基于單片機(jī)的防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

韓貞

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子技術(shù)越發(fā)成熟，電子技術(shù)在我們生活、工作各領(lǐng)域中的應(yīng)用也是越來(lái)越廣泛，其中防盜報(bào)警系統(tǒng)就是電子技術(shù)應(yīng)用的重要方面。它有效提高了居住、辦公等場(chǎng)所的安全保衛(wèi)系數(shù)，為人員生命和財(cái)產(chǎn)的安全提供了可靠保障。本文對(duì)基于單片機(jī)的防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及發(fā)展應(yīng)用進(jìn)行了探討和研究，以期促進(jìn)防盜報(bào)警系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展完善，更好的滿足家居、辦公等場(chǎng)所的安保和防盜要求。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；防盜報(bào)警系統(tǒng)；設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

當(dāng)前社會(huì)，人們的安全防盜意識(shí)在不斷增強(qiáng)，人們對(duì)居住、辦公等場(chǎng)所的安全防盜要求也在不斷提高。而與此同時(shí)，在電子技術(shù)發(fā)展的持續(xù)推動(dòng)下，基于單片機(jī)的防盜報(bào)警系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生，并逐漸在人們的日常生活和工作環(huán)境中得到廣泛的應(yīng)用。如今，電子防盜報(bào)警系統(tǒng)已成為很多居住和辦公場(chǎng)所不可缺少的一道安全保障措施。基于單片機(jī)的防盜報(bào)警系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)成本低、抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。要想充分發(fā)揮電子防盜報(bào)警的作用，合理的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，結(jié)合紅外線技術(shù)和超聲波技術(shù)等，使該系統(tǒng)能夠全天候、不間斷地對(duì)規(guī)定區(qū)域范圍進(jìn)行探測(cè)，可以及時(shí)捕捉和發(fā)現(xiàn)異常情況，給予人們報(bào)警提示，從而起到報(bào)警防盜的作用，滿足人們對(duì)于環(huán)境場(chǎng)所的安保防盜需求。

一、基于單片機(jī)的電子防盜報(bào)警系統(tǒng)概述

基于單片機(jī)的電子防盜報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展已非常成熟，其中包括紅外線防盜報(bào)警器、超聲波防盜器，觸摸式的防盜報(bào)警器等等，它們技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、運(yùn)行可靠，完全可以滿足人們的日常安全防盜需求。目前在國(guó)內(nèi)運(yùn)用較多的當(dāng)屬紅外對(duì)射直接到主機(jī)上的方式，并以其良好的技術(shù)優(yōu)勢(shì)受到人們的歡迎。基于單片機(jī)的電子防盜報(bào)警系統(tǒng)主要是依據(jù)紅外技術(shù)、聲波技術(shù)等實(shí)現(xiàn)的，在當(dāng)前的使用需求下，正在向數(shù)字化、智能化、無(wú)線化、集成化的方向發(fā)展，為人們提供了全方位的安全保障。

二、基于單片機(jī)的防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、整體設(shè)計(jì)方案與思路。

防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)環(huán)節(jié)，其中硬件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)主要單片機(jī)、輸入輸入設(shè)備、外圍應(yīng)用電路等等；而軟件設(shè)計(jì)則主要針對(duì)具體的使用環(huán)境情況和需求，對(duì)防盜報(bào)警功能做出的設(shè)計(jì)，是各種工作程序的集合。按照系統(tǒng)功能，完整的系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)包括傳感器監(jiān)測(cè)模塊，電子信息傳輸單元，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理等幾個(gè)模塊。傳感器監(jiān)測(cè)模塊負(fù)責(zé)對(duì)環(huán)境信息的監(jiān)測(cè)與采集，并通過(guò)傳輸單元實(shí)時(shí)地將電子信號(hào)輸送至單片機(jī)控制程序，在單片機(jī)內(nèi)部，通過(guò)軟件對(duì)電子信息進(jìn)行判斷和識(shí)別，以此來(lái)決定是否發(fā)送出警報(bào)信息。一旦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到某一極值，入侵控制信號(hào)被發(fā)出，驅(qū)動(dòng)電路就會(huì)將該警報(bào)進(jìn)行放大，控制相應(yīng)的聲光警報(bào)設(shè)備來(lái)配合執(zhí)行聲光報(bào)警等具體的操作指令。例如居室內(nèi)有煙霧時(shí)、發(fā)生煤氣泄漏、跑水或是當(dāng)溫度達(dá)到一定值的時(shí)候，傳感器及單片機(jī)檢測(cè)到這些異常的情況后就會(huì)第一時(shí)間發(fā)出報(bào)警的聲音。報(bào)警狀態(tài)可以在持續(xù)一段時(shí)間后自動(dòng)解除，也可由人工手動(dòng)操作解除，最后由復(fù)位電路將整個(gè)警報(bào)系統(tǒng)復(fù)位。

