nbhkdz.com冰点文库

开题报告-红外报警

时间:2012-03-18


毕业设计(论文)开题报告 毕业设计(论文)



专业

课题名称:单片机控制红外防盗报警器(硬件) 学生姓名: 学 号:

指导教师: 系部签字:

日期:

年 月 日

毕业设计(论文) 毕业设计(论文)开题报告
设计(论文)题目 单片机控制红外防盗报警器(硬件)

一、选题背景和意义: 随着社会的进步, 人们生活水平逐渐提高, 对家庭财产及家居安全重视程度也不断提高; 红外线防盗感应器,红外线感应器,红外线感应开关,红外线感应,红外线人体感应电路, 防盗报警监控产品,监控防盗报警系统,红外防盗报警器,红外防盗墙,红外防盗系统,红 外防盗探头等等现已广泛应用于监狱,仓库,住宅小区等周界报警系统中。由于社会生活中 存在的一些不稳定因素也在增进人们对家庭防盗报警器的需求, 科技的普及和进步, 使得原 来高贵神秘的防盗报警器开始走入寻常家庭。 目前的报警装置大多是采用红外线或超声波探测器及相应的传感器将探测到的人体信 号转换为电信号,利用此电信号控制后续的电路做出反应,如使灯泡发光或使扬声器发出报警 声。 这类报警器面临的一个主要问题是如何能最大限度的降低误报和漏报。 并且由于我们要 制作的红外线防盗报警器是安装在日常生活中的,此报警器对环境的适应能力及所能警戒的 范围也是我们要解决的关键问题。 选题主要利用单片机控制红外线的防盗报警,不仅是对单片机系统软硬件开发的研究, 同时也把数字及模拟电路的知识应用到实际的设计当中, 综合了这几门课程的知识从整体上 完成了一个单片机系统的制作。 二、课题简介: 本次设计将采用,实现一个时时监控系统。当有人闯入时就遮挡住了红外线,接受管就 截止了, 而当在一定的时间内检测到位于不同位置的光束被遮挡时, 就由单片机输出报警信 号,驱动声光报警电路,进行声光报警。 家庭防盗报警器作为一个控制系统, 它首先编制出各种可能发生的盗窃情况, 然后存储 在电子计算机的记忆装置中,电子计算机根据程序表确认,并给终端控制系统指令。终端控 制设备向中央控制装置输送检测信息, 根据中央控制装置的指令输出控制信号, 使外围设备 执行动作,从而实现报警功能。 此课题系统用单片机对自动控制的基本原理实例化,它具有探测红外信号,报警等多项 功能。系统由数据采集单元,信号传送单元,微处理器,声光报警单元等构成。基于 51 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;当有人试图非法闯入室内时,能自动进行声光报警。 1、 功能要求 (1) 、可以正常的工作,尽量减少误报漏报。 (2) 、适应环境和可探测范围广。 (3) 、报警声音提示明确。 (4) 、系统结构简单,方便使用且价格合理。 2、 技术特点 (1) 、系统采用模块化设计,成本低廉。 (2) 、外型较小,便于安装和使用。 (3) 、结构和原理简单,利于批量生产和满足不同的要求。

