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[導(dǎo)讀]  隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展,防盜成了人們?cè)絹碓疥P(guān)心的問題。鐵門鐵窗等已經(jīng)不能給人們帶來太多的安全感,社會(huì)對(duì)報(bào)警器材的需求日益迫切。智能報(bào)警系統(tǒng),是以保障安全為目的建立起來的技術(shù)防范系統(tǒng)。他包括以現(xiàn)代物

  隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展,防盜成了人們?cè)絹碓疥P(guān)心的問題。鐵門鐵窗等已經(jīng)不能給人們帶來太多的安全感,社會(huì)對(duì)報(bào)警器材的需求日益迫切。智能報(bào)警系統(tǒng),是以保障安全為目的建立起來的技術(shù)防范系統(tǒng)。他包括以現(xiàn)代物理和電子技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)侵進(jìn)入破壞行為、產(chǎn)生聲光報(bào)警阻嚇罪犯以及提醒值班人員采取恰當(dāng)?shù)姆婪洞胧?。本文以聲音傳感器和紅外傳感器為探頭簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)了一個(gè)適合辦公室、倉(cāng)庫(kù)、商店及學(xué)校機(jī)房的室內(nèi)防盜器。

1 硬件構(gòu)成

  報(bào)警器硬件部分如圖1所示的8個(gè)基本部件組成,可分為2個(gè)模塊。其中,傳感器、信號(hào)調(diào)制電路和A/D轉(zhuǎn)換電路組成信號(hào)采集模塊。機(jī)房中的聲音和紅外線信號(hào)通過傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào),在信號(hào)調(diào)制電路中將信號(hào)放大,濾波,再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。另一個(gè)模塊是報(bào)警器主體模塊,由單片機(jī)和聲光報(bào)警系統(tǒng)、GM16C550串行端口擴(kuò)展芯片和RS 232電平轉(zhuǎn)換電路組成。單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警功能。GM16C550串行端口擴(kuò)展芯片和RS 232電平轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)一起實(shí)現(xiàn)報(bào)警器經(jīng)Modem與學(xué)校網(wǎng)絡(luò)值班中心的通信,使有關(guān)工作人員能夠?qū)C(jī)房的情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。

                     

1.1 聲音、光電信號(hào)采集模塊

  因?yàn)橥当I行為一般發(fā)生在夜晚,所以防盜系統(tǒng)通常使針對(duì)夜晚設(shè)計(jì),在本設(shè)計(jì)中選擇把房?jī)?nèi)的聲音和紅外線作為采集信號(hào),所以用集成聲音傳感器PS-2109和紅外傳感器BH用作采集系統(tǒng)的敏感元件。

  夜晚的房?jī)?nèi)應(yīng)該是非常安靜的,設(shè)置一個(gè)噪音最高分貝(一般在30~40 dB之間),一旦機(jī)房的噪音超過預(yù)設(shè)的底限,聲音傳感器就會(huì)發(fā)出信號(hào)。當(dāng)有人或其他動(dòng)物進(jìn)入室內(nèi)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生紅外線,紅外線傳感器也會(huì)發(fā)出信號(hào)。

  數(shù)據(jù)采集模塊的電路圖如圖2所示,A/D轉(zhuǎn)換電路采用常用的8位8通道數(shù)模轉(zhuǎn)換專用芯片ADC0809,聲音、紅外線傳感器的輸出端分別接到ADC0809的IN0和IN1。由圖2可知ADC0809的通道選擇地址A,B,C分別由89C51的P0.0~P0.2經(jīng)地址鎖存器74LS373輸出提供。當(dāng)P2.7=0時(shí),與寫信號(hào)WR共同選通ADC0809。圖2中ALE信號(hào)與ST信號(hào)連在一起,在WR信號(hào)的前沿寫入地址信號(hào),在其后沿啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。例如,當(dāng)輸出地址為7FF8H即可選通通道IN0,實(shí)現(xiàn)對(duì)聲音傳感器輸出的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換;輸出地址7FF9H即可選通道IN1,實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外線傳感器輸出的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換。圖2中ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號(hào)EOC接到89C51的INT1引腳,當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完成后,EOC變?yōu)楦唠娖剑硎巨D(zhuǎn)換結(jié)束,產(chǎn)生中斷。在中斷服務(wù)程序中,將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)送到指定的存儲(chǔ)單元。

