单片机控制红外线防盗报警器
笔者在业余时间设计制作了一台红外线防盗报警器.具有以下特点: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. 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.
1,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. 2,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. 为CMOS6 反相器 CC4069, U2 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, 口的正常状态数据为 00H. P3
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. P3.7 为高电平时控制电压 Uco 较高, 当 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:
ORG 0000H AJMP MAIN ;转向主程序 ORG 000BH ; 定时器 T0 中断入口 LJMP BJ ;转向中断服务程序 ORG 0030H MAIN:MOV SP,#50H ;设置堆栈栈底 MOV R1,#0AH ;设置循环 计数器初值 MOV P3,#00H ;设置 P3 口为正常状态 MOV P1, #00H ;使 VD1~VD6 发红外光 MOV TMOD,#01H;设 T0 为定时方式 1 MOV TH0,#3CH ;设置定时 100ms初值 MOV TL0, #0B0H SETB EA ;CPU 开中断 SETB ET0 ;定时器 0 允许 中断 JS:MOV A,P3 ;监视是否有人闯入 CJNE A,#00H, LP AJMP JS LP:SETB TR0 ;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

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