单片机控制的红外线防盗报警器
单片机控制红外线防盗报警器
一、硬件电路
电路原理图如图1所示。可将该电路分为以下三个部分。
用当今最流行的at89c2051单片机控制，体积小，成本低；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；当有人试图闯入室内时，能自动进行声光报警。现将该报警器原理介绍如下，供广大单片机爱好者参考。
1、单片机系统。u1为at89c2051单片机。c1，r0，r1和复位按钮reset组成手动电平复位和上电自动复位电路；c2，c3以及晶振jt1组成时钟电路；c4，c5为+5v电源滤波电容。u2为cmos6反相器cc4069，起驱动作用。vd1~vd6为红外发射管，其负极端接与p1口，p1口设置为输出状态，当p1口为“0”时，vd1~vd6发红外光。vd7~vd12为红外接收管，当接收到红外光时导通，+5v电源通过vd7~vd12加到反相器cc4069的输入端，经反相为低电平，这时p3.0~p3.5为低电平。发射管和接收管分别安装在门和窗口的适当位置，当有人闯入时遮挡了红外线，接收管截止，反相器输入端为低电平，这时u1的p3.0~p3.5为高电平。当在一定时间内检测到位于不同位置的光束被遮挡时，则由p3.7口输出报警信号（高低电平间隔1s的脉冲信号）。驱动声光报警电路，进行声光报警，直至按复位按钮reset或电源开关s1。由于红外收发管之间没有遮挡时为正常，有遮挡时为异常，则当p1口输出00h时，p3口的正常状态数据为00h。
2、电源电路。220v交流市电经变压器t降压，桥式整流器d1整流，电解电容c7滤波，三端稳压器78l05稳压，最后得到整机要求的+5v稳定直流电源。
3、声光报警电路。555定时器u4，扬声器by，普通红色发光二极管vd13等组成声光报警电路。其中555定时器接成了一个低频多谐振荡器，其控制电压输入端5脚与单片机at89c2051的p3.7脚相连，受p3.7脚输出的高低电平间隔1s的脉冲信号控制。当p3.7为高电平时控制电压uco较高，阈值电压ut+（=uco）和ut-（=1/2uco）也较高；当p3.7为低电平时ut+和ut-也较低。当ut+较高时，电容c9充、放电的电压幅度较大，因而振荡频率较低。反之，当ut+较低时，电容c9充、放电过程中电压变化幅度较小，充、放电过程完成得较快，故振荡频率较高。即当p3.7=1时，555输出脉冲的振荡频率较低；当p3.7=0时，555输出脉冲的振荡频率高。该输出脉冲经过隔直电容c8加到扬声器上，扬声器将交替发出高、低不同的两种叫声。同时，p3.7脚输出的高低电平间隔1s的脉冲信号经电阻r8加到红色发光二极管vd13上，vd13将闪烁发光。达到声光同时报警的效果。
二、软件设计
我们的目标是，当检测到有人闯入时就由p3.7口输出高低电平间隔1s的脉冲信号去驱动声光报警电路，产生声光报警。这可通过使p3.7口每隔1s取反一次实现。而1s时间可通过让定时器t0（工作于定时方式1）重复定时100ms十次实现。用工作寄存器r1作循环计数器，初值为10（0ah）。采用中断方式编程，整个软件由主程序和中断服务程序两部分构成。
yes
no
no
yes
开始
系统初始化
有人闯入？
启动定时
时间到吗？
转报警程序
图2主程序流程图
等待时间到
1、主程序。主要功能是对系统进行初始化和对系统进行监视。看是否有人闯入。其程序流程图如图2所示。
程序清单如下：
org0000h
ajmpmain ；转向主程序
org000bh ；定时器t0中断入口
ljmpbj ；转向中断服务程序
org0030h
main：movsp，#50h；设置堆栈栈底
movr1，#0ah；设置循环计数器初值
movp3，#00h；设置p3口为正常状态
movp1，#00h；使vd1~vd6发红外光
movtmod，#01h；设t0为定时方式1
movth0，#3ch ；设置定时100ms初值
movtl0，#0b0h
setbea ；cpu开中断
setbet0 ；定时器0允许中断
js：mova，p3 ；监视是否有人闯入
cjnea，#00h，lp
ajmpjs
lp：setbtr0 ；启动t0定时100ms
sjmp$ ；等待定时100ms完成
1s到吗？
p3.7取反
中断返回
保护现场
图3中断服务程序流程图
重设定时初值
恢复现场
yes
no
