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基于单片机的热释电住宅防盗报警系统设计与实现
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更新于2024-06-23
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本篇学位论文深入探讨了基于单片机的热释电防盗报警系统的构建。论文首先强调了系统设计的双重视角——硬件和软件。在硬件方面,核心选择至关重要,文中提到了采用了AT89C51作为主控芯片,这款单片机以其高效和可靠性见长,负责整个系统的控制逻辑。外围电路包括热释电传感器和振动位移传感器,它们负责捕捉并监测住宅环境中的关键信号,如人体发出的红外辐射和因人体活动引起的振动。 传感器的选择直接影响系统的灵敏度和准确度。热释电传感器能够感应人体产生的红外辐射,而振动位移传感器则用于检测异常移动,这两者结合提高了系统的防误报能力。电源供应部分,系统利用7805和7809稳压芯片为5V和9V电压供电,确保了系统的稳定运行。设计上,作者采用了模块化的设计思路,使得电路结构清晰,易于理解和维护。 软件设计同样关键,文中未详述具体的编程语言和技术,但提到采用了一种有效的程序设计方法,确保了对传感器数据的精确处理和报警信号的正确响应。当系统检测到异常信号,例如非正常红外辐射或振动,会将其转换为数字信号输入到AT89C51单片机,单片机再根据预设的算法进行分析,并通过蜂鸣器发出报警声,触发相应的安全措施。 此外,论文还提及了复位电路的设计,使用了低功耗的IMP812监控芯片,这不仅降低了系统的能耗,也延长了电池寿命。整个系统的优点在于其硬件电路简洁、安装方便,操作简单,而且成本低廉,适合广泛应用于各类住宅环境和不同用户群体。 这篇论文提供了实用的单片机技术应用实例,展示了如何将传感器技术与微控制器结合,实现对住宅安全的智能监控和及时警报,具有很高的实际应用价值。关键词如“传感器”、“单片机”和“报警系统”充分揭示了论文的核心研究内容。
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器,红外报警器, 红外线声光报警器等。
1.1.1 防盗报警系统的构成
防盗报警系统是用物理方法或电子技术,自动探测发生在布防监测区
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,
显示可能采取对策的系统。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,就能通过声光报警信号在安保控制中心准
确显示出事地点,使于迅速采取应急措施。防盗报警系统与出入口控制系
统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了安全
防范系统。
防盗报警系统由探测器、传感器、控制器、报警器、显示器几部分构
成,如图所示。控制器实现对热释电红外探测器和振动位移传感器的循环
扫描,并控制报警信号处理电路作出相应状态处理,如果有报警信号的话,
延时1~2秒对该端口进行一次扫描确保真的有险情时立即发出报警信号,
控制报警电路报警,同时通过数码显示单元显示具体的事发位置。
图1-1 防盗报警系统构成图
1.1.2 防盗报警器的分类
(1)报警探测器按工作原理主要可分为红外报警探测器、微波报警
探测器、被动式红外/微波报警探测器、玻璃破碎报警探测器、振动报警探
测器、超声波报警探测器、激光报警探测器、磁控开关报警探测器、开关
报警探测器、视频运动检测报警器、声音探测器等许多种类。
(2)报警探测器按工作方式可分为主动式报警探测器和被动式报警
探测器。
(3)报警探测器按探测范围的不同又可分为点控报警探测器、线控
控
制
器
报警器
显示器
探测器
传感器
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报警探测器、面控报警探测器和空间防范报警探测器。
(4)防盗探测器是否采用电源分类可分为无源和有源两种。
(5)从防盗探测器与报警主机(后端处理器)的连接方式可分有线
与无线。
除了以上区分以外,还有其他方式的划分。在实际应用中,根据使用
情况不同,合理选择不同防范类型的报警探测器,才能满足不同的安全防
范要求。报警探测器作为传感探测装置,用来探测入侵者的入侵行为及各
种异常情况。在各种各样的智能建筑和普通建筑物中需要安全防范的场所
很多。这些场所根据实际情况也有各种各样的安全防范目的和要求。因此,
就需要各种各样的报警探测器,以满足不同的安全防范要求。
1.1.3 防盗报警系统在国内外的发展
从上世纪初,报警系统就已经在北美稍具雏形。在北美,报警呼救箱
放置在街头巷尾,在呼救时发出声响提示,以寻求附近警察的帮助;同时,
这种呼救箱直接连接到附近的警局,使得稍远一些的警察也能够收到呼救
信息。随后,由于通信技术的发展,提供远程通信服务的电报公司加入到
这个行业中,从而使得报警信息可以通达到更远的地方;不过,这种电报
方式毕竟难以普及,所以稍后出现的电话理所当然地成为报警通讯的主要
手段。而此后自动拨号系统的出现以及电话普及到千家万户,更使得通过
电话线报警的方式得到了前所未有的发展。
从以上过程来看,报警行业的发展是以工业技术发展为基础的,只有
具备良好的通信手段,才能够把各地的报警信息汇聚到相应的权威部门,
然后由权威部门负责分配有限的警力来帮助到所有的社会个体。
国外智能监控防盗技术发展已处于一个较高水平阶段,从具有代表性
的北美发展过程,可以清楚的看出世界智能监控防盗技术的发展概况。其
具有以下特点,值得我们借鉴。
目前,对北美的安防产业来说,最成功的经营模式就是联网报警服务
模式,联网报警将整个北美的安防产业从横向到纵向进行整合串并,形成
了一个集中许多高科技手段和产业化管理水准的一体化综合性产业。比如
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世界排名第一,北美最大的安防跨国公司一美国棋诺亚公司,它在世纪年
代开始搞简单的防盗报警,其当时的业务范围和技术水平跟中国现在很多
安防企业是相当的。到70年代,它对其产业的整体发展方向做了很大的调
整,变为联网报警服务商,建立了首家网管中心,尤其是在年代引用了大
量的网管技术、系统集成技术和电子技术,现己成为十分先进的联网报警
服务平台,它在美国、加拿大、英国、香港、台湾等多个国家和地区都有
分公司,北美的客户数己超过600万,2003年防盗报警收入总产值达105亿
美元。
1979年公安部在石家庄市召开了“全国刑事技术预防专业工作会
议”,会议提出要大力开展安全技术防范工作,技防作为公安业务的组成
部分就这样正式提出来。其实我国的技防工作早在60年代就开始了,那时
候由于形势所迫,博物馆,银行都自发采用各式各样的防范手段,这是我
国技术防范工作的初级阶段。
当时主要采用的手段是声控报警。罪犯撬玻璃的声音,砸展柜的声音
传到了值班室。值班人员判断出罪犯在行窃,及时报告了领导和 有关部
门,组织保卫人员和警力将罪犯包围后将其擒获。
82年公安部和公安部第一研究所,根据当时的防盗报警技术的发展为
故宫很多展厅安装了主动红外、被动红外、微波、超声波、声控等防盗探
测器,形成了多种探测手段的防盗报警系统,防盗报警技术提高到一个新
水平。
84年以后安防事业在中国进入了普及与提高阶段,而且发展迅速。相
继各个博物馆、银行、商场、超市、居民小区都陆续建立了安全防范系统。
进入90年代,人们注意到周界防范的重要性,要利用周边的围墙,铁
栅栏等屏障建立周界防范,如果没有条件形成大周界也要建立建筑物的墙
体、窗户、门外和建筑物之外。在防护区和禁区内采用3种以上不同探测
原理的探测器构筑多道防线,与此同时防遮挡功能的探测器也问世了,促
进了入侵探测器技术的发展。
目前,全国的安全技术基本上和国际接上了轨。在现代计算机技术、
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