采集报警系统框图。
该设计将以单片机控制的温度采集系统为主，利用单片机完成对温度的检测，实现安全温度内正常显示温度值，超出设定的温度上限则进行声光报警。
系统在温度采集时主要应用了ds18b20芯片，该器件经过初始化后单片机首先进行rom匹配，当受到测温器件发回的信号时证明该器件正常工作，接着单片机发送温度转换命令进行温度采集，测温的精确度很高，可以精确到小数点后四位。
基于单片机的温度采集报警系统的设计王熔熔;刘海霞【期刊名称】《计算机光盘软件与应用》【年(卷),期】2011(000)024【摘要】设计了一种基于单片机AT89S51和DS18820温度传感器的温度采集报警系统。
该系统性能可靠，结构简单，能实现安全温度内正常显示温度值，超出设定的温度上限则进行声光报警。
%It designs a microcontroller based onAT89S51 and DS 18B20 temperature sensor temperature collection and alarm system.The system has reliable performance,simple structure,can achieve safe temperature within a normal display temperature exceeds the set temperature,upper limit,sound and light alarm.【总页数】3页(P181-183)【作者】王熔熔;刘海霞【作者单位】内蒙古机电职业技术学院,呼和浩特010070;内蒙古机电职业技术学院,呼和浩特010070【正文语种】中文【中图分类】TP311.52【相关文献】1.基于单片机数字式多路温度采集语音报警系统 [J], 陈正军;邬华;王谢玮2.基于单片机温度和烟雾检测报警系统的设计 [J], 蒋松云3.基于AT89C52单片机和DS18B20传感器的温度报警系统设计 [J], 毕韬4.基于单片机温度采集与报警系统的研究 [J], 张国容;滕瑞宁;杨升正5.基于单片机的配电箱温度监测和火灾报警系统设计 [J], 刘江虹;吴俊锋;梁艺珍;邱明明;魏琪楠;康俊特因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于单片机控制的智能家庭防盗报警系统的设计前言现在我国国民经济的快速发展, 人民生活水平的提高, 人们对家庭住房的防盗、防劫、防火设备的重视程度也在不断提高, 所以现代社会有更多的人需要对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行监测和报警。
为了有效的保证居民的生命财产安全, 我们设计了一款智能家庭防盗报警系统。
智能家居报警系统采用这种星型拓扑结构能够很好地扩展组合，容易增加网络节点，满足在家居中网络节点分布的不确定性，可在房间、隔离处放置一个节点，避免无线干扰和报警区域不确定性的问题，由中心节点对多个网络节点所传递的数据进行综合处理，分析是否发出报警信号。
该系统是利用无处不在的电话网络进行监控,将AT89S51 单片机、ISD4000 集成语音芯片、HT1602 液晶显示驱动芯片及集成电路组成的双音多频拨号电路等有机地结合在一起, 构成一种功能先进、实用、成本低廉的家庭智能防盗报警器。
1 电路组成框图和基本工作原理1.1 电路组成框图智能家庭防盗报警系统是由无线发送/ 接受模块、报警模块、键盘模块、晶显示模块、语音模块、DTMF解/ 编码模块等构成, 系统硬件总体框图如图1.1-1 所示。
图1.1-1 系统硬件总体框图1.2 电路基本工作原理介绍当家中发生警情时, 此时家中设定的无线模块或者其他传感器模块会发出异常信号给单片机, 单片机接受到信号后立即发出现场声光报警信号来威慑侵入者, 同时将单片机自动拨打预先存储在24C02 中的电话号码给主人或者小区物业报警, 以便及时采取防盗措施避免财产损失。
当主人在异地处理家中的情况或者遥控家中的电器的开关时, 只需要拨打家中的固定电话号码, 因为该报警系统的电话接口是并联在电话机上的, 若铃声响五次后无人接通(具体次数可由软件设定),则该报警系统就自动模拟摘机, 在主人输入预定的密码后, 就可以观测家中的动静以及控制家中电器的关、断。
当主人在家无须设防时, 该报警系统还可以显示时钟、温度等等, 还可以设定起床闹铃等多重功能, 这些都可以结合软件和相关芯片来实现。
2008年 第8期仪表技术与传感器I n s t r u m e n t T e c h n i q u e a n d S e n s o r 2008 N o .8 基金项目:先进数控技术江苏省高校重点建设实验室(K X J 05013)收稿日期:2007-08-16 收修改稿日期:2008-04-18基于A T 89S 51的多功能红外遥控器设计吴爱萍,朱晓春(南京工程学院自动化系,江苏南京 211167) 摘要:论述了以A T 89S 51单片机为核心的红外遥控器硬件电路的设计,给出了系统的硬件组成。
提出利用软件实现红外遥控信号自定义编码下的编码与解码方法,根据发射不同的用户码来设定需遥控的接收端,从而使得多台设备共用一只遥控器。
调试结果表明:该遥控器使用方便,具有实用性。