             

1.2 報(bào)警器主體模塊

  聲光報(bào)警電路由單片機(jī)P3.7口控制,輸出報(bào)警信號(hào)(高低電平間隔1 s的脈沖信號(hào)),驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路,直至按復(fù)位鍵RESET和開關(guān)鍵。

  聲光報(bào)警電路由555定時(shí)器、揚(yáng)聲器和普通發(fā)光二極管組成,電路圖如圖3所示。

                      

  其中555定時(shí)器接成了一個(gè)低頻多諧振蕩器,其控制電壓出入端5腳與單片機(jī)AT89C51的P3.7端相連,受P3.7腳輸出的脈沖信號(hào)控制。由電容C4的充沖放電作用,當(dāng)P3.7=1時(shí),555輸出脈沖的振蕩頻率較低,當(dāng)P3.7=0時(shí),555輸出脈沖的振蕩頻率較高。該脈沖信號(hào)經(jīng)隔置電容C2加到揚(yáng)聲器上,揚(yáng)聲器將發(fā)出高、低交替的2種叫聲,同時(shí)P3.7腳輸出的高低電平間隔1 s的脈沖信號(hào)經(jīng)電阻R1加到發(fā)光二極管LED上,LED將閃爍發(fā)光,達(dá)到聲光同時(shí)報(bào)警的效果。

  當(dāng)報(bào)警器檢測(cè)到房?jī)?nèi)的異常信息后,除了在電腦室現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生聲光報(bào)警信號(hào)外,還需要將現(xiàn)場(chǎng)信息通知到值班人員。為此,系統(tǒng)設(shè)計(jì)了單片機(jī)與Modem通訊模塊,該模塊由單片機(jī)、GM16C550串行端口擴(kuò)展芯片和RS 232電平轉(zhuǎn)換電路組成。

2 程序設(shè)計(jì)部分

  監(jiān)控程序流程圖如圖4所示。系統(tǒng)復(fù)位后,首先要進(jìn)行初始化,包括對(duì)各個(gè)控制用寄存器的初始化、設(shè)置中斷服務(wù)程序的入口地址、設(shè)置堆棧等。

              

  數(shù)據(jù)采集部分的程序設(shè)計(jì)包括:驅(qū)動(dòng)ADC0809的輸入端IN0和IN1進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,分別由子程序ADC1(噪聲控制)和ADC2(光電信號(hào)轉(zhuǎn)換)完成;

  單片機(jī)接收轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù),存入指定存儲(chǔ)單元,由INT1中斷服務(wù)程序完成。每次驅(qū)動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換后等待外部中斷1,中斷到來說明A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成,通過中斷服務(wù)程序讀取轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。

3 結(jié) 語(yǔ)

  該室內(nèi)防盜的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的特點(diǎn)為:能對(duì)室內(nèi)聲音和可疑物體入侵等突變進(jìn)行報(bào)警;如果出現(xiàn)硬件故障(如傳感器遺落、內(nèi)部元器件損壞等),能發(fā)出故障報(bào)警;如果只有一種參數(shù)出現(xiàn)異常(如噪聲過大或是紅外線傳感器檢測(cè)到異常信號(hào)),能發(fā)出異常報(bào)警信號(hào),令值班人員到現(xiàn)場(chǎng)處理;如果聲音傳感器和紅外傳感器同時(shí)送出異常信號(hào),則說明有盜情,發(fā)出失竊警報(bào),并及時(shí)將這些信息報(bào)到值班室。

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