2、設(shè)計(jì)流程。

（1）總體設(shè)計(jì)。首先確定防盜報(bào)警系統(tǒng)的主要組成部分，包括紅外收發(fā)電路、震蕩復(fù)位電路、電源模塊、電話報(bào)警、顯示模塊等。

（2）震蕩復(fù)位電路。單片機(jī)的復(fù)位主要通過(guò)外部復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)，當(dāng)振蕩器處于工作狀態(tài)時(shí)，RST的引腳會(huì)出現(xiàn)高電平以促使系統(tǒng)復(fù)位。

（3）報(bào)警電路。報(bào)警電路控制聲光報(bào)警，為保證足夠的報(bào)警音量，可在音頻信號(hào)發(fā)生器的后面增加一級(jí)功率的放大器，以使報(bào)警效果更理想。

（4）電源模塊。防盜報(bào)警電路不需要大功率的電量輸出，因此只需要采用三端穩(wěn)壓器即可滿足其使用。此外內(nèi)部還設(shè)有過(guò)載、過(guò)熱保護(hù)電路，使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行更為穩(wěn)定、可靠。

三、電路模塊的設(shè)計(jì)

1、熱釋電紅外傳感器電路設(shè)計(jì)。

熱釋電紅外傳感器的電路是通過(guò)雙探測(cè)員的模式來(lái)進(jìn)行檢測(cè)工作的，使用了穩(wěn)壓元件來(lái)保障傳感器電路信號(hào)輸出的穩(wěn)定。當(dāng)紅外線探測(cè)到人體使，系統(tǒng)就會(huì)將其所形成的點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行放大和穩(wěn)壓，并將輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變成高電位，轉(zhuǎn)變后在OUT處輸入低電平。

2、防盜報(bào)警系統(tǒng)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)。

報(bào)警系統(tǒng)的復(fù)位通常設(shè)有自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種模式，單片機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，在時(shí)鐘電路的控制下，在復(fù)位端口實(shí)現(xiàn)持續(xù)性的兩個(gè)周期的高電平就能夠完成自動(dòng)復(fù)位。手動(dòng)復(fù)位則是由人工操作取代了時(shí)鐘電路，根據(jù)實(shí)際需要完成系統(tǒng)的復(fù)位。

3、發(fā)光二級(jí)管電路設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)的閃光報(bào)警由發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)，電路設(shè)計(jì)中，發(fā)光二極管連接到單片機(jī)RXD引腳及電阻后，同時(shí)需要外接VCC。在防盜報(bào)警系統(tǒng)放大電路控制下，如果單片機(jī)的RXD引腳被改變成低電平，電路就會(huì)迅捷地進(jìn)入到報(bào)警狀態(tài)，發(fā)光二級(jí)管就會(huì)閃亮。

四、防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用。

1、更好的穩(wěn)定性。

在更多更復(fù)雜的干擾因素下，未來(lái)各領(lǐng)域的應(yīng)用中對(duì)于防盜報(bào)警系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求，在防電磁干擾、防高溫、防雷電等方面將擁有更為優(yōu)越的性能，以此來(lái)適應(yīng)各種惡劣的氣候條件，復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境和抵抗人為的惡意干擾，運(yùn)行更為穩(wěn)定。

2、更好的防護(hù)性。如探測(cè)器防止噴蓋、防止遮擋、可以調(diào)頻等等。

3、更強(qiáng)大的人機(jī)交互。未來(lái)網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)展將遍及各個(gè)領(lǐng)域，電子報(bào)警系統(tǒng)也不例外。未來(lái)報(bào)警系統(tǒng)將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)等相連接，用戶通過(guò)移動(dòng)終端就可以實(shí)時(shí)、隨地地掌握系統(tǒng)的報(bào)警監(jiān)測(cè)情況。此外，更強(qiáng)大的人機(jī)交互，使用戶通過(guò)移動(dòng)終端就可對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，報(bào)警上下限等進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)行復(fù)位，從而更好地滿足用戶的使用需求。

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