(4) 、抗干扰能力强,全范围温度补偿,防杂物。 3、主要问题分析 (1) 、为了降低成本和使用方便,我们的系统需要将普通交流电源(220V,50HZ)转化为直流稳 压电源(+5V)供电路使用。 (2) 、红外信号的采集要求快速准确,并能被转化成电信号被处理芯片。 (3) 、本系统应适用普通环境报警模式对非法进入一定区域的人予以警告,报警声音应清晰 洪亮,起到警示作用。 (4) 、各部分之间的连接和控制问题要求硬件电路设计和软件编程设计合理可靠。 三、调研报告(或文献综述) : [1] 冯建华,赵亮,单片机应用系统设计与产品开发,人民邮电出版社,2004 年 通过阅读本书中有关于 51 系列单片机的主要应用技术(计数器应用技术、I/O 控制技 术、A/D 转换技术、PWM 调制技术、红外遥控技术、液晶显示技术、串口通信技术、单片 机中断技术及实时多任务操作系统的使用) 。对本课程设计有很好的指导意义,涉及红外部 分的知识尤为重要,使我对红外的实际应用有了更深的理解,并通过其实际电路的认识,明 白了红外检测的基本原理。 本书介绍 51 系列单片机的开发基础知识和工程案例,并结合产品开发流程讲解如何设 计单片机产品硬件电路和软件系统。 锂离子电池充电器在电路设计上用到了保护机制与应急 处理机制、基准电压发电器和多充电模式设计方法;按摩机的设计,利用 PWM 调制技术实 现了电机调速控制,此外它还用到了 LED 驱动与控制技术和交流检测技术; RC 充放电技 术和红外解码技术;智能协议转换器(PCM)的设计,PCM 是智能设备与采集前置机之间 的通信桥梁,PCM 用到了单片机串口通信技术和中断技术,并使用诸多芯片辅助完成外围 电路功能;RTX51 TINY 的应用案例以及通用数据采集器的设计,RTX51 TINY 是一个非常 简单、实用的单片机操作系统,它可以在没用任何外部设备存储器的 8051 系列单片机系统 上运行。 [2] 潘新民、王燕芳,微型计算机控制技术实用教材,电子工业出版社,2006 年 由于本次设计的内容与 51 单片机有关,所以对嵌入式系统的总体必须有更深的认识, 而本书的内容正从嵌入式系统所有基础知识开始讲起, 由浅入深的指导我对嵌入式系统有更 进一步的掌握,主要内容有:微型计算机控制系统的组成及分类、A/D 和 D/A 转换、键盘 接口技术、LED 及 LCD 显示、报警技术、串行通信及其接口总线(RS-232-C、SPI、I*IC) 、 数字滤波、PID 控制、模糊控制、微型计算机控制系统设计方法及实例。本书以目前应用最 多的 MCS-51 系列单片机为主,同时也兼顾其他类型的单片机,软件和硬件相结合,本书既 对硬件借口进行了详细地论述, 同时又对软件的设计思想、 程序流程图以及汇编语言程序进 行了全面的说明。 [3] 张靖、刘少强,检测技术与系统设计,中国电力出版社,2001 年 通过了解本书介绍的红外检测技术是本次设计的重点, 知道只有掌握和理解其原理才能 充分的设计好有关于红外检测部份的设计与实际的制作。 本书中主要包括两方面的内容, 即测量非电参数的传感器技术及应用电测方法的测量仪 表。全书分为四篇,各篇之间相互独立而又有机结合,组成了完整的检测技术内容体系。第 一篇是误差理论与参数指标。 误差理论是检测系统参数指标设计和分析的理论基础。 第二篇 是传感器技术与信号检测方法。 对于非电量的监测或一些不便直接测量的电量来说, 传感器 成为监测系统的关键元件。传感器种类众多,不仅主要介绍了传统的传感器,如电位器式、 电阻应变片式、电感式、电容式、热点式、磁电和电磁式、压电式、光电式、磁传感器,还 介绍了光纤、气体、温度、红外、超声、微波和智能传感器等现代化传感器。针对传感器专 用集成电路的发展, 有代表性地在相应传感器的原理后插入了集成电路的介绍及应用, 使传