关键词:红外遥控;编码;解码;单片机中图分类号:T N 219 文献标识码:A 文章编号:1002-1841(2008)08-0078-03D e s i g no f Mu l t i -f u n c t i o n a l I n f r a r e dR e m o t e -c o n t r o l l e r B a s e do n A T 89S 51WUA i -p i n g ,Z H UX i a o -c h u n(D e p a r t m e n t o f A u t o m a t i o n ,N a n j i n g I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ,N a n j i n g 211167,C h i n a )A b s t r a c t :T h e d e s i g n o f t h ec i r c u i t f o r t h ei n f r a r e dr e m o t e -c o n t r o l l e r b a s e do nt h es i n g l e -c h i pm i c r o c o m p u t e r A T 89S 51w a s d i s c u s s e da n dt h e c o m p o n e n t s o f t h e h a r d w a r e c i r c u i t w e r e g i v e n .T h e e n c o d i n g a n d d e c o d i n g m e t h o d w a s i n t r o d u c e d f o r t h e i n f r a -r e d r e m o t e c o n t r o l s i g n a l w h i c h w a s e n c o d e d b y s e l f -d e f i n i t i o n .M a n y d e v i c e s c a n m a t c hw i t h t h e s a m e i n f r a r e d r e m o t e -c o n t r o l l e r b y t r a n s m i t t i n g d i f f e r e n t u s e r c o d e .T h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t i n d i c a t e s t h i s k i n d o f r e m o t e c o n t r o l l e r i s c o n v e n i e n t a n dp r a c t i c a l .K e yw o r d s :i n f r a r e dr e m o t e -c o n t r o l ;e n c o d e ;d e c o d e ;s i n g l e -c h i p m i c r o c o m p u t e r 0 引言红外遥控具有性能稳定、结构简单、技术成熟、容易实现等优点,在工业控制、智能仪器仪表、家用电器等方面应用广泛[1]。
基于AT89S51的新型家庭语音报警系统设计现代化居住格局使家庭生活的安全问题显得尤为重要。
当前，安全的防范及报警系统是确保住宅、住户安全的重要保障。
防盗的最好方法就是在不法分子有入侵企图时就发出语音警告，增加其心理压力，使其主动离开。
本系统就是基于这种思想，采用了Atmel 公司的AT89S51 单片机作为控制核心，以美国ISD 公司的ISD1420 作为语音芯片的一种新型家庭语音报警系统。
系统工作原理本系统的工作原理框图如图1 所示。
不法分子在所防范区域内移动时会引起红外辐射变化。
当其所辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器PIS-209S 的探测元上时，热释电红外传感器将输出电压信号，然后经信号放大电路放大后送入信号采集与处理电路，经处理后向单片机输出高电平。
由于不法分子一般在门外的时间相对较长，因此使用者可以结合自己家庭附近人流走动情况，通过键盘设置最佳的报警响应时间，以便对他们进行区分。
设置完毕后，单片机将根据报警响应时间，对经过信号采集与处理电路的数字信号进行识别，判断是否启动报警。
若启动报警，则通过控制已存有报警内容的语音芯片对不法分子进行语音警告，然后重复播放若干次语音报警内容以警醒主人或周围的人，接着对现场进行录音，记录报警时间。
同时可以通过键盘上的相应按键查询报警时间，报警时间会显示在液晶屏上。
系统框图各部分介绍热释电红外传感装置人体具有约37℃的恒定体温，所以会发出波长约10μm 左右的红外线。
热释电红外传感器PIS-209S 就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的。
热释电红外传感器是一种新型敏感元件。
制造热释电红外传感器的高热材料是一种广谱材料，它的探测波长范围为0.2~20μm。
