1、姓名：張 鍵班級：電子1202學(xué)號：201215034設(shè)計(jì)題目：紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)一、設(shè)計(jì)意義： 隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的不斷提高，人們對其住宅的要求也越來越高，表現(xiàn)在不僅希望擁有舒適、溫馨的住所，而且對其安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。隨著流動人口迅速增加，盜竊、入室搶劫等刑事案件也呈現(xiàn)出了增長趨勢，并且危害越來越嚴(yán)重，人們越來越渴望有一個(gè)安全生活的空間，但是犯罪分子的作案手段越來越高明，他們甚至采用一些高科技的作案手段，使得以往那種依靠安裝防盜門窗、或靠人防的防范方式越來越不能滿足人們?nèi)粘７婪兜囊?；人們迫切需要一種智能型的家庭安全防范報(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種險(xiǎn)情并通

2、知戶主，以便將險(xiǎn)情消滅在萌芽狀態(tài)，保證居民的生命財(cái)產(chǎn)不受損失。目前，國內(nèi)市場上的防盜報(bào)警器系統(tǒng)大部分是國外品牌，國內(nèi)防盜報(bào)警器產(chǎn)品廠商發(fā)展時(shí)間比較短，真正取得長足發(fā)展也是在2000年以后，特別是在2004年國內(nèi)有些廠商迅速成長，投資規(guī)模和企業(yè)規(guī)模都在迅速發(fā)展和擴(kuò)大。但是與國外廠商相比還有很大差距。現(xiàn)階段，大部分工程商安裝防盜報(bào)警產(chǎn)品時(shí)傾向于國外品牌，其中，安裝的國外產(chǎn)品主要來自于美國、日本和韓國，這三個(gè)國家的產(chǎn)品占據(jù)我國報(bào)警市場的近80%的份額。這主要是因?yàn)?，在產(chǎn)品供給市場上，絕大部分國外品牌來自美國和日韓，防盜報(bào)警產(chǎn)品在這些國家的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，產(chǎn)品功能穩(wěn)定，性能完善，再加上進(jìn)入我國是時(shí)間

3、較早，所以在我國市場上占有相當(dāng)大的份額。因此我做這個(gè)產(chǎn)品的目的在于，使每個(gè)人都能用上性價(jià)比好的產(chǎn)品，讓更少的人受到財(cái)產(chǎn)的損失。2、 工作原理：在門的邊框上，安裝紅外對射管，用以檢測是否有人通過。在門鑰匙處有一個(gè)觸發(fā)開關(guān)，用來判斷是否是正常開門。當(dāng)門鑰匙沒有打開，而且有人通過時(shí)，也就是非正常進(jìn)入，紅外對管沒有檢測到信號，輸入高電平到單片機(jī)，單片機(jī)輸出信號到蜂鳴器和紅色的LED燈，同時(shí)LCD1602顯示“WARING!THE THIEF ARE COMING”,告訴用戶有小偷闖入，提醒注意，只有通過按下復(fù)位開關(guān)警報(bào)才可以解除。當(dāng)鑰匙打開門，并且有人通過時(shí)，也就是正常開門，單片機(jī)輸出信號到綠色LED

4、燈上，同時(shí)LCD1602上顯示“SAFETY WELCOME MASTER”告訴用戶是正常開門，歡迎回來。三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)：1）關(guān)鍵器件介紹： 1.LCD1602簡介: 1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它是由若干個(gè)5x7或者5x11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間，有一個(gè)點(diǎn)距和行間的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形。LCD1602是指顯示的內(nèi)容為16*2，即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊。字符集：1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器(CGROM)已經(jīng)存儲了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有

5、：阿拉伯?dāng)?shù)字，英文字母的大小寫，常用的符號，日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母A代碼是41H，顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母A了。在單片機(jī)編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如A。因?yàn)镃GROM儲存的字符代碼與我們PC中的字符代碼是基本一致的，因此我們在向DDRAM寫C51字符代碼程序時(shí)甚至可以直接用P1=A這樣的方法。PC在編譯時(shí)，就把A先轉(zhuǎn)換為41H代碼了。字符代碼0x000x0F為用戶自定義的字符圖形RAM（對于5*8點(diǎn)陣的字符，可以存放8組，對于5*10點(diǎn)陣的字符，可以存放4組），就是CGROM了。0x200x7F為標(biāo)準(zhǔn)的AS

6、CII碼，0xA00xFF為日文字符和希臘文字符，其余字符碼沒有定義。引腳說明：第一引腳GND；第二引腳Vcc；第三引腳V0，是液晶顯示器對比度調(diào)整端；第四引腳RS，寄存器選擇，高電平為數(shù)據(jù)寄存器，低電平為指令寄存器；第五引腳RW為讀寫信號線，高電進(jìn)行讀操作，低電平進(jìn)行寫操作；第六引腳E，使能端；第七第十四引腳雙向數(shù)據(jù)端；第十五，十六引腳背光燈；2.HS0038簡介 紅外接收頭，接收紅外信號頻率為38kHz，周期約為26us，同時(shí)能對信號進(jìn)行放大、檢波、整形，得到TTL電平的編碼信號，這樣大大簡化了接收電路的復(fù)雜程度和電路設(shè)計(jì)工作，方便使用。外觀上看，HS0038為直立側(cè)面收光型，黑色環(huán)氧樹脂