感器的设计具有现代特点,体积更紧凑,性能更稳定。第三篇是信号调理与数据采集。由于 被测对象本身的条件、 传感器工作原理和特性上的局限性及环境因素的影响, 由传感器将被 测量转换成的量(一般为电量) ,常常不能满足直接输出的要求,需进一步变换、处理和分 析,以改善特性。第四篇是检测仪器、系统设计。有检测系统的组建原则与性能评定、检测 系统的智能化处理、检测系统的软件设计、现代检测系统的设计思想和方法、干扰及其抑制 措施等。 [4] 周志敏,周纪海,纪爱华,线性集成稳压电源实用电路,中国电力出版社,2006 年 2月 通过阅读本书中介绍的各种常用电源的实用技术为和其设计应用及最新实用技术, 此书 为本设计提供了指导性的帮助,特别是书中的直流稳压电路。 电源是各种电子设备必不可少的重要组成部分, 其性能的优劣直接关系到整个系统的安 全性和可靠性指标。 对于不同的电子设备和不同的应用场合, 电子设备所需要的电源种类和 对电源的输入与输出指标都有着不同的要求。 在电子设备电源的设计上, 要根据电子设备对 电源提出的技术指标, 发挥线性稳压器的各自的特点, 以此来满足电子设备对电源提出的不 同的要求。 重点介绍线性集成稳压电源应用电路和工程设计。 本书力求做到通俗易懂和结合 实际,以使从事线性稳压电源开发、设计、应用和维护人员能从中获益。 [5] 李全利 ,单机片原理及应用 ,清华大学出版社 ,2006 年 此次设计所用的单片机主要以 C51 单片机为主的,通过阅读本书可以从原理及应用等 诸方面来掌握 C51 单片机的使用。 本书介绍单片机作用为微型计算机的一个重要分支, 在现在社会的生产和生活中正发挥 着越来重要的作用,单片机已经 成为实现各种工业测控系统和智能仪器仪表的重要手段。 因此,单片机原理与应用技术已经成为高等学校电类,机电类各专业的必修课程。本书系统 地介绍了 80C51 系列单片机的原理及应用技术,精选了单片机原理及应用的基本知识,注 意反应当代单片机技术发展的趋势 姣好地体现了应用型人才培养的要求。 许多单片机新品 仍以 8051 为内核,采用 CMOS 工艺,形成了所谓的 80C51 主流系列。本书以 80C51 系列 单片机为例进行讲授。 由计算机的经典结构, 微行计算机的应用形态引出单片机的基本概念, 明确了单片机在当代计算机嵌入式应用领域中的地位, 进而引用了单片机的特点, 应用领域 和主流产品系列。考虑近年单片机技术应用开发人员已经采用 C51 语言编写单片机应用程 序,系统地介绍了 C51 程序设计的相关知识。 [6] 孙余凯、吴鸣山、项绮明,555 时基电路识图,电子工业出版社,2007 年 通过阅读知道介绍 555/556 时基电路的基础知识为切入点,以讲解识图为基点,详细介 绍了 555/556 时基电路的识图方法,并以实际应用电路(自动控制,报警、检测、监测、测 量、显示,电源、计时、遥控红外光、灯光照明电路,门铃、开头类电路,电机、电焊机类 控制电路及其他应用电路)为例,介绍复杂的 555/556 电路的识图方法与应用。 555 时基电路的应用非常广泛,而我所要参照的知识是由 555 时基电路构成的报警器电 路,这就要求对 555 时基电路在各个电路的组成原理有很好的理解。 面对 555/556 时基电路如此多的应用方式,从它们的基本应用来看,许多都是由最基本 的典型应用方式根据实际需要经过参数重新配置、 电路重新组合 (指不同应用方式典型应用 电路之间、典型应用电路与其他类型单元电路之间等)并进行电路扩展后得到的。因此, 555/556 时基电路的基本典型应用方式是各种专用 555/556 电路的基础,无论是产品设计、 产品开发,还是产品维修,都离不开 555/556 最基本的典型应用电路。 [7] 杨恢先,单片机原理及应用,人民邮电出版社,2006 年 本书作者介绍的单片机具有功能强、体积小、可靠性好和价格便宜等优点,已成为传统 工业技术改造和新产品更新换代的理想机种,具有广泛的发展前景。单片机技术的应用,使