为了对某一波长范围的红外辐射有较高的敏感度，该传感器在窗口上加装了一块干涉滤波片。
此滤波片只允许某些波长范围的红外光通过，而阻止灯光、阳光和。
基于51单片机的红外遥控小车设计和制作本文介绍一款红外线遥控小车，以AT89S51单片机为核心控制器，用L289驱动直流电机工作，控制小车的运行。
本款小车具有红外线遥控手动驾驶、自动驾驶、寻迹前进等功能。
本系统采用模块化设计，软件用C语言编写。
一、设计任务和要求以AT98C51单片机为核心，制作一款红外遥控小车，小车具有自动驾驶，手动驾驶和循迹前进等功能。
自动驾驶时，前进过程中可以避障。
手动驾驶时，遥控控制小车前进、后退、左转、右转、加速等操作。
寻迹前进时小车还可以按照预先设计好的轨迹前进。
二、系统组成及工作原理本系统由硬件和软件两部分组成。
硬件部分主要完成红外编码信号的发射和接受、障碍物检测、轨迹检测、直流电机运行的发生等功能。
软件主要完成信号的检测和处理、设备的驱动及控制等功能。
AT89S51单片机查询红外信号并解码，查询各个检测部分输入的信号，并进行相应处理，包括电机的正反转，判断是否遇到障碍物，判断是否小车其那金中有出轨等。
系统结构框图如图1所示。
图1 系统结构框图三、主要硬件电路1、遥控发射器电路该电路的主要控制器件为遥控器芯片HT6221，如图2所示。
HT6221将红外码调制成38KHZ的脉冲信号通过红外发射二极管发出红外编码。
图2中D1是红外发射二极管，D2是按键指示灯，当有按键按下时D2点亮。
HT6221的编码规则是：当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，如果这个按键按下且延迟大约108ms，这108ms发射代码由一个起始码(9ms)，一个结果码(4.5ms)，低8位地址码(9ms~18ms)，高8位地址码(9~18ms)，8位数据码(9~18ms)和这8位数据码的反码(9~18ms)组成，如果按键按下超过108ms仍未松开，接下来发射的代码将仅由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。
按照上图的接法，K1~K8的数据码分别为：0x00，0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07。
本科毕业设计（论文）基于单片机的智能防盗报警器的实现学院名称：电气信息工程学院专业：通信工程班级：11 通信学号：11313110姓名：胡海洋指导教师姓名：诸一琦指导教师职称：讲师二〇一五年六月基于单片机的智能防盗报警器摘要：基于单片机控制的红外报警器以STC15F104E单片机和AT89S51单片机为核心，实现的原理是热释电红外传感器如果感应到入侵者的红外热辐射，就将其转换成电压信号，经电路放大、然后输出。
检测器是利用红外人体检测探头检测预先设定好的范围内的情况，一旦有危险便向单片机发出信号，再经单片机处理，然后数码管显示出信号发出的具体范围并同时控制蜂鸣器发出警告声音。
用红外线收发管进行检测，安装隐蔽，不易被发现；探测信号采用脉冲信号，节能且抗干扰。
系统可以探测到一定范围内的人的闯入, 可以应用在安防范围比较确定的情况下。
采用这种方法设计的防盗报警器具有误报率较低、安装和配置容易、成本低、能量消耗少、使用方便、成本廉价和探测效果好的优点，有着广阔的市场前景。
关键词：STC15F104E;AT89S51；红外传感器；数据采集；无线通信Based on single chip microcomputerintelligent burglar alarmAbstract: Based on the infrared alarm controlled by single chip microcomputer A T89S51 microcontroller and STC15F104E as the core, realize the principle of the pyroelectric infrared sensor of infrared radiation which can sense the Infrared radiation of intruder and convert it into a super low frequency signal, amplified by the circuit and output. Detector is using infrared detection probe for detecting a prespecified range. Once having the risk, it will send a signal to the microcontroller, and be processed by the computer ,then digital tube shows the signal issued by the specific scope and at the same time control buzzer warning sound. The detection of the infrared transmitting and receiving tube is concealed