2、中断服务程序。主要功能是判断定时1s是否完成，从而决定是否对p3.7口取反。其程序流程图如图3所示。
程序清单如下：
org0060h
bj：pushacc ；现场保护
pushpsw
movth0，#3ch；重设定时初值
movtl0，#0b0h
djnzr1，fh ；1s未到返回
movr1，#0ah ；重设计数器初值
cplp3.7 ；p3.7口取反
fh：poppsw ；恢复现场
popacc
reti ；中断返回
end
三、系统调试
1、硬件调试（1）检查线路应焊接无误。（2）电源电路调试。断开负载，用万用表测量78l05的3脚应有+5v电压。（3）先不装入at89c2051单片机，用短路线把u1插座的12脚接地，调整vd1和vd7的安装位置和角度，测量u1插座的2脚电压。当vd1和vd7之间无遮挡时2脚电压为0伏，有遮挡时为+5伏。用相同方法反复调整其他几对红外收发管的位置和角度。使u1插座的3、6、7、8、9各脚的电压符合要求。（4）将固化好程序的at89c2051插入电路中的u1插座上，接上电源即可工作。
2、软件调试。先在keilc51环境中进行软件调试，再利用编程器将调试好的程序固化到at89c2051单片机中。
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一、硬件电路
电路原理图如图1所示。可将该电路分为以下三个部分。
用当今最流行的at89c2051单片机控制，体积小，成本低；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；当有人试图闯入室内时，能自动进行声光报警。现将该报警器原理介绍如下，供广大单片机爱好者参考。
1、单片机系统。u1为at89c2051单片机。c1，r0，r1和复位按钮reset组成手动电平复位和上电自动复位电路；c2，c3以及晶振jt1组成时钟电路；c4，c5为+5v电源滤波电容。u2为cmos6反相器cc4069，起驱动作用。vd1~vd6为红外发射管，其负极端接与p1口，p1口设置为输出状态，当p1口为“0”时，vd1~vd6发红外光。vd7~vd12为红外接收管，当接收到红外光时导通，+5v电源通过vd7~vd12加到反相器cc4069的输入端，经反相为低电平，这时p3.0~p3.5为低电平。发射管和接收管分别安装在门和窗口的适当位置，当有人闯入时遮挡了红外线，接收管截止，反相器输入端为低电平，这时u1的p3.0~p3.5为高电平。当在一定时间内检测到位于不同位置的光束被遮挡时，则由p3.7口输出报警信号（高低电平间隔1s的脉冲信号）。驱动声光报警电路，进行声光报警，直至按复位按钮reset或电源开关s1。由于红外收发管之间没有遮挡时为正常，有遮挡时为异常，则当p1口输出00h时，p3口的正常状态数据为00h。
2、电源电路。220v交流市电经变压器t降压，桥式整流器d1整流，电解电容c7滤波，三端稳压器78l05稳压，最后得到整机要求的+5v稳定直流电源。
3、声光报警电路。555定时器u4，扬声器by，普通红色发光二极管vd13等组成声光报警电路。其中555定时器接成了一个低频多谐振荡器，其控制电压输入端5脚与单片机at89c2051的p3.7脚相连，受p3.7脚输出的高低电平间隔1s的脉冲信号控制。当p3.7为高电平时控制电压uco较高，阈值电压ut+（=uco）和ut-（=1/2uco）也较高；当p3.7为低电平时ut+和ut-也较低。当ut+较高时，电容c9充、放电的电压幅度较大，因而振荡频率较低。反之，当ut+较低时，电容c9充、放电过程中电压变化幅度较小，充、放电过程完成得较快，故振荡频率较高。即当p3.7=1时，555输出脉冲的振荡频率较低；当p3.7=0时，555输出脉冲的振荡频率高。该输出脉冲经过隔直电容c8加到扬声器上，扬声器将交替发出高、低不同的两种叫声。同时，p3.7脚输出的高低电平间隔1s的脉冲信号经电阻r8加到红色发光二极管vd13上，vd13将闪烁发光。达到声光同时报警的效果。
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yes
no
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yes
no
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