基于AT89S52單片機的智能安防電路設計 —電路圖天天讀（45）

　　隨著社會的進步，技術的發(fā)展，人們生活水平不斷提高，以及社會治安環(huán)境的變化，社會大眾的自我保護意識在不斷的增強。特別是對于某些特別的場所如：銀行保險，倉庫安防，以及普通百姓的家庭財產(chǎn)安全，對防盜措施提出了新的要求。本設計就是為了滿足一般家庭的防盜需要，設計了一個高性能，低成本的報警系統(tǒng)。整個系統(tǒng)主要包括硬件和軟件設計兩個部分，硬件部分包括單片機控制電路、紅外探頭電路、驅動執(zhí)行報警電路等組成。處理器采用技術較為成熟的51系列單片機 AT89S52，紅外探測器采用了D203B型熱釋電紅外傳感器，這個防盜報警系統(tǒng)具有制作簡單、成本低，安裝方便的優(yōu)點，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)。同時它的信號經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理后方便和PC機通信，便于多用戶統(tǒng)一管理，通過軟件的設計，還可以充分利用單片機的端口資源，實現(xiàn)更多的探測手段，進行功能的擴展。

　　檢測電路的設計

　　檢測電路主要由熱釋電紅外傳感器、比較器LM393、電阻器、三極管等組成。如圖所示D203B型熱釋電紅外傳感器作為探測頭，當檢測到信號時，輸出一個頻率為0.3~3Hz的信號；由引腳2輸送到三極管Q1組成的共發(fā)射極放大電路，通過調試R4、R5的值使增益為75dB左右。信號在經(jīng)過由 LM393組成的過壓比較器，實現(xiàn)的功能的當輸入電壓（Vin）與基準電壓（Vref）行進比較，如果Vin大于Vref，，就輸出“1”；如果 Vin小于Vref，則輸出“0”。 使輸出電壓規(guī)范到兩個標準值“0”、“1”輸送到單片機最小系統(tǒng)中。

　　圖3.4檢測電路原理圖

　　最小單片機系統(tǒng)電路的設計

　　對于一塊單片機而言，只要給它提供復位電路、晶振電路、輸入電源和地，它就可以正常工作，此時所構成的系統(tǒng)可以認為是單片機最小系統(tǒng)，如圖3.5所示。最小的52單片機系統(tǒng)，由晶振時鐘電路、復位電路、電源電路等構成。

　　圖3.5 最小單片機系統(tǒng)電路圖

　　晶振電路即時鐘電路，由XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。反向放大器可以配置成內(nèi)振蕩器，用石晶振蕩器。因為一個機器周期有6 個狀態(tài)周期，每個狀態(tài)周期為2個振蕩周期，一個機器周期有12個振蕩周期，所以當外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHz，一個周期為1/12μS，一個機器周期為1μS；對微調電容沒有嚴格的要求，所以選用通用的典型電容為30pF。

　　復位電路采用外部手動按鍵復位電路，選用電容和電阻串聯(lián)的形式，電容為電解電容為22μF，電阻為1K，當單片機在時鐘電路工作以后，在RST端口持續(xù)給出2個機器周期的高電平就可以完成復位操作。當石英晶振頻率為12MHz時，復位信號持續(xù)時間大于2μS。

　　報警電路的設計

　　報警器電路由一個Speaker［10］和三極管、電阻、按鍵等組成，外接到單片機的TXD引腳上［11］ ，構成聲音報警電路。如圖3.6所示。

　　圖3.6 聲音報警電路圖

電子發(fā)燒友網(wǎng)技術編輯點評分析：

　　本設計采用熱釋電紅外傳感器作為檢測電路，將監(jiān)測到的人體紅外信號轉變?yōu)殡娦盘柡螅斎氲?2單片機最小系統(tǒng)，經(jīng)單片機控制電路運行處理后驅動報警電路執(zhí)行報警。該設計的特點：一是使用熱釋電紅外傳感器。它具有優(yōu)異的性能，容易改變中心波長，且紅外線是不可見光，具有強的隱蔽性和保密性，能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線，將其轉變?yōu)殡妷盒盘?。二是采用單片機控制，單片機是現(xiàn)代電子智能儀器儀表的核心元件，工人智能性能高。若運用普通紅外發(fā)送接收管作為報警系統(tǒng)，紅外發(fā)射器和接受器件工作時要精確地還原發(fā)射端發(fā)射出的每一個數(shù)據(jù)，并通過低通濾波，加倍整流等措施驅動紅外線發(fā)射管工作，且振蕩電路頻率必須調整在紅外發(fā)射器件的工作頻率上。本設計采用的方法，克服了以上報警器存在的問題，并得到較好的傳輸距離和穩(wěn)定的性能。不足之處是熱釋電紅外報警器只能安裝在室內(nèi)，因為它的誤報率與安裝的位置和方式有極大的關系。經(jīng)過多次測試，系統(tǒng)工作情況穩(wěn)定，本設計基本實現(xiàn)了人工智能報警的功能。
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