and difficult to be found; the detection signal adopts pulse signal, energy saving and anti jamming. The system can detect the intrusion of people within a certain range, and can be used in the case of the security scope of the comparison. T he alarm system which use this method to design has advantages such as lower false alarm rate, easy installation and configuration, low cost, less energy consumption, convenient use, low cost detection and good effect, and has broad market prospects.Keywords:STC15F104E; AT89S51; infrared sensor; data acquisition; Wireless communication目录第1章. 绪论 (1)设计的主要背景和意义 (1)设计内容 (1)1.3章节安排 (2)第2章课题分析与方案论证 (3) (3) (3) (3)2.2 总体设计方案 (3)2.3 红外检测模块方案选择 (4)2.3.1 方案设计比较 (5)2.4 复位模块方案选择 (6)2.4.1 方案比较 (7)2.5 无线通信模块方案选择 (7)2.5.1 方案比较 (8)2.6 LCD液晶显示模块方案选择 (8)2.6.1 方案比较 (9)2.7 本章小结 (10)第3章硬件电路的设计 (11)3.1防盗报警器的硬件组成 (11)3.2防盗报警器的硬件设计 (11)3电源设计 (11)3红外检测模块电路设计 (12)3.2.3 报警模块电路设计 (13)3.2.4 复位电路设计 (14)3.2.5 晶振电路设计 (15) (16)3.2.7 LCD显示电路设计 (17)3.3本章小结 (18)第4章软件的设计 (19)4.1红外采集模块 (20)4.1.1总程序设计 (20)4.2采集模块设计流程 (20)采集模块主程序流程 (21)红外接收模块设计流程 (21) (22)4.4 Keil 软件运行程序图 (23)系统分析与调试设计流程 (24)本章小结 (25)第5章测试结果与分析 (26)5.1 硬件部分 (28)5.1.1 仪器测试 (28)5.1.2 测试方法 (28)5.1.3 结果分析 (28)5.2 软件部分 (29)5.2.1 仪器测试 (29)5.2.2 测试方法 (29)5.2.3 结果分析 (30)系统结果与分析 (30)本章小结 (30)第6章总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录1 发射模块原理图 (33)附录2 接受模块原理图 (34)附录2 源程序 (35)第1章.绪论1.1 设计的主要背景和意义随着科学技术不断进步和社会经济的不断发展，人们生活水平得到了很大的提高，对私有财产的保护意识也在不断的增强，因而对防盗措施也有了一定的要求。
摘要近年来，随着信息技术的飞速发展，无线技术正在向各个领域渗透，特别是红外线无线技术，在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中得到了广泛的应用。
本文详细描述了该红外抄表系统的设计方案、硬件电路设计和软件设计，并利用keil仿真软件对所开发的C语言程序进行了验证。
在本文的第五章讨论了系统的发展趋势和改进，为系统的进一步开发奠定了基础。
本系统关键部分主要是红外通信原理。
系统在分析可行性、可靠性的基础上，参照工程设计方法，确定了模块化设计的思路。
本系统主要由控制模块、发射模块、接收模块、显示模块4个模块组成。
38kHz频率作为数据通信的载波，发射和接收模块对数字信号进行调制和解调，通过LCD液晶显示屏将收到的数据显示出来。
该系统还具备掉电保护和数据存储功能。
利用一个红外抄表器来完成琐碎的抄表工作。
从而从根本上杜绝“肉眼观察”所带来的随机误差，并大大提高了抄表的效率。
关键词：通信；红外抄表；单片机；调制；解调目录1 绪论 (4)1.1课题的背景和意义 (4)1.2课题总体设计方案 (5)2 系统硬件设计 (7)2.1 控制模块 (7)2.2发射模块 (9)2.3 接收模块 (11)2.4 显示模块 (13)3 系统软件设计 (18)3.1 38kHz频率的产生及发射程序设计 (20)3.2 数据计算程序 (22)3.3 显示模块程序设计 (23)3.3.1 数码管显示 (23)3.3.2 LCD液晶显示程序 (24)3.4 接收模块程序设计 (29)4 电路板的制作 (31)4.1 原理图的绘制 (31)4.2 PCB图的生成 (31)4.3 电路板到印制和焊接 (32)5 系统调试 (34)5.1 硬件调试 (34)5.2 软件调试 (34)总结语 (36)参考文献 (37)致谢 (38)附录一：发射原理图 (39)附录二：接收原理图 (40)附录三：源程序 (41)1 绪论1.1课题的背景和意义众所周知，电表是一种非常重要的计量仪表，它的计量准确与否直接关系到千家万户的利益。
