智能报警器的设计

本设计使用一个热释电红外探测电路进行人体活动信息探测，利用ATC2051单片机芯片作为电路控制核心，并应用ATC2051芯片的定时中断功能模拟防盗警报信号设计制作的一款智能防盗报警电路。

一 . 系统总体设计

本设计主要包括：单片机主控电路，热释红外探测电路，报警信号驱动电路，磁、光控电路，电源与复位电路等。系统框图如图一：

图一：系统框图

二 . 硬件电路设计

单片机主控电路如图二。U2、C11、C12、Y1、C10、R15构成主控电路的最小系统；C11、C12、Y1是单片机时钟电路， C10、R15是系统上电复位电路，S1为电路复位按钮；其中，P1.4—P1.6，P3.0—P3.4为功能扩展备用端口；P3.5为热释红外探测电路信号输入口；光控电路通过P1.0、P1.1口与芯片内部运放电路构成比较器，实现光控信号的检测与整形；P1.2为磁控信号输入端；P1.3为报警电路允许/禁止端；P1.7 为报警信号输出端。

图二：主控电路原理图

热释电红外探测电路包括：热释红外传感器P，LM324构成的高、低通放大器，电压比较器等。如图三所示：

图三：热释电红外探测电路

热释电红外传感器P自身的接收灵敏度较低，一般检测距离仅2m左右。配用菲涅尔透镜后，可使有效检测距离达12m左右。U1使用廉价的通用四运放LM324，用其中两个运放组成高、低通放大器。另外两个运放组成电压比较检测电路，由 R3 、R4 和 R7 、R8将高、低通放大器的12脚和3脚均设置为1/ 2 Vcc，即2.5 V。当红外传感器检测到人体的活动，其产生的微弱电压信号经过放大，传送到LM324的13脚，放大后再传送到LM324的2脚进一步放大，无论是信号的正半周还是负半周，两个比较器中必有一个输出为高电平，使Q2饱和导通，集电极输出低电平至单片机P3.5口控制单片机工作。而当红外传感器没有检测到人活动时，由静态电路可知，2.5 V 直流信号同时加到 LM324 的5、9脚，又知道 R11 、R12 、R13 将两比较器的6、10脚电压设置为2.83 V 和 2.17

V。此时，电压比较器输出端7、8脚均为低电平，Q2截止，P3.5口为高电平。

由常开型干簧管构成的磁控开关电路比较简单，如图四所示。正常情况下，埋设在防盗门或其它防盗设施上的干簧管在小磁件的作用下处于闭合状态，由X2输出高电平至单片机P1.2口，单片机不报警。一旦门被非法打开或防盗设施被非法移动，干簧管簧片断开，X2就输出低电平至单片机P1.2口，从而控制单片机报警。

图四：磁控开关电路 图五：光控电路 图六：报警信号驱动电路 光控电路如图五所示。白天光线较亮时，R24电阻较小，X5端电位高于X4端电位，因P1.0接单片机内部运放的同相输入端，故内运放输出端P3.6为低电平，报警器被禁止，反之报警器开放工作。若需白天也开放报警器，则可将光敏电阻的受光面遮住即可。

报警信号驱动电路如图六所示。单片机P1.7口输出的报警信号经三极管Q1放大后驱动扬声器发音。

报警电路的禁止/开放功能由接至单片机P1.3端与“地”之间的开关完成。开关断开，P1.3端为高电平，报警器开放；开关闭合，P1.3端为低电平，报警器禁止。电源电路由三端集成稳压块LM7805提供稳定的＋5V电压。

三 . 软件设计

本系统程序设计采用了51系列单片机汇编语言，主要包括：主程序、定时器中断服务程序（报警信号模拟）、控制信号检测程序、开/禁信号检测程序、延时程序等。

3.1 系统主程序流程图如图七所示：

3.2 中断服务程序（报警信号模拟）

本设计利用定时器T0方式1来产生防盗报警信号对应的方波，由P1.7输出驱动喇叭发声。程序流程图如图八。

3.3 延时程序有50ms、10s延时。

3.4 控制信号检测程序、开/禁信号检测程序采用查询并设置标志位的方式来实现。其中，20H . 0为空间警情信号标志位，20H .1为移动警情信号标志位，21H . 0为开/禁信号标志位，22H . 0为报警信号频率增减标志位。

如需本文汇编源程序请与作者联系。

图七：系统主程序流程图

图八：中断服务程序（报警信号模拟）