智能无线家居报警设计

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1、2012-2013学年第2学期《智能家居无线报警系统》课程设计报告题目：智能家居无线报警系统专业：电气工程系自动化班级：10自动化（2）姓名：赵怀润学号：1009111126指导教师：臧大进电气工程系2013年5月21日智能家居无线报警系统该系统主要包括红外探测电路、LCD控制电路、声光报警电路及单片机控制电路等。自动检测功能由红外探测电路实现，当有盗贼穿过此装置时，红外传感器立即将检测到的信号经过信号处理后传送给主机电路，由主机来判断信号并驱动电路报警。报警功能由扬声器、蜂鸣器等发声装置实现，同时通过RS-485通信报警给小区警卫。本设计通过红外传感器探测人体红外

2、线信号，从而达到报警的功能，满足了人们日常生活对防盗报警功能的需要。1.1系统流程及设计要求1.1.1系统流程利用被动式热释电型红外传感器检测人体辐射的红外线，当检测到红外信号变化时，将其转化为微弱的电信号，经过信号处理电路对电信号进行滤波、放大、比较、输出高电平作为告警信息送给CPU，CPU判断是否报警，如果满足报警条件，就会发出控制信号，完成声音报警和发光报警。此外，CPU有一个全双工的串行通信口，需通过RS-485总线通信将报警区域的地址传送到小区监控中心的PC机上，监控中心可以及时的发现报警的具体地点，进行警情的处理。信号处理电路89C51单片机传感器1传感

3、器5复位电路12864液晶显示小区警卫声光报警电路......RS485总线时钟电路图1.1系统流程图1.1.2设计要求12系统可实现功能：当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL电平至89C51单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声,并通过RS-485总线传送给小区警卫。1.2系统总体设计思路本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警等子模块。电路

4、结构可划分为：热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LCD控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成1.3系统硬件设

5、计1.3.1热释电红外传感器传感器采用双元热释电红外检测元件RE200B。该传感器翻用热释电材料极化随温度变化的特殊探测红外辐射，并采用双灵敏元互补方法抑制干扰，以提高传感器的工作温度。其内部电路如下：1脚接工作电压，其工作电压低且范围宽（2.2～15V）；2脚为输出源极电压；3脚为公共地。使用时，一般在2脚与3脚之间加47KΩ的源极电阻，但应根据实际情况，适当调整源极电阻。图1.3.1RE200B红外检测元件内部电路图121.3.2电源电路设计电源电路的功能介绍：此电路在整个设计中起着很重要的作用，是提供器械运转的原动力。此电源为直流稳压电源包括降压、整流、滤波、

6、稳压三部分，最终将电网中220V的交流电压转换为5V的直流电压提供给后面的工作电路。在整个电路中电源部分起到重要的作用，如果电源部分不能实现整个电路都不能运行。图1.3.2直流稳压电源电路1.3.3放大电路的设计最基本的放大电路，Vi是输入电压信号，Vo是输出放大的电压信号。由于本模块考虑到模块实用性的问题，所以运放芯片采用低电压、单电源、低功耗LMV324芯片。LMV324功耗是比同类产品低120μA；在5V时，其典型工作电流为100μA。该运放芯片工作电压为2.5～5.5V，采用轨到轨的输出。LMV324的引脚和NS、TI和Maxim的LMV3XX系列兼容，因此

7、可直接替换。当LMV324工作在5V时，带宽为1.4MHz,转换速率为1.5V/us。1.3.4键盘电路设计实时时钟显示电路由三个独立的按键组成，其中这三个独立的按键与单片机的P1.0～P1.2口连接，S2为功能键，S3为加一键，S4为减一键，可通过控制按键实现所需的实时日历时钟功能12图1.3.4键盘电路1.3.5时钟电路的设计XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周