题目基于51单片机的温度报警器设计姓名学号专业班级指导教师201 年月日毕业论文任务书主要实现：实时温度测量及显示，超出温度范围声光报警，上下限温度可通过按键设定等功能。
本数字温度报警器是基于51单片机及温度传感器DS18B20来设计的，温度测量范围0到99.9摄氏度，精度为0.1摄氏度，可见测量温度的范围广，精度高的特点。
可设置上下限报警温度，默认上限报警温度为38℃、默认下限报警温度为5℃（通过程序可以更改上下限值）。
报警值可设置范围：最低上限报警值等于当前下限报警值，最高下限报警值等于当前上限报警值。
将下限报警值调为0时为关闭下限报警功能。
目录前言 (1)1 设计要求与方案论证 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 系统基本方案选择和论证 (3)1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证 (3)1.2.2 温度传感器设计方案论证 (4)1.3 电路设计最终方案决定 (5)2 主要元件介绍 (5)2.1 STC89C51介绍 (6)2.1.1 STC89C51主要功能及PDIP封装 (6)2.1.2 STC89C51引脚介绍 (6)2.1.3 单片机最小系统： (7)2.2 DS18B20传感器介绍 (8)2.2.1 DS18B20概述 (8)2.2.2 DS18B20引脚介绍 (10)2.2.3 DS18B20的内部结构 (10)2.2.4 DS18B20的程序流程图 (11)2.3 数码管介绍 (12)2.3.1 数码管概述 (13)3 程序流程图 (13)结论 (14)参考文献 (15)致谢..................................................................................................... 错误!未定义书签。
附录1 系统原理图 (16)附录2 C语言程序 (17)基于51单片机的温度报警器设计学院专业班级姓名（5号黑体）摘要：单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度器，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。
第1章概述1.1 课题研究背景和意义汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔，随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越来广泛，汽车电子化的程度越来越高。
随着交通运输向高密度发展，电子控制技术进一步应用于汽车的乘坐安全性和导航方面。
电子技术在汽车安全控制系统的应用主要是为了增强汽车的安全性。
汽车中应用的电子技术主要有：电子控制安全气囊，智能记录仪，雷达式距离报警器，中央控制门锁，自动空调，自动车窗、车门、座椅、刮水器，车灯控制，电源控制以及充电器等。
近年来汽车的自动调速系统[1]，汽车防撞系统，汽车监测和自诊断系统以及汽车导航系统被人们广泛应用。
在过去20～30年中，人们主要把精力集中于汽车的被动安全性方面，例如，在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装某种弹性材料、在车内相关部位安装各种形式的安全带及安全气囊等等[2]，以减轻汽车碰撞带来的危害。
安装防撞保险杠固然能在某种程度上减轻碰撞给本车造成损坏，却无法消除对被撞物体的伤害；此外，车上安装的安全气囊系统，在发生车祸时不一定能有效地保护车内乘车人员的安全。
所有这些被动安全措施都不能从根本上解决汽车在行驶中发生碰撞造成的问题。
为预防撞车事故的发生，必须在提高汽车主动安全性方面下功夫。
汽车发生碰撞的主要原因是由于汽车距其前方物体（如汽车、行人或其他障碍物）的距离与汽车本身的距离近而相对速度太高。
为了防止汽车与前方物体发生碰撞，汽车与前方物体之间要保持一定的距离。
这样就会大大提高汽车行驶的安全性，减少车祸的发生。
发展汽车防撞技术，对提高汽车智能化水平有重要意义[3]。
据统计，危险境况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可分别减少追尾事故的30%，路面相关事故的50%，迎面撞车事故的60%。
1秒钟的预警时间可防止90%的追尾碰撞和60%的迎头碰撞。
理论上，汽车防撞装置可在任何天气、任何车速状态下探测出将要发生的危险情况并及时提醒司机及早采取措施或自动紧急制动[4]，避免严重事故发生。
摘要现代社会人们工作日程繁多紧凑，随着生活节奏的加快，合理的安排时间和遵守时间是每个人的愿望，本文介绍的智能记事器，采用语音播报，随着语音芯片的普及,语音报播被广泛应用于车站报站器，语音型数字万用表，出租车语音报站器，排队机等。
可快速直观的给人们提醒工作日程，将成为人们生活中的有力助手。