得许多领域的技术水平和自动化程度得以大大提高。 可以说, 当今世界正面临着一场以单片 机技术为标志的新技术革命,人们渴望迅速走进单片机应用与开发的大门。 [8] 陈永甫,红外辐射红外器件与典型应用,电子工业出版社,2004 年 本设计中的探测传感器是由红外器件组成的, 它不仅完成了检测, 而且还完成了信号的 转化, 这些都需要对红外器件有一定的认识, 通过本书的介绍认识了许多在光学领域使用的 探测方法,还知道了各种探测方法所对应的电路构成。 本书从红外辐射基本要领、基本定律、红外辐射源讲起,分章介绍了红外发光二极管、 发光组件、红外激光源、半导体激光器件、红外激光应用、红外光电探测器、光电耦合器、 光电开关、光电断路器的构成、原理及主要性能参数,有关章节插进了相应的应用电路,共 计实用电路近 200 例。书的内容新颖、丰富,由浅入深、从简单到复杂,条理清楚,图文结 合,资料翔实,系统性强。书中的实例还介绍了各种红外传感器件和不同单元电路间的配置 (接口)方法、设计技巧及元器件的合理选用,实用性强。 [9] 彭为 ,单片机典型系统设计实例精讲 ,电子工业出版社 ,2006 年 作者通过介绍单片机的技术要点、 应用领域和发展趋势, 列举了两种常用的单片机芯片, 即 AT89C51 和 AT89C2051,并详细介绍了它们的结构和性能。无线通信为主,以单片机为 核心,详细介绍了单片机在无线通信领域的应用。单片机在电力系统中的典型应用:一是电 能计量的原理及电路实现,二是接触式 IC 卡的硬件电路和软件编程。单片机多机串行通信 在工业控制场合的典型应用。不但提供了下位机(单片机)的全部源程序,而且提供了上位 机(PC)核心源代码,并给出了详细的注释读者通过这个实例的学习,可以全面掌握串行 通信的硬件和软件设计方法。 书中还介绍了单片机在红外遥控场合的应用。 正是与本设计相 关的内容通过对本书的参考对红外的应用有所了解。 [10] 张洪润、刘秀英等,单片机应用设计 200 例,北京航空航天大学出版社,2006 年 通过阅读本书所讲的这些实际的应用, 发现这些应用为我们在做毕业设计的时候提供了 实例的参考。单片计算机具有形小、体轻、稳定、可靠的特点,其应用正在使传统的仪器、 设备以及控制系统经历一场巨大的变革。单片机网络通信,介绍了单片机单机通信、多机通 信、串行通信、主从通信、远距离通信、长导线通信、局域网通信、以太网通信、移动通信 以及遥测、遥控、全球定位收发通信等 44 个典型应用。单片机家用电器,介绍了单片机应 用于电饭煲、空调、电冰箱、洗衣机、日历、时钟、语音报警系统、自然风发生器、手提式 电子秤、录放电话机、传真机、复印机、睡眠监视器以及小轿车控制电路等 20 个典型应用 设计实例。 第单片机工业控制, 介绍了单片机遥控键、无线电电子秤、超声波视觉、 调压器、 塔钟、图形液晶显示、多台彩显控制以及功率检测、温度检测、重量检测、压力检测、布面 检测与频率合成技术、语音处理技术、浮点数据采集技术、模糊控制技术、卫星导航定位技 术等 68 个实例。

四、方案认证与主要工作思路: 为解决以上问题,我们采用了模块化设计,即将本系统分为四个模块。分别为交直流转换 模块,红外传感模块,报警电路模块和单片机处理模块。 各模块的实施原理及其之间的联系控制原理如下: 1、交直流转换模块工作原理: 设计所用的电源是 220V 交流电压经过变压器降压,桥式整流器整流,电解电容滤波, 三端稳压器稳压,最后得到整机所要求的+5V 的稳定直流电源。 2、红外传感模块的工作原理: 对于本系统的红外传感器部分, 采用的是红外线收发管, 将发射管和接受管分别安置在 门和窗户的相对隐蔽的位置。 将发射管与单片机的引脚相连, 同时用电源对红外线发射管进 行工作, 使其接受管能接受到红外线, 使红外发射管和接受管的工作状态能以高低电平的电 信号形式被单片机识别。 3、报警电路模块的工作原理: 本次的声光报警电路是由 555 定时器,扬声器,普通红色发光二极管等组成的,其中 555 定时器被接成了一个低频多谐震荡器, 通过 555 定时器输出的脉冲信号再经过隔直电容 加到扬声器上去, 扬声器将发出高低不同的两种声音, 同时单片机的引脚也会发出高低电平 间隔为一秒的脉冲信号经由电阻加到红色发光二极管上, 二极管将会闪烁发光, 从而达到声 光同时报警的效果。 4、单片机处理模块工作原理: 本次设计将采用 P89V51RD2FA 对自动控制的基本原理实例化,实现一个时时监控系 统。当有人闯入时就遮挡住了红外线,接受管就截止了,而当在一定的时间内检测到位于不 同位置的光束被遮挡时,就由单片机输出报警信号,驱动声光报警电路,进行声光报警。 防盗报警器产品的实用性参考: 选用家庭防盗报警器要结合家居面积、建筑构造特点、财物价值、周围环境等多重因素 考虑,但有几个通用的参考准则:有线方式防盗报警器具有通讯可靠、抗干扰能力强、器件 成本低等优点, 适用于新建而可以在墙壁内预留连接线的建筑物; 但是防盗报警器机动性差、 不便适应用户及产品的多变要求,对预留连接线的维护及更换难度高、费用大;无线方式防 盗报警器可避免探头与主机之间的连接线影响室内装修,具有灵活、简洁的优点,但也存在 易受外界多种因素千扰、器件成本相对高等缺点。 要注意有防盗报警器即时报警和延时报警两种不同的报警触发方式, 前一种防盗报警器 可立即产生现场报警, 对入侵者可立即起到阻吓作用, 但如果用户本人开门前如没进行撤防 操作, 则会产生误报警并对用户本人及邻里造成骚扰。 后一种防盗报警器延时触发报警方式 在房门开启时会发出提示音, 提示忘记撤防的用户及时进行撤防操作, 如果在一定的时间内 主机没有接到撤防信号,主机再进行报警。显然,后一种方式防盗报警器更具实用性。防止 贼从窗入目前通用的手段是采用被动式红外探头, 初期的单鉴(仅采用单个热感元件)型易受 光线、气温等因素影响,产生误报警;更容易受老鼠、猫、狗等小动物引起的误触发。 对警情的报送方式是评价防盗报警器性能/价格比及实用性的重要指标。 最原始的报送 途径是用现场警号向附近的人示警; 较普及的报送途径是防盗报警器主机能自动拨打用户预 设的电话号码, 在拨通后能播放用户预录的说明触警地点的语音; 而做为商品房住宅小区或 社区联防应用, 则要求防盗报警器主机具有联网报警功能。 具有联网报警功能的防盗报警器 主机应能区分警情(如入侵、紧急、火警等),警区(门、窗、房间部位等)。 报警器功能的这些实用性都是在设计方面值得我们了解和借鉴的。

