本篇文章论述的是基于单片机的热释电报警器设计的详情介绍，如果对您有帮助的话，还请关注一下哦，如果有资源方面的需要可以联系我。

目录

引言

随着近年来，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。由于红外线是不可见光，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，此外，在电子防盗、人体探测等领域中，被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。而本设计的电路包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括红外感应部分与单片机控制部分。整个系统电路可划分为：电源部分、传感器模块部分、单片机控制电路，而单片机控制由最小系统和指示灯电路、报警电路等子模块组成。主要工作由热释电红外感应器完成信息采集、处理、数据传送经过单片机功能设定到达报警模块这一过程。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是主要是工作的程序通过编写程序来控制输入的信号。

原理图

仿真图

代码（部分）

#include 	         //调用单片机头文件
#define uchar unsigned char  //无符号字符型 宏定义	变量范围0~255
#define uint  unsigned int	 //无符号整型 宏定义	变量范围0~65535
#define key_io P1
uchar key_can;
//   红外热释电平时为0  有输出为1
sbit beep = P2^3;	   //蜂鸣器定义
sbit red  = P2^2;	   //红色发光二极管定义
sbit green = P2^1;	   //绿色发光二极管定义
sbit yellow = P2^0;	   //黄色发光二极管定义
sbit hw    = P1^3;	   //红外热释传感器定义
bit flag_300ms = 0;
/****************独立按键处理函数************************/	   
void key()
{
	static uchar key_new = 0,key_old = 0,key_value = 0;
	if(key_new == 0)		 //按键松开
	{
		if((key_io & 0x07) == 0x07)
			key_value ++;
		else 
			key_value = 0;
		if(key_value >= 5)	 //按键松开松手检测
		{
			key_value = 0;
			key_new = 1;	//按键松开后进入等待按键状态
		}
	}
	else 
	{
		if((key_io & 0x07) != 0x07)	 //按键按下
			key_value ++;
		else 
			key_value =0;
		if(key_value >= 5)	//按键按下消抖
		{
			key_value = 0;
			key_new = 0;	   //按键松开后进入等待松开按键状态
		}
	}
	key_can = 20;
	if((key_new == 0) && (key_old == 1))
	{
		switch(key_io & 0x07)
		{
			case 0x06: key_can = 1; break;	  //得到按键值 
			case 0x05: key_can = 2; break;	  //得到按键值 
			case 0x03: key_can = 3; break;	  //得到按键值 
		}
	}			 
	key_old = key_new;	 
}
/*************定时器0初始化程序***************/
void time_init()	  
{
	EA   = 1;	 	  //开总中断
	TMOD = 0X01;	  //定时器0工作方式1
	ET0  = 1;		  //开定时器0中断 
	TR0  = 1;		  //允许定时器0定时
}
uchar flag_alarm ;     //报警标志位
uchar flag_bufang ;    //布防标志位
uchar flag_bufang_en ; //布防标志位使能
uint  flag_value;      //用做定时器的变量
/******************红外报警处理**********************/	   
void hongwai_dis()
{
	if(flag_alarm == 1)	   //报警
	{
		red = ~red;		   //红灯报警
		beep = ~beep;	   //蜂鸣器报警
	}	
	if(flag_bufang_en == 1) //准备开始布防
	{
		green = ~green;	   //绿灯闪		
	}  
	if(flag_bufang == 1)   //确认布防
	{
		green = 0;         //如果延时布防成功 绿灯长亮
		if(hw == 1)	       //红外有输出
		{
			flag_alarm = 1;	
		}
	}
}
/******************对应不同按键处理**********************/	   
void key_with()
{
	if(key_can == 1)	 //按键紧急报警
	{
		flag_alarm = 1;  //报警标志位 ; 		
	}
	if(key_can == 2)     //布防按键
	{
		flag_bufang_en = 1;		
	}
	if(key_can == 3)	 //取消报警  把变量清零
	{
		flag_alarm = 0;   
		flag_bufang = 0; 
		flag_bufang_en = 0;	
		flag_value = 0;	
		P2 = 0xff;      
	}			
}

系统论文（在这里只介绍部分） 二、设计任务分析

1.该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、按键设定、报警等。

2.本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示电路及软件组成。

3.系统可实现功能：此热释红外报警器安装在禁区，按下布防键绿色发光二极管会闪烁，说明系统准备开始布防，30秒钟后绿色发光二管会长亮，说明系统进入布防状态了，当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，红外热释电模块送出TTL 电平至单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。按下布防键绿色发光二极管会闪烁，说明系统准备开始布防，30秒钟后绿色发光二管会长亮，说明系统进入布防状态了，只要一有人进入传感器的范围内系统马上就会报警。

按下布防键绿色发光二极管会闪烁，说明系统准备开始布防，30秒钟后绿色发光二管会长亮，说明系统进入布防状态了，只要一有人进入传感器的范围内系统马上就会报警。

按下布防键绿色发光二极管会闪烁，说明系统准备开始布防，30秒钟后绿色发光二管会长亮，说明系统进入布防状态了，只要一有人进入传感器的范围内系统马上就会报警。

并且具有手动报警和手动取消报警功能，黄灯做信号指示。

三、技术方案的详细设计（实施） 3.1本系统的设计方案 3.1.1系统概述

1.系统设计简介

红外线防盗报警器是当前使用比较普遍的报警器之一，它以其灵敏度高、价格实惠，受到了广大用户的欢迎。但是使用每一种红外线传感器都有其不足之处，如抗干扰能力弱、误报漏报现象严重等，可靠性不够高。目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。