本文提出了基于AT89C51 单片机的语音播报器的设计方案。
方案以单片机作为系统的控制核心，详细介绍了ISD 公司生产的ISD2560 语音芯片的优点及其使用方法。
并且给出了用AT89C51 与ISD2560 构成的语音系统的硬件原图和软件设计方法.采用ISD 单片语音录音/放音集成电路系列中的ISD2560 实现了语音的存储和播放,使语音音质自然真实。
ISD2560 不需要A/D 和D/A 转换,并且集成度高，能实现复杂的信息处理功能,真实的再现语音。
实现了当按下开始键，启动录音，松开开始键，结束录音。
结束录音后，循环播放所录音的基本功能。
并且录放系统具有电路简明、应用方便、单片录放、不怕掉电、音色纯正、性价比高等特性。
关键词电气信息；单片机；语音芯片；ISD2560AbstractModern social compact many people work schedule, with the pace of life speeds up, reasonable arrangements to comply with the time and the time is everyone's aspirations.This paper introduces the intelligent accounts regulator，with speech broadcast，with the popularization of pronunciation chip，voice newspaper has been widely used in the station broadcast stops device，voice type digital multimeter，taxi voice stops PaiDuiJi ware，etc. The paper introduced a smart notepad, a voice broadcast, fast intuitive to remind people work schedule，people living in a strong assistant.In this paper a design program of voice broadcast device based on AT89C51 microcontroller is introduced in this paper。
XINYU UNIVERSITY 课程设计报告题目基于单片机的声光报警器的设计二级学院机械工程学院专业机械制造与自动化班级11级机制（1）班学号1101031**学生姓名吴慧毅指导教师刘*娟目录第1章序言 (1)第2章计划任务书 (2)2.1、课题要求 (2)2.1.1任务设计要求 (2)2.1.2软件设计要求 (2)2.2设计内容 (2)2.3元器件清单 (2)第3章芯片介绍 (3)3.1 AT89C51简介 (4)3.2 主要特性 (4)3.3特性概述 (5)3.4 管脚说明 (5)3.5 振荡器特性 (6)3.6 芯片擦除 (6)第4章设计要求及制作 (7)4.1硬件电路设计 (7)4.1.1 时钟电路 (7)4.1.2 复位电路 (7)4.1.3 报警电路 (8)4.1.4 声光报警输出电路 (8)4.1.5 设计电路 (9)4.2 总体设计思路与方案 (9)4.2.1 整体方案 (9)4.2.2 程序流程图 (10)4.3 软件程序设计 (11)4.3.1 软件设计框图 (11)4.3.2 程序设计 (11)第5章仿真调试 (13)5.1 系统性能调试与仿真 (13)总结 (14)参考文献（References） (15)致谢 (15)第1章序言近年来，随着我国经济的迅速发展，城乡居民的生活水平有了显著提高，尤其是城镇居民的居住条件不断改善，人们在解决了居住问题后，日益关心的是居住是否安全。
在购房时，安全性是考察物业管理水平是否完善的一个重要条件。
尤其是那些流窜作案的犯罪分子，往往选择居民小区作为攻击目标，入室盗窃抢劫案件屡屡发生，以往的依赖小区保安人防为主的防范措施已满足不了人们的要求。
利用安全防范技术进行防范首先对犯罪分子有种威慑作用，使其不敢轻易作案。
如我们这次设计的简易安防声光报警器，可以安装在门口或玄关处，当有不法分子闯入时，利用门禁报警和红外报警双重保险，一方面可以提醒主人危险发生，另一方面也可以震慑不法分子。
基于AT89S51单片机的红外语音报警系统陈明，乔莹中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州（221008）E-mail ：srkuu123@摘要：目前，矿用电机车的启停制动行驶过程均以电机车司机眼力发现危险信号，再行刹车，在这种纯靠眼力的情形下，不可避免的会出现一定的失误，本设计就是为解决矿用电机车在井下行驶的安全性问题。
本文研究设计的是由红外传感器实现人靠近电机车车道之危险信号的检测，并自动语音报警的智能报警系统。
当热释电红外传感器检测到有人靠近车道的时候，就会向单片机发出中断请求，再由单片机控制语音芯片播放预先录制好的语音信息，实现语音报警，来通知电机车司机以及路人，以便让他们及时的作出相应措施，减少事故的发生。