7、封裝，不受日光，熒光燈等光源的干擾，內(nèi)附磁屏蔽，功耗低，靈敏度高。用在小功率發(fā)射管發(fā)射信號情況下，其接收距離可以達(dá)到35m。它能與TTL,COMS電路兼容。三個(gè)管腳分別為GND，+5v電源，解調(diào)信號輸出端系統(tǒng)組成和實(shí)現(xiàn)體系系統(tǒng)硬件電路主要組成：1、供電電源電路（給微處理器89c51和紅外一體化接收頭HS0038提供工作需要的+5V電壓）；2、微控制器89c51系統(tǒng)；3、紅外接收電路（接收系統(tǒng)所配備遙控器所發(fā)出的紅外信號）；4、看門狗和EEPROM存儲電路；5、執(zhí)行電路；3.AT89c51單片機(jī)簡介： 是一種帶4k字節(jié)FLAH存儲器的低電壓、高性能COMS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。128字節(jié)內(nèi)

8、部RAM，32個(gè)I/O口線，兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量級中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，89c51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。2）原理圖設(shè)計(jì)：如圖3.1圖3.1電路原理圖設(shè)計(jì)3） 線路板圖設(shè)計(jì)：如圖3.2圖3.2電路板圖設(shè)計(jì)四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)：1）流程圖設(shè)計(jì)：如圖4.1圖4.1流程圖設(shè)計(jì)2） 關(guān)鍵程序介紹：sbit lcden=P27;sbit lcdrs=

9、P25;sbit lcdrw=P26;uchar code table1= WARING! ; uchar code table2=THIEF ARE COMING ;uchar code table3= SAFETY ;uchar code table4= WELCOME MASTER ; uchar code table5=*COME IN PLEASE* ;sbit IR=P13;sbit V=P20;sbit LG=P21; sbit LR=P22;sbit key=P23;sbit s=P24;sbit f=P11; /38k信號發(fā)生sbit p=P16;void delay (in

10、t x) /延時(shí)函數(shù)int i,j;for(i=x;i0;i-)for(j=110;j0;j-);void tx()/中斷初始化函數(shù)TMOD=0x01;EA=1;ET0=1;TR0=1;TH0=(65536-6)/256;TL0=(65536-6)%256;void lcd_com (uchar com)/LCD1602命令初始化函數(shù) lcden=0; lcdrw=0; lcdrs=0; P0=com; delay (5); lcden=1; delay(5); lcden=0;void lcd_dat (uchar dat)/LCD1602數(shù)據(jù)初始化函數(shù)lcdrs=1; lcdrw=0; P

11、0=dat; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;void init() lcden=0; lcdrw=0; lcd_com(0x38); delay(5); lcd_com(0x0c); delay(5); lcd_com(0x06); delay(5); lcd_com(0x80);main()/主函數(shù) init(); tx();while(1) uint i=0; p=!p;delay(20);V=1;LG=0;LR=1;if(key=1)/正常開門LR=1;for(i=0;i16;i+)lcd_dat(table3i);lcd_com(0x80+0

12、x40);/換行delay(2);for(i=0;i16;i+)lcd_dat(table4i);delay(2);break;if(key=0&IR=0) /非正常開門LG=0;p=0;while(1)LR=!LR;V=!V;delay(20) ; for(i=0;i16;i+)lcd_dat(table1i);delay(2);lcd_com(0x80+0x40);delay(2);for(i=0;i16;i+)lcd_dat(table2i);delay(1);if(s=0) delay(2); if(s=0) break; txf() interrupt 1/中斷函數(shù)，定時(shí)器中斷TH0

13、=(65536-6)/256;TL0=(65536-6)%256;f=f;5、 總結(jié)報(bào)告：經(jīng)過這次的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作實(shí)驗(yàn)，我才真正明白一個(gè)產(chǎn)品從概念到成品這一過程是多么的不簡單。最開始我的想法是，不加LCD1602模塊的，但是如果不加的話自己覺得產(chǎn)品太過于簡單，于是我在原來的想法上又自己加以改進(jìn)，并且我之前沒有自學(xué)LCD16002的知識，好在我有單片機(jī)的資料，自己看教學(xué)視頻，才慢慢的把LCD1602的部分知識掌握了，僅僅是入門級的，沒有學(xué)太深。自己的想法有了，然后開始仿真，用的是Proteus軟件。我在原來的電路圖上加上一個(gè)LCD1602模塊，通過上網(wǎng)查資料，將LCD1602的電路原理圖看明