本设计是基于单片机设计一种简易的红外报警器。此热释红外报警器安装在禁区，根据检测人体自身的热量，检测到有人时，自动发出报警信息，并且能够自动或手动取消报警。

设计的系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现。为了探测移动人体，通常使用双元件型热释电红外线传感器，在这种传感器内部，两个灵敏元件反相连接，当人体静止时两元件极化程度相同，互相抵消。但人体移动时，两元件极化程度不同，净输出电压不为0，从而达到了探测移动人体的目的。

3.2硬件电路设计

红外热释电家庭防盗报警的硬件结构主要由单片机最小系统、电源模块、按键模块、红外热释电传感器DYP-ME003、LED指示灯和蜂鸣器报警模块组成。电路总原理图的框架图如图3-1所示：

图3-1总体设计框图

处理器采用51系列单片机。整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，送出TTL 电平至单片机。在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动蜂鸣器及报警指示灯报警。

3.2.1红外感应部分

3.2.1.1 电源模块

本系统电源电压为4.5v，由三节干电池组成。电源模块电路为电源开关和电源指示灯组成。SW1是电源开关，按下SW1开关后，电源指示灯D4发光指示电源情况。

3.2.1.2 热释电传感器

基于红外线技术的自动控制产品, 灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式,广泛应用于各类自动感应电器设备, 尤其是干电池供电的自动控制产品。

实物图片：

电气参数：

电气参数

DYP-ME003 人体感应模块

工作电压范围

DC 4.5-20V

静态电流

电平输出

高 3.3 V /低 0V

触发方式

L 不可重复触发/H 重复触发

延时时间

5S(默认)可制作范围零点几秒-几十分钟

封锁时间

2.5S(默认)可制作范围零点几秒-几十秒

电路板外形尺寸

32mm*24mm

感应角度

感应距离

7 米以内

工作温度

-15-+70 度

感应透镜尺寸

直径:23mm(默认)

功能特点：

1. 全自动感应:人进入其感应范围则输出高电平， 人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。

2. 光敏控制（可选择，出厂时未设）：可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。

3. 温度补偿(可选择，出厂时未设)：在夏天当环境温度升高至 30～32℃，探测距离稍变短，温度补偿可作一定的性能补偿。

4. 两种触发方式：（可跳线选择）

a.不可重复触发方式:即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将自动从高电平变为低电平；

b.可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平（感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时

时间的起始点)。

5. 具有感应封锁时间(默认设置:无封锁时间)：感应模块在每一次感应输出后（高电平变成低电平），可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接受任何感应信号。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。(此时间可设置在零点几秒—几十秒钟)。

6. 工作电压范围宽：默认工作电压 DC4.5V-20V。

7. 微功耗:静态电流

8.输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。

本电路是将人体辐射的红外线转变为电信号。热释红外感应2脚输入到前置放大器OP1进行放大，然后由C4耦合给运算放大器OP2进行第二级放大。再经过电压比较器COP1和COP2构成双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号去启动延时时间定时器输出信号在经过R3进入单片机部分进行处理。延时周期可通过R12来调节输出，在延时时间内只要Vs发生上跳变，Vo就会从Vs上跳变时刻起继续延长一个周期，而电路中的电容为了能够更好的控制了芯片内的定时器，若Vs一直保持为高电平，这样就可以通过P10传输到单片机内进行下一步处理。而根据不同的距离要求来调节R13，最大可以调节到7米左右。图中中1脚用跳线连连接住一个接高电平后，在延时时间段内如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才将高电平变为低电平，本电路设计就是可触发方式。

3.3单片机部分 3.3.1 单片机简介

是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K可编程Flash存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在线可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外， 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。这一模块以单片机为中心把程序代码烧进去然后外围接上复位电路、振荡电路、键盘控制、LED显示电路、报警电路等子模块。

1、单片机的引脚功能描述

下面对各引脚的功能进行较为详细的介绍：

1)电源引脚Vcc和Vss

Vcc(40脚)：电源端为+5V Vss(20脚)：接地端。

2)时钟电路引脚XTAL1和XTAL2

XTAL2(18脚)：接外部晶体和微调电容的一端。在单片机内部它是振荡电路反向放大器的输出端，振荡电路的频率就是晶体固有频率。若需采用外部时针电路时，该引脚输入外时钟脉冲。要检查89C52的振荡电路是否正常工作，可用示波器查看XTAL2端是否有脉冲信号输出。