由于来自红外传感器的信号太弱，故加入了信号放大电路，同时用红外传感信号处理器专用芯片处理来自传感器的信号，继而再传给单片机相应I/O 口。
本系统的电源由开关电源采用DC/DC 转换得来。
关键词：电机车；热释电红外传感器；单片机；语音电路；开关电源中图分类号：TP368.21．引言矿用电机车主要用于井下运输大巷和地面的长距离运输。
它相当于铁路运输中的电气机车头，牵引着由矿车或人车组成的列车在轨道上行走，完成对煤炭、矸石、材料、设备、人员的运送。
电机车启动前应检查各连接部位的螺栓是否松动，各电气元件绝缘是否良好，各操作手把是否灵活。
经检查无异常情况后，发出开车信号，提醒附近人员注意。
按所需行进方向，操作控制器上的换向手把，确定机车前进方向。
操作控制器上的调速手把，缓慢给出速度，完成启动过程。
电机车在行进过程中，随时要根据道路坡度情况和生产运输情况进行调速。
调速时，操作控制器上的调速手把向加速或减速的方向转动，直到所需的速度。
在调速过程中，应注意观察前方的路面状况及行人情况，防止意外事故发生。
目前矿用电机车的启停制动行驶过程均以机车司机眼力发现情况，再行刹车，以防止意外事故发生。
当电机车司机处于疲劳或者开小差时候，纯靠眼力，仍然有可能发生事故。
本课题主要研究矿用电机车通过红外检测、语音报警解决其在井下行驶安全性问题。
此报警装置利用热释电红外传感器作为探头，进行非接触式远距离检测，将感测到的红外信息转换成电压信号，经过单片机处理，完成语音报警功能。
当有人在电机车车道上时，语音报警提醒路人离开，司机减速刹车等以确保路人安全，减少事故的发生。
2．系统总体设计方案此系统是被动式基于热释电红外智能检测的报警装置[1]。
当路人所辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上时，热释电红外传感器将输出电压信号，然后经信号放大电路放大后送入红外传感信号处理器，经处理后向单片机输出高电平。
由单片机控制语音芯片放音警醒路人与机车司机。
系统主要由红外采集模块，信号处理模块，MCU 控制模块、语音报警模块组成，见图1。
图1系统构成模块中国科技论文在线各模块所用器件及作用为：(1)红外采集模块：红外检测电路的功能是由热释电红外[2]探头P288来实现。
它将数据采集、A/D 转换、比较判断等功能集成于一体。
(2)信号处理模块：由于热释电红外传感器输出的探测信号电压十分微弱（通常仅有1mV 左右），而且是一个变化的信号，同时菲涅尔透镜的作用又使输出信号电压呈脉冲形式（脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定，通常为0.1～10Hz 左右），所以应对热释电红外传感器输出的电压信号进行放大。
放大后的信号在送入单片机处理控制之前，采用专用红外传感信号处理器BIS001进行预处理，以供单片机使用。
(3)MCU 控制模块：MCU 控制部分是由单片机AT89S51来实现的。
它是整个系统的“心脏”，由它来接收报警信号并控制、协调各功能模块的正常工作。
(4)语音报警模块：语音电路采用美国ISD 公司的高保真录放一体化语音芯片ISD1420及一些附属的电阻，电容和扬声器来完成语音报警功能。
3．系统的硬件设计3.1红外采集及信号处理模块的设计3.1.1红外传感器的选择本设计选用热释电红外传感器P288，其中传感器的D 端接电源正极，G 端接电源负极，S 端为信号输出。
热释电红外传感器P288外接12V 电源，内部装有菲涅尔透镜，检测区域为球形，有效警戒距离可达15m ，方向角为85°。
3.1.2信号放大电路的设计由于热释电红外传感器输出的探测信号电压十分微弱（通常仅有1mV 左右），而且是一个变化的信号，同时菲涅尔透镜的作用又使输出信号电压呈脉冲形式（脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定，通常为0.1～10Hz 左右），所以应对热释电红外传感器输出的电压信号进行放大。
经过通用集成运算放大器LM324两级放大后获得足够的增益，输出1O V 信号给专用红外传感信号处理器单元电路。
在信号放大之前，先将由传感器P288输出的电压信号通过一个由电阻电容组成的带通滤波器，该滤波器的上限截止频率为16Hz ，下限截止频率为0.16Hz 。
下图图2是由集成运放LM324构成的信号放大电路。
图2信号放大电路中国科技论文在线3.1.3红外传感信号处理器BIS001硬件电路的设计信号放大器传出的信号经红外传感信号处理器BIS001中的运算放大器OP1前置放大后，由电容耦合给运算放大器OP2进行二级放大，再经由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号去启动延迟时间定时器。
输出信号经晶体管Q1后接单片机，供其读取。
见下图图3为红外传感信号处理器BIS001及其外围电路。
图3红外传感信号处理器BIS001及其外围电路3.2MCU 控制模块设计在本设计中，我们选用了ATMEL 公司的AT89S51[3]。
时钟电路选用12MHz 石英晶体，考虑电容C1、C2的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程度及温度稳定性，选用30PF 。
