基于AT89S52單片機的智能安防電路設計 —電路圖天天讀（45）

　　隨著社會的進步，技術的發展，人們生活水平不斷提高，以及社會治安環境的變化，社會大眾的自我保護意識在不斷的增強。特別是對于某些特別的場所如：銀行保險，倉庫安防，以及普通百姓的家庭財產安全，對防盜措施提出了新的要求。本設計就是為了滿足一般家庭的防盜需要，設計了一個高性能，低成本的報警系統。整個系統主要包括硬件和軟件設計兩個部分，硬件部分包括單片機控制電路、紅外探頭電路、驅動執行報警電路等組成。處理器采用技術較為成熟的51系列單片機 AT89S52，紅外探測器采用了D203B型熱釋電紅外傳感器，這個防盜報警系統具有制作簡單、成本低，安裝方便的優點，而且防盜性能比較穩定，抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發現。同時它的信號經過單片機系統處理后方便和PC機通信，便于多用戶統一管理，通過軟件的設計，還可以充分利用單片機的端口資源，實現更多的探測手段，進行功能的擴展。

　　檢測電路的設計

　　檢測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頭，當檢測到信號時，輸出一個頻率為0.3~3Hz的信號；由引腳2輸送到三極管Q1組成的共發射極放大電路，通過調試R4、R5的值使增益為75dB左右。信號在經過由 LM393組成的過壓比較器，實現的功能的當輸入電壓（Vin）與基準電壓（Vref）行進比較，如果Vin大于Vref，，就輸出“1”；如果 Vin小于Vref，則輸出“0”。 使輸出電壓規范到兩個標準值“0”、“1”輸送到單片機最小系統中。

　　圖3.4檢測電路原理圖

　　最小單片機系統電路的設計

　　對于一塊單片機而言，只要給它提供復位電路、晶振電路、輸入電源和地，它就可以正常工作，此時所構成的系統可以認為是單片機最小系統，如圖3.5所示。最小的52單片機系統，由晶振時鐘電路、復位電路、電源電路等構成。

　　圖3.5 最小單片機系統電路圖

　　晶振電路即時鐘電路，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振蕩器，用石晶振蕩器。因為一個機器周期有6 個狀態周期，每個狀態周期為2個振蕩周期，一個機器周期有12個振蕩周期，所以當外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHz，一個周期為1/12μS，一個機器周期為1μS；對微調電容沒有嚴格的要求，所以選用通用的典型電容為30pF。

　　復位電路采用外部手動按鍵復位電路，選用電容和電阻串聯的形式，電容為電解電容為22μF，電阻為1K，當單片機在時鐘電路工作以后，在RST端口持續給出2個機器周期的高電平就可以完成復位操作。當石英晶振頻率為12MHz時，復位信號持續時間大于2μS。

　　報警電路的設計

　　報警器電路由一個Speaker［10］和三極管、電阻、按鍵等組成，外接到單片機的TXD引腳上［11］ ，構成聲音報警電路。如圖3.6所示。

　　圖3.6 聲音報警電路圖

電子發燒友網技術編輯點評分析：

　　本設計采用熱釋電紅外傳感器作為檢測電路，將監測到的人體紅外信號轉變為電信號后，輸入到52單片機最小系統，經單片機控制電路運行處理后驅動報警電路執行報警。該設計的特點：一是使用熱釋電紅外傳感器。它具有優異的性能，容易改變中心波長，且紅外線是不可見光，具有強的隱蔽性和保密性，能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線，將其轉變為電壓信號。二是采用單片機控制，單片機是現代電子智能儀器儀表的核心元件，工人智能性能高。若運用普通紅外發送接收管作為報警系統，紅外發射器和接受器件工作時要精確地還原發射端發射出的每一個數據，并通過低通濾波，加倍整流等措施驅動紅外線發射管工作，且振蕩電路頻率必須調整在紅外發射器件的工作頻率上。本設計采用的方法，克服了以上報警器存在的問題，并得到較好的傳輸距離和穩定的性能。不足之處是熱釋電紅外報警器只能安裝在室內，因為它的誤報率與安裝的位置和方式有極大的關系。經過多次測試，系統工作情況穩定，本設計基本實現了人工智能報警的功能。
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　　因何而“安”？！解讀聰明安防設計，探尋核心技術難點。