基于AT89S52單片機(jī)的智能安防電路設(shè)計(jì) —電路圖天天讀（45）

　　隨著社會(huì)的進(jìn)步，技術(shù)的發(fā)展，人們生活水平不斷提高，以及社會(huì)治安環(huán)境的變化，社會(huì)大眾的自我保護(hù)意識(shí)在不斷的增強(qiáng)。特別是對(duì)于某些特別的場(chǎng)所如：銀行保險(xiǎn)，倉(cāng)庫(kù)安防，以及普通百姓的家庭財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)防盜措施提出了新的要求。本設(shè)計(jì)就是為了滿足一般家庭的防盜需要，設(shè)計(jì)了一個(gè)高性能，低成本的報(bào)警系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)主要包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分，硬件部分包括單片機(jī)控制電路、紅外探頭電路、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路等組成。處理器采用技術(shù)較為成熟的51系列單片機(jī) AT89S52，紅外探測(cè)器采用了D203B型熱釋電紅外傳感器，這個(gè)防盜報(bào)警系統(tǒng)具有制作簡(jiǎn)單、成本低，安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)、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(shí)它的信號(hào)經(jīng)過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)處理后方便和PC機(jī)通信，便于多用戶統(tǒng)一管理，通過(guò)軟件的設(shè)計(jì)，還可以充分利用單片機(jī)的端口資源，實(shí)現(xiàn)更多的探測(cè)手段，進(jìn)行功能的擴(kuò)展。

　　檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)

　　檢測(cè)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(cè)頭，當(dāng)檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，輸出一個(gè)頻率為0.3~3Hz的信號(hào)；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(guò)調(diào)試R4、R5的值使增益為75dB左右。信號(hào)在經(jīng)過(guò)由 LM393組成的過(guò)壓比較器，實(shí)現(xiàn)的功能的當(dāng)輸入電壓（Vin）與基準(zhǔn)電壓（Vref）行進(jìn)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)值“0”、“1”輸送到單片機(jī)最小系統(tǒng)中。

　　圖3.4檢測(cè)電路原理圖

　　最小單片機(jī)系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)

　　對(duì)于一塊單片機(jī)而言，只要給它提供復(fù)位電路、晶振電路、輸入電源和地，它就可以正常工作，此時(shí)所構(gòu)成的系統(tǒng)可以認(rèn)為是單片機(jī)最小系統(tǒng)，如圖3.5所示。最小的52單片機(jī)系統(tǒng)，由晶振時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、電源電路等構(gòu)成。

　　圖3.5 最小單片機(jī)系統(tǒng)電路圖

　　晶振電路即時(shí)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?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期有6 個(gè)狀態(tài)周期，每個(gè)狀態(tài)周期為2個(gè)振蕩周期，一個(gè)機(jī)器周期有12個(gè)振蕩周期，所以當(dāng)外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHz，一個(gè)周期為1/12µS，一個(gè)機(jī)器周期為1µS；對(duì)微調(diào)電容沒(méi)有嚴(yán)格的要求，所以選用通用的典型電容為30pF。

　　復(fù)位電路采用外部手動(dòng)按鍵復(fù)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(dāng)單片機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后，在RST端口持續(xù)給出2個(gè)機(jī)器周期的高電平就可以完成復(fù)位操作。當(dāng)石英晶振頻率為12MHz時(shí)，復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間大于2µS。

　　報(bào)警電路的設(shè)計(jì)

　　報(bào)警器電路由一個(gè)Speaker［10］和三極管、電阻、按鍵等組成，外接到單片機(jī)的TXD引腳上［11］ ，構(gòu)成聲音報(bào)警電路。如圖3.6所示。

　　圖3.6 聲音報(bào)警電路圖

電子發(fā)燒友網(wǎng)技術(shù)編輯點(diǎn)評(píng)分析：

　　本設(shè)計(jì)采用熱釋電紅外傳感器作為檢測(cè)電路，將監(jiān)測(cè)到的人體紅外信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)后，輸入到52單片機(jī)最小系統(tǒng)，經(jīng)單片機(jī)控制電路運(yùn)行處理后驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路執(zhí)行報(bào)警。該設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：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(zhǎng)，且紅外線是不可見(jiàn)光，具有強(qiáng)的隱蔽性和保密性，能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線，將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。二是采用單片機(jī)控制，單片機(jī)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(yùn)用普通紅外發(fā)送接收管作為報(bào)警系統(tǒng)，紅外發(fā)射器和接受器件工作時(shí)要精確地還原發(fā)射端發(fā)射出的每一個(gè)數(shù)據(jù)，并通過(guò)低通濾波，加倍整流等措施驅(qū)動(dòng)紅外線發(fā)射管工作，且振蕩電路頻率必須調(diào)整在紅外發(fā)射器件的工作頻率上。本設(shè)計(jì)采用的方法，克服了以上報(bào)警器存在的問(wèn)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(bào)警器只能安裝在室內(nèi)，因?yàn)樗恼`報(bào)率與安裝的位置和方式有極大的關(guān)系。經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，系統(tǒng)工作情況穩(wěn)定，本設(shè)計(jì)基本實(shí)現(xiàn)了人工智能報(bào)警的功能。
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　　因何而“安”？！解讀聰明安防設(shè)計(jì)，探尋核心技術(shù)難點(diǎn)。