复位电路由电阻、电容和按键开关构成，具有上电复位和手动复位的功能。
单片机的INT0与红外传感器信号处理芯片BIS001输出的电压信号相连。
P0.0～P0.5接ISD14202O V 语音芯片的A2～A7，P0.6接ISD1420语音芯片的/PLAYL ，低电平有效。
下图图4是AT89S51单片机及其外围电路。
中国科技论文在线图4AT89S51及其外围电路3.3语音报警电路的设计本设计中的语音芯片采用ISD1420[4]语音录放芯片。
3.3.1ISD1420工作原理录音过程中，ISD1420在进行存储操作之前，要分几个阶段对信号进行调整。
首先要输入信号放大到存储电路动态范围的最佳电平，这个阶段由前置放大器、放大器和自动增益控制部分来完成。
前置放大器通过隔直流电容与麦克风连接，隔直流电容用来去掉交流小信号中的直流成份(大约2mV~20mV)。
信号的放大分两步完成，先经过输入前置放大器，然后经过固定增益放大器。
完成信号的通路要在模拟输出端(ANAOUT)和模拟输入端(ANAIN)两个管脚之间连接一个电容器。
自动增益控制电路动态的监控放大器输出的信号电平并发送增益控制电压到前置放大器。
前置放大器增益自动调节以便维持进入滤波器的信号为最佳电平，这样录音的信号能得到最高电平又使削波减至最小。
可以通过选择连接到AGC 管脚的电阻和电容值来调节描述自动增益电路特性的两个时间常量，即响应时间和释放时间。
下一个阶段的信号调整是由输入滤波器完成的。
由于模拟信号的存储仍然是采用取样技术，因此还需要一个抗混淆滤波器以去掉(或至少减到可忽略不计的程度)取样频率1/2以上的输入频率分量。
这样就满足了所有数据采集系统都遵循的奈奎斯特取样定律。
语音的质量要想优于电话的音质，取样频率要用8KHz 。
低通滤波器的高频频限选在3.4KHz ，可满足奈奎斯特取样定律，而且仍有足够宽的频带以得到高音质的语音。
滤波器是一个连续时间五极点低通滤波器，在3.4kHZ 每个倍频程衰减40dB 。
信号的调整完成后，将输入波形通过模拟收发器写入模拟存储阵列中。
由8KHz 取样时钟取样，并且经过电平移位而产生不挥发写入过程所需要的高电压，同时补偿与Fowler-Nordheim 隧道效应相关的一些实际因素。
取样时钟也用于存储阵列的地址译码，以便输入中国科技论文在线信号顺序的写入存储阵列。
放音时，录入的模拟电压在取样时钟的控制下顺序地从存储阵列中读出，恢复成原来的取样波形。
输出通道上的平滑滤波器去掉取样频率分量并恢复原始波形，平滑滤波器的输出通过一个模拟多路开关连接到输出功率放大器，两个输出管脚直接驱动扬声器。
3.3.2ISD1420外围电路设计图5是ISD1420及其外围电路图。
因是单端使用，故在输出端和喇叭间接耦合电容。
录音采用事先录音方式，按键K按下时录音开始，RECLED引脚端口被置为低电平，此时发光二极管LED被点亮，提示录音开始，当录音结束时，LED熄灭。
录音内容为“车来了，请远离车道”，从MIC1直接输入，经MIC和MICREF引脚输入芯片内部的放大器放大，放大后的输出信号从模拟输出端ANA OUT输出，再经0.1uf电容耦合至模拟输入端ANA IN 再一次放大，经放大音频信号从SP+输出推动扬声器发音。
ISD1420语音芯片A2～A7接单片机P0口的P0.0～P0.5，/PLAYL接单片机P0.6口，低电平有效，控制放音时间。
一旦开始放音，延时10s后停止，等待下次/PLAYL为“0”时再次放音。
图5语音芯片ISD1420及其外围电路因为ISD1420的驱动能力有限（0.5W），直接接到扬声器上效果不太理想，若接1W 以上的扬声器将发生失真。
通常1W以下的扬声器用LM386、D2822、MC34119及TA368等芯片驱动，见图6（以LM386为例）。
1W～10W的扬声器用TDA2003、LA4440芯片驱动，见图7（以TDA2003为例）。
图6选用LM386为扬声器驱动芯片的电路图7选用TDA2003为扬声器驱动芯片的电路本设计中采用图7所示电路，以期音响喇叭音量足够大，提醒机车司机、行人。
当在一定情况下所需喇叭功率比较大时，可采用下图图8所示电路联接，可达到高响度音响效果。
图8高响度语音电路设计3.4电源模块的设计矿用电机车按其工作电源来源可分为架线式电机车和蓄电池式电机车。
为电机车提供牵引力的电源是直流电，架线式电机车电压为250V ～120V ，蓄电池式电机车电压约为110V 。
3.4.1系统电源分析本设计所涉及到器件的工作电压见下表表1。
从中分析可知道本系统工作电压集中在12V 和5V ，而电机车的工作电压约为110DCV~250DCV 。
表1系统涉及到的器件工作电压分析3.4.2开关电源的选择从开关电源[5]变换电压前后直交流可分为AC/DC 和DC/DC 两大类，DC/DC 变换器现在已经实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已经成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC 的模块化，因其自身的特性使得在模块化的过程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。