XTAL1(19脚)：接外部晶体和微调电容的另一端。在片内，它是振荡电路反向放大器的输入端。在采用外部时钟时，该引脚必须接地。

3)控制信号脚 RST ALE PSEN 和EA。

RST(9脚)：RST是复位信号输入端，高电平有效。在此输入端保持两个机器周期(24个时钟振荡周期)的高电平时，就可以完成复位操作。

ALE/PROG（30引脚）：地址锁存允许信号端。当上电正常工作后，ALE引脚不断向外输出正脉冲信号。此频率为振荡器频率fosc的1/6，当CPU访问片外存储器时，ALE输出信号作为锁存低8位地址的控制信号。在CPU访问片外数据存储时，每取值一次（一个机器周期）会丢失一个脉冲。平时不访问片外存储时，ALE端也以1/6的振荡频率固定输出正脉冲，因而ALE信号可以用作对外输出时钟或定时信号。如果你想看一下芯片的好坏，可用示波器查看ALE端是否有脉冲信号输出，如有脉冲信号输出，则基本上是好的。ALE的负载驱动能力为8个LS型TTL（低功耗高速TTL）。

PSEN（29脚）；程序存储允许输出信号引脚，在访问片外程序存储器时，此端定时输出负脉冲作为读片外存储器的选通信号。此引脚接ERROM的OE端。PSEN端有效，即允许读出ERROM/ROM中的指令码。CPU在从外部ERROM/ROM取指令期间，每个周期PSEN两次有效。不过，在访问片外RAM时，要少产生两次PSEN负脉冲信号。要检查一个小系统上电后CPU能否正常到ERROM/ROM中读取指令码，也可用于示波器看PSEN端有无脉冲输出。如有，说明基本上工作正常。

EA/VPP（31脚）：外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端。当EA引脚接高电平时，CPU只访问片内ERROM/ROM并执行内部程序存储器中的指令。但在PC（程序计数器）的值超过OFFFH（对8751/8051为4k）时，将自动转向执行片外存储器的程序。当出入信号EA引脚接低电平（接地）时，CPU只访问外部ERROM/ROM并执行外部程序存储器中的指令，而不管是否有片内程序存储器。对于无芯片内的ROM的8031或8032，须外扩ERROM，此时必须将EA引脚接地。如果使用有片内ROM的，外扩ERROM也是可以的，但也要使EA接地。

4)I/O（输入/输出端口，P0，P1，P2，P3）

P0口：P0口是一个漏极开路的8位准双向I/O端口。

P1口：8位准双向I/O端口。

P2口：即可以做地址总线输出地址高8位，也可以做普通I/O用，（此时为准双向口）。

P3口：双功能口，即可以做普通I/O口用（此时为准向口，也可以按每位定义实现第二功能操作）。见表2。

表2 P3口的第二功能表

引脚

第二功能

P3.0

RXD （串行输入口）

P3.1

TXD （串行输出口）

P3.2

INT0（外部中断0）

P3.3

INT1（外部中断1）

P3.4

T0（定时器0外部中断）

P3.5

T1（定时器1外部中断）

P3.6

WR（外部存储器写选通）

P3.7

RD（外部存储器读写通）

3.3.2 单片机最小系统

单片机最小系统包括单片机、复位电路、时钟电路构成。

单片机的工作电压范围：4V-5.5V,所以通常给单片机外界5V直流电源。连接方式为单片机中的40脚VCC接正极5V，而20脚VSS接电源地端。

复位电路就是确定单片机的工作起始状态，完成单片机的启动过程。单片机接通电源时产生复位信号，完成单片机启动确定单片机起始工作状态。当单片机系统在运行中，受到外界环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。一般有上电自动复位和外部按键手动复位，单片机在时钟电路工作以后，在RESET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。本设计采用的是外部手动按键复位电路，需要接上上拉电阻来提高输出高电平的值。

时钟电路好比单片机的心脏，它控制着单片机的工作节奏。时钟电路就是振荡电路，是向单片机提供一个正弦波信号作为基准，决定单片机的执行速度。XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出，该反向放大器可以配置为片内振荡器。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us。

3.3.3按键控制电路

按键模块是有三个独立按键组成：分别为手动报警键、布防键、取消报警键。

按下手动报警键：当遇到特殊紧急情况时，可按下紧急报警键，蜂鸣器会发出报警声同时红色led信号指示灯也会闪烁提示。

按下布防键：绿色led灯会闪烁代表布防开始，一直到绿色led灯会常亮，代表布防结束（布防时间持续30s钟）。在此时如果有人体经过传感器的监测范围区（监测距离为5到7m，监测角度为小于100度）时，红外热释电输出高电平，单片机P1^3口检测高电平，点亮黄色led指示灯，代表有人经过监控区，同时蜂鸣器发出报警声，有贼入侵。

按下取消报警键：蜂鸣器和指示灯进入初始状态。

3.3.4指示灯和报警电路

报警电路是有红色led灯和蜂鸣器模块组成。报警指示灯是有单片机输出低电平驱动。蜂鸣器是用pnp型的功率驱动管S8550驱动，当单片机P2^3 口为低电平时，三极管S8550饱和导通，蜂鸣器发出报警声，当单片机P2^3 口为高电平时，三极管S8550截止，蜂鸣器停止报警。

资源下载

如果有需要这个系统的源码、仿真、论文等资源的可以私信我获取。感谢你的阅读~