基于ARM7TDMI―S系列单片机的红外防盗报警系统设计

【摘要】随着社会的不断进步和科学技术、经济的飞速发展，并且计算机技术的广泛应用已成为信息社会的重要标志之一。伴随着人们生活水平得到很大的提高，安全防护的保护意识也随之不断的增强，因而对防盗措施提出了新的需求。本系统就是为了满足广大用户的需求而设计的家庭式电子防盗控制系统。

【关键词】单片机 红外电路 报警

近年来，随着改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展，人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也是越来越多。这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强，造成偷盗现象屡见不鲜。因此，越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警器这时正为人们解决了不少问题。但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构。价格高昂，一般人们难以接受。如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器，必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。由于红外线是不见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。

一、系统设计部分

本系统设计包括软件和硬件两个部分的设计和编码。硬件包括单片机控制电路的设计、红外电路的设计、报警电路的驱动设计。软件部分是软件实施的编码驱动设计。

处理器采用ARM7TDMI-S系列单片机32位的LPC2290芯片，LPC2290采用144脚封装，32位定时器、8路10位ADC、2/4路高级CAN通道、PWM输出及9个外部中断。该芯片拥有8KB的片内静态RAM，32KB的片内Flash程序存储器。其内部可用GPIOs范围为76脚（外部存储区）到112脚（单片）。由于内置了宽范围的串行通信接口，它们也非常适合于通信网关、协议转换器、嵌入式软件调制解调器以及其它各种类型的应用。

单片机定时器/计数器在测量控制系统中，常常需要实时时钟，以实现定时或延时控制，也常常需要有计数器，以实现外界事件进行计数。单片机内部有两个16位可编程定时器/计数器T0和T1。可编程其功能，如工作方式.定时时间.量程.启动方式等，均可由指令来设置完成。每个定时器的计数信号来自片内振荡器的12分频信号，即每个一个机器周期，计数器加1，直至溢出。而计数方式是外部脉冲从引脚t0或t1加入，外部脉冲的下降沿将触发计数器计数，直至溢出。定时器方式寄存器TMOD主要用于选定定时器的工作方式。定时器控制寄存器TCON主要用于控制定时器的启动与停止。

二、红外线技术

自然界中的各种物体，只要温度高于绝对零度（-273度），就总是在不断地发射辐射能（红外线）。从原理上讲，只要能收集并探测出这些辐射能，就可以通过重新排列来自探测器的、与景物辐射分布相对应的信号，形成热图像。PIR热释电红外线传感器是一种新型高灵敏度探测元件。是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。能以非接触式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电信号输出，便可驱动各种控制电路。

本设计所用的传感器就采用以上结构。其工作电路原理及设计电路中，在VCC电源端利用C1和R2来稳定工作电压，同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。当检测到有人体移动的信号时，电荷信号经过FET放大后，经过C2、R1的稳压后使得输出变为高电位，再经过NPN的转化，输出OUT为低电平。 声音警报电路的设计，用一个Speaker、继电器、三极管和电阻接到单片机的TXD引脚上，外接VCC，构成声音报警电路，当TXD引脚被置高电平后，蜂鸣器会发生报警。

三、软件的程序功能

软件的主主程序实现的功能是当单片机检测到外部热释点传感器送来的脉冲信号后表示有人闯入监控区，从而经过单片机内部程序处理后，驱动声光报警点路开始报警，报警持续10秒钟后自动停止报警，同时显示出报警次数以便人们查询。然后程序开始循环工作，检测是否还有下次触发信号，等待报警从而使报警器进入连续工作状态。同时，利用中断方式可以实现报警持续时间未到10秒时，用手工按键停止的声光报警的作用。

本课题研究设计了一种基于单片机技术的无线智能防盗报警器。该防盗报警器通过以ARM7TDMI-S系列单片机为工作处理器核心，外接热释电红传感器，它是一种新颖的被动式红外探测器件，能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射，并将其转化为相应的电信号输出，同时能有效的抑制人体辐射波长以外的红外光线与可见光的干扰。平时传感器输出低电平，当有人在探测区范围内移动时输出低电平变为高电平，此高电平输入单片机，作为单片机的外部触发信号处理经单片机内部软件编程处理后，单片机输出控制信号，驱动声光报警电路开始报警，同时通过显示电路显示出报警次数，以便人们识别了解报警情况。该报警器的最大特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活且安装方便、智能性高、误报率低，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理。随着现代人们安全意识的增强以及科学技术的快速发展，相信报警器必将在更广阔的领域得到更深层次的应用。

参考文献：

[1]周鸣争主编.嵌入式系统与应用[M].中国铁道出版社，2000.

[2]江泽佳.电路原理[M].重庆大学出版社，1996.