五、工作进度安排: 第 1 周:书写开题报告,进行外文翻译。 第 2 周:完成开题报告,外文翻译。 第 3 周~第 9 周:完成课题要求的程序编写,调试。 第 10 周:完成报告(论文)初稿。 第 11 周~第 13 周:完成业务总结,论文定搞、打印装订及答辩准备。 第 14 周:论文答辩 六、指导教师意见:

签名:








赞助商链接

红外线传感器-开题报告1_图文

红外线传感器-开题报告1_调查/报告_表格/模板_实用文档。南京工程高等职业学校 毕业设计开题报告 题目名称: 学生姓名: 系 /专业: 班级: 红外报警器的设计 学号:...

红外探测防盗报警系统设计毕业设计开题报告

毕业设计开题报告学 生姓名: 学专学号: 院、系: 信息与通信工程学院电气工程系 业: 自动化 红外探测防盗报警系统设计 设计题目: 指导教师 : 系主任: 2011 年...

基于单片机的红外报警器设计开题报告_图文

XXXX 本科毕业设计(论文) 开题报告 题 目: 基于单片机的红外报警器设计 院 (系) :专业: 机械工程学院 机械制造设计及其自动化 XXXX XXX 学号: 职称: 学生姓名...

基于单片机的红外防盗报警器设计开题报告_图文

武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计(论文)开题报告 课题名称 基于单片机的红外防盗报警器设计 使用专业 自动化 开题教师 熊文 职 称 讲师 2016 年 月 日 ...

热释报警器毕业论文开题报告_图文

本科生毕业论文(设计) 开题报告书 题 目 基于 51 单片机的热释电红外防盗 报警系统的设计与实现 姓学院、 专 名号系业 聂浩南 134090239 物理与电子信息学院 ...

防盗报警器开题报告

防盗报警开题报告_电力/水利_工程科技_专业资料。防盗报警器毕业设计 开题报告...家居防盗报警器的发展主要是基于传感器之上, 所以有必要先谈谈红外传感器的 发展...

热释电人体红外报警器设计开题报告

本科毕业设计(论文)开题报告 题目 单片机红外热释电家庭防盗报警器的设计 学专 院业 学生姓名 学生学号 指导教师 二零一二年三月 毕业设计开题报告论文题目 学生...

基于单片机的红外线防盗报警器设计开题报告. - 副本

基于单片机控制的红外防盗报警器 的设计 The design of infrared burglar alarm based on the single chip microcomputer control 专业:自动化 学号:1020620211 姓名:...

防盗报警系统开题报告

当无人遮挡红外光时,锁 相环输出低电平,报警处于监控状态;一旦有人闯入便遮挡...五 2013.12.31—2014.3.1:查阅资料,完成初步设计方案和开题报告,完成外 文...

防盗报警系统毕业设计开题报告_图文

防盗报警系统毕业设计开题报告 - 本科毕业设计开题报告 题专 目: 题: 基于单片机防盗报警系统的设计 院 (系) :班姓学级: 名: 号: 电信学院 ...