摘 要：社會經(jīng)濟快速發(fā)展，人們生活水平日益提高，各行各業(yè)也愈來愈繁榮。出于人們對自身和財產(chǎn)的安全保障的需要，電子報警系統(tǒng)的應用越來越廣泛。紅外線技術的引入增強了防盜系統(tǒng)的隱蔽性，成為了電子報警系統(tǒng)最常用的監(jiān)控方法之一。系統(tǒng)基于單片機的防盜預警探測技術能夠大大提高其預警的靈敏性，本文將就基于單片機電路的防盜報警系統(tǒng)的設計過程及技術應用為讀者進行詳細介紹和分析。

關鍵詞：單片機電路；防盜報警系統(tǒng)；監(jiān)控手段

中圖分類號：TP277

隨著法律知識的普及、社會的發(fā)展和科學技術的進步，人們對保護自己和家人的人身及財產(chǎn)安全的意識變得越來越強，這為現(xiàn)代的防盜報警技術提出了更高的要求?，F(xiàn)階段主要運用防盜報警系統(tǒng)實現(xiàn)的功能中包括各種場所的防火、防盜等工作。在市場上出售的防盜報警器設備品種很多，其中使用紅外技術和微波技術的報警系統(tǒng)最多。本文將會對單片機和防盜報警系統(tǒng)進行簡要介紹，并向大家著重介紹和分析使用紅外接收裝置的以單片機AT89C51處理器為基礎的家庭用防盜報警系統(tǒng)。

1 單片機與防盜報警系統(tǒng)

單片微型計算機指的是在一塊芯片上集成的微型計算機，單片機就是單片微型計算機的簡稱，是微型計算機中的一種。單片機是由輸入輸出設備、儲存器、控制器和運算器等構成的，和計算機相比只缺少外圍設備，具有特殊構造特點，是一種典型的嵌入式微控制器，其在工業(yè)控制領域中的應用也越來越廣泛。它的優(yōu)點是價格低、質量輕、體積小[1]。

防盜報警系統(tǒng)檢測被監(jiān)測的場所時，一但發(fā)現(xiàn)可疑情況就會對事故地點進行報警。因為防盜報警系統(tǒng)應用環(huán)境和應用目的的特殊性，就要求該系統(tǒng)要滿足總成本要低、可靠性要高、構造要簡單等要求。將防盜報警系統(tǒng)中的傳感器更換后，還可將防盜報警系統(tǒng)轉變?yōu)槊簹庑孤╊A警、火災報警等裝置。

2 單片機防盜報警系統(tǒng)的整體設計思路

在此類防盜報警系統(tǒng)的設計中包括硬件和軟件兩大部分。從設計角度來講，這類防盜報警系統(tǒng)的核心技術部分就是單片機系統(tǒng)，而防盜報警系統(tǒng)是單片機在具體領域的應用。單片機的應用系統(tǒng)也包括兩個方面：軟件、硬件。其中軟件在所有組成部分中都有體現(xiàn)，而硬件包括輸入輸出設備、單片機及外圍電路等。

在本文介紹的防盜報警系統(tǒng)中，其主要具有的結構包括：單片機、熱釋電紅外傳感探頭電路、復位電路、報警電路等，以及應用于控制管理方面的軟件[2]。只有在管理軟件的調節(jié)下，系統(tǒng)才能夠正常工作。系統(tǒng)工作的過程是，首先熱釋電紅外線探頭在監(jiān)測點接收到以人體為輻射源的紅外線，并將其轉化為電流信號，并將此電流信號放大，通過比較電路輸送到門限開關，在將其閥門打開后，把TTL電平輸送到處理器-單片機AT89C51上。通過單片機內的軟件分析、查詢、識別等，最終決定這條信息是否屬于報警信息，是否要發(fā)送出去。在報警信息發(fā)出時，驅動電路會把報警信息放大，并以報警光線和聲音配合警報指令，對人們發(fā)出警報。警報在持續(xù)15s后會自行解除，也可人工解除。在警報解除后，復位電路就會對報警系統(tǒng)進行復位操作，使系統(tǒng)的設置進行恢復。

報警設備在居家環(huán)境中應用時，可以在人們外出時開啟防盜報警系統(tǒng)，如果有人入侵監(jiān)測區(qū)，熱釋電紅外傳感器就會識別入侵行為，并即時發(fā)出警報，以起到防盜作用。利用紅外線的隱蔽性，防盜報警設備可以較便捷的監(jiān)測入侵者是否存在以及所在位置，使其監(jiān)測的準確性、穩(wěn)定性和范圍都有明顯提高和擴大，這也是人們對防盜報警系統(tǒng)品質的要求所決定的。