14、白電路是怎么接的，需要什么器件都非常清楚。查找相關(guān)的資料，明白它的工作原理。將電路圖接好后，接下來就是要進(jìn)行代碼的編寫。因?yàn)橹岸加胁橘Y料，而且我用的是紅外對射管，不是熱釋電紅外管，所以在使用對管的時(shí)候需要特別注意的是，HS0038紅外接收管需要38KHz的信號才可以，否則是不會正常工作的，因此我需要在單片機(jī)上自己產(chǎn)生一個(gè)38k信號發(fā)射引腳，接到紅外發(fā)射管上，我選擇的是p1.1口。HS0038是有3個(gè)引腳的，一個(gè)電原，一個(gè)接地，還有一個(gè)是輸出引腳，而且它輸出的信號的TTL信號，可以直接接單片機(jī)的引腳，比較方便。在程序里面我加了一個(gè)定時(shí)器中斷函數(shù)，用來產(chǎn)生38k信號，所以在程序里面可以找到中斷初

15、始化函數(shù)，然后還要一個(gè)LCD1602的初始化的程序，因?yàn)槿绻患映跏蓟暮瘮?shù)，那么LCD1602顯示的時(shí)候?qū)霈F(xiàn)錯誤。程序主要的部分幾乎就出來了，需要顯示的內(nèi)容我用的是數(shù)組，這樣可以連續(xù)顯示。經(jīng)過自己慢慢的調(diào)試，在Proteus上仿真，得到了比較滿意的效果。接下來是進(jìn)行電路原理圖的設(shè)計(jì)，用的是DXP軟件，因?yàn)橹胺抡嬖韴D已經(jīng)出來了，在設(shè)計(jì)電路原理圖的時(shí)候還是比較快的，因?yàn)橹灰凑辗抡鎴D進(jìn)行電路圖設(shè)計(jì)。比較復(fù)雜的一項(xiàng)工作就是電路板的設(shè)計(jì)，因?yàn)槲覀兪褂玫碾娐钒迨菃螌拥模栽谠O(shè)計(jì)的時(shí)候，不能出現(xiàn)雙層的布線，因此最為麻煩的就是布線了，原本打算不自動不顯得，因?yàn)榕鲁霈F(xiàn)多個(gè)雙層先，后來老師教了我們一

16、點(diǎn)DXP布線的知識，才覺得這個(gè)軟件功能確實(shí)很強(qiáng)大，然后我就自動布線，在布線之前需要將元器件擺好位置，不能隨意擺放，不然連出來的線會有很多是斷的，不能打印制作電路板。布線布好后，需要調(diào)節(jié)焊盤和線寬，畢竟是要做出來實(shí)物的，所以這方面不能馬虎，否則做出來的就是一個(gè)廢品。經(jīng)過打印，腐蝕，打孔和焊接等一系列工序后，終于將產(chǎn)品做出來的，最后一步就是實(shí)物調(diào)試了。不知道怎么回事，我的產(chǎn)品就是調(diào)不出來，首先紅外對管不工作，但是用遙控器代替紅外發(fā)射二極管，紅外接收管能正常工作，因此，找到不能工作的原因就是發(fā)射二極管驅(qū)動不夠，沒有38k信號，我在實(shí)驗(yàn)室測試的時(shí)候，也發(fā)現(xiàn)了，示波器觀察P1.1口輸出信號是46us的，

17、而我需要的是26us的，實(shí)際的要大，所以信號頻率就小。遇事我就修改定時(shí)器中斷的初值，發(fā)現(xiàn)不管怎么修改，輸出信號永遠(yuǎn)都是46us的，所以覺得是不是硬件電路沒有設(shè)計(jì)好，后來我決定用遙控器來代替紅外二極管。在這個(gè)問題解決后，新的問題又來了，LCD1602不工作，我仔細(xì)對比資料圖，發(fā)現(xiàn)各個(gè)引腳沒有接錯，在自己的開發(fā)板上能夠顯示正確的信息，說明我的程序是沒有錯誤的。將上一個(gè)錯誤與這個(gè)錯誤進(jìn)行總結(jié)，最后覺得是自己的硬件電路沒有設(shè)計(jì)好，問老師和同學(xué)才知道，可能是自己在設(shè)計(jì)的時(shí)候沒有注意電阻的大小，沒有正確匹配電阻值，導(dǎo)致單片機(jī)和各個(gè)元器件工作不正常，所以設(shè)計(jì)不出來產(chǎn)品。后來在老師的允許下我重新設(shè)計(jì)并且制作了第二塊電路板，我也將紅外發(fā)射二極管的驅(qū)動電路重新設(shè)計(jì)，每個(gè)電阻和電容我也重新匹配，保證和網(wǎng)上的資料相差不會太大。在第二塊電路板設(shè)計(jì)完之后，我又開始調(diào)試，發(fā)現(xiàn)這次比上一次的產(chǎn)品強(qiáng)了很多，LCD1602顯示是正常的，能夠顯示正確的信息，但是對比度還是沒有調(diào)節(jié)好，不管怎么調(diào)節(jié)，對比度就是不能調(diào)到最好的位置，個(gè)人覺得是電位器沒有選好。這個(gè)問題不大，關(guān)鍵還是發(fā)射二極管還是不能正常工作，這一點(diǎn)是我意料之外的，因?yàn)槲沂前凑绽蠋煯嫷尿?qū)動電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的，結(jié)果