3 設計電路模塊

3.1 設計熱釋電紅外傳感器電路

雙探測模式是熱釋電紅外傳感器電路使用的一種工作模式，在VCC電源一端，可以通過R2和C1來穩(wěn)定報警系統(tǒng)的電壓，這類穩(wěn)定電壓的元件也會用在傳感器電路的輸出端，用于穩(wěn)定電路的信號。人體會散發(fā)紅外線，這種紅外線一經(jīng)系統(tǒng)探測到，就會形成信號，所形成的信號通過FET放大，再由R2和C1對電壓進行穩(wěn)固，就能夠轉化為高電位，最終經(jīng)過NPN轉換成低電平[3]。

3.2 設計防盜報警系統(tǒng)時鐘電路

防盜報警系統(tǒng)的時鐘電路設計包括XTAL1和XTAL2兩部分，其中XTAL1表示的是反向放大器的輸入端口，XTAL2表示的是反向放大器的輸出端口。一般情況下，反向放大器可以通過配置成為內振蕩器。如果是在系統(tǒng)外部采用時鐘作為時鐘電路的一部分-驅動器件，那么就要切斷XTAL2。

3.3 設計防盜報警系統(tǒng)復位電路

在防盜報警系統(tǒng)中，復位服務程序的設置是必要的。如果熱釋電紅外傳感器向外發(fā)送電流信號，就說明有人進入到了監(jiān)控區(qū)，通過單片機處理器的程序加工，就可以使報警器以聲音和光的方式發(fā)出警報，以提醒人們有人進入。而警報不會一直在進行，需要一定時間，然后再停止警報，一般情況下，持續(xù)時間都會設置為15s，在15s后系統(tǒng)自動停止警報的聲音和閃光復位，或是通過人工手動復位。在時鐘電路工作后，高電平會持續(xù)的在復位端口運行兩個機器周期，這樣就能夠實現(xiàn)復位。舉例來說，如果使用的晶振頻率為12MHz，那么復位信號要持續(xù)2us或2us以上[4]。

3.4 設計防盜報警系統(tǒng)發(fā)光二級管電路

在電力設計中，連接電阻后，發(fā)光二極管會連接到單片機的RXD引腳，同時在外部連接VCC。當RXD引腳的電壓變?yōu)榈碗娖綍r，發(fā)光二極管就會閃光，以發(fā)出警報。

4 防盜報警系統(tǒng)的軟件程序設計

4.1 讀數(shù)子系統(tǒng)流程

讀數(shù)字系統(tǒng)，其主要功能是讀取二片8243這些端口輸出端的數(shù)據(jù)，并分析是否要發(fā)出警報信號。

4.2 核對子程序流程

核對子系統(tǒng)，其主要功能是要對警報的真實性進行核對，防止誤報。所以在對警報是否發(fā)出進行判斷時，要先將信號在核對子程序中延時3s，再讀入相同端口信號，進行判斷[5]。

4.3 查找報警點子程序流程

報警點子程序的主要任務是要查找出報警地點：（1）判斷讀的數(shù)據(jù)是從哪個端口輸出的；（2）判斷該端口所在的片；（3）判斷該端口哪幾個點不是0[6]。

5 結束語

單片機基礎上發(fā)展出來的防盜報警系統(tǒng)，它的處理器是單片機，將熱釋電紅外線傳感器連接到其外部，可以在不接觸設備的情況下檢測到人體發(fā)出的紅外線，從而將這種紅外線轉化成電流信號輸送給處理器。一般情況下，傳感器產(chǎn)生的是低電平，只有在檢測到有人進入監(jiān)測區(qū)時，才會以高電平代替低電平輸送到處理器中進行處理。其簡潔性和智能性能夠較好的滿足人們對安全保障的需求。

參考文獻：

[1]張明德，洪武.論基于單片機防盜報警系統(tǒng)的設計[J].科技致富向導，2012（15）：110-111.

[2]張偉.家庭智能安防報警系統(tǒng)研究[D].山東：山東科技大學，2010.

[3]付宏海.單片機在防盜報警系統(tǒng)中的應用[J].安防科技，2010（12）：32-33.

[4]喬潔.單片機電路在防盜報警系統(tǒng)中的應用[J].黑龍江科技信息，2009（06）：71-71.

[5]李戈.防盜報警器電話報警軟件硬件設計[D].四川：電子科技大學，2011.

[6]張銘華.智能建筑中安全防范系統(tǒng)研究與應用[D].遼寧：沈陽建筑大學，2011.

作者簡介：趙洪濤（1976.04-），男，滿族，肇東人，技術人員，工程師，學士學位，研究方向：電子，計算機。

作者單位：黑龍江省電子技術研究所，哈爾濱 150040