基于89S52的室內防盜報警系統設計與實現

梁小廷　鄭闖

摘 要：目前，雖然社會犯罪率的不斷下降，但盜竊類案件卻時而發生。尤其是室內盜竊案的發生，往往出現在居民住宅或無人值守的辦公室。為了有效地防止室內盜竊案件的發生，故設計了一款電子防盜系統。當室內無人并啟動防盜報警后，有盜賊進入室內時，室內報警系統能夠發出聲光報警，同時通過WiFi模塊將報警信息傳遞至房主手機，以達到警示作用。本系統也可應用于限制人員進入區域的場所，如危險環境、大型無人機械生產現場等。文章介紹了系統的結構、電路設計方案和軟件設計方案。

關鍵詞：89S52；單片機；防盜報警系統；室內防盜

中圖分類號：TP273 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）04-0095-02

Abstract： At present， the social crime rate continues to decline， but theft cases occur from time to time. In particular， the occurrence of indoor burglary often appears in residential buildings or unattended offices. In order to effectively prevent the occurrence of indoor theft cases， an electronic anti-theft system is designed. When there is no one inside the room and alarm is sounded， even if thieves enter the room， the indoor alarm system can send out acousto-optic alarm； at the same time， the alarm information is transmitted to the house owner's mobile phone through the WiFi module， in order to serve the warning function. The system can also be used to restrict the entry of personnel into the area， such as dangerous environment， large-scale unmanned machinery production site and so on. This paper introduces the structure， circuit design and software design of the system.

Keywords： 89S52； single chip microcomputer； anti-theft alarm system； indoor anti-theft

引言

室內防盜的必要性在生活中尤為凸顯。隨著當今科學技術不斷進步，盜賊的盜竊技術手段也不斷升級，如何有效地防止盜賊進行室內盜竊，并且在其進入限制區域內能夠對其第一時間進行震懾，與此同時還能夠第一時間通知主人，是本設計需要解決的關鍵問題。本設計以89S52單片機為防盜系統控制核心，以熱釋電紅外傳感器和光電開關傳感器為對盜賊的檢測手段，當檢測到非法進入后通過現場聲光報警的形式對盜賊進行有效震懾，同時通過WiFi模塊將報警信息第一時間傳遞至房主手機，以達到及時報警的目的。

1 防盜系統結構

防盜系統中包含電源模塊、單片機最小控制系統模塊、傳感器模塊、聲光報警模塊、WiFi模塊和人機接口模塊。如圖1所示為系統的結構框圖。本系統中以熱釋電傳感器和光電開關傳感器為對盜賊的檢測手段，當有人非法進入該區域后，傳感器將檢測到的信號傳遞至控制核心單片機中，單片機發出控制信號，控制聲光報警啟動，同時向WiFi模塊發出指令，向房主手機中發出報警提示信息。WiFi功能可以根據用戶需要設置啟停，若選用，則需要室內提供持續WiFi信號。系統人機接口中的鍵盤功能是啟動/關閉報警系統，液晶屏采用LCD12864，功能是顯示當前系統的狀態，并提供報警日志等歷史信息查詢功能。

2 系統特點

本防盜系統采用單片機作為系統控制核心，能夠提高系統的智能性，可以有效降低系統成本。以往使用的室內報警器，多數以模擬電子器件為主，功能單一，無法實現對外通訊功能。隨著智能手機的普及，使報警系統與手機進行通信，能夠第一時間采取有效必要的應對措施。

同時，采用單片機一定程度上方便防盜系統日后升級，單片機成本極低，可以隨時為用戶進行更換，并且其程序更新手段簡單，甚至可以采用無線程序下載手段對系統進行現場更新，避免拆機的麻煩。此外，系統硬件的封閉性較強，不易從外部進行破壞，供電電源保護性強，可以避免盜賊將系統電源破壞后使系統癱瘓。為了解決用戶停電時防盜系統掉電失效，在系統外設置了蓄電池，由于系統是5V供電，無功率器件，因此系統功耗較低，蓄電池能夠維持系統正常運行數日。

3 系統硬件設計

系統硬件中包含6大模塊：控制核心模塊、傳感器模塊、聲光報警模塊、通訊模塊、人機接口模塊電源模塊。其中電源模塊中包含降壓穩壓模塊和蓄電池充電模塊。如圖2為系統的電路原理圖。圖中，A1-A4位熱釋電紅外傳感器，安裝在室內窗戶處或門處，具體數量根據用戶需求而定，標準配置為4個；A5和A6為光電開關傳感器，安裝在進戶門邊緣，具體數量根據用戶需求而定，標準配置為2個。WiFi模塊采用串行方式與單片機連接通信，手機端采用軟件APP形式作為報警提醒。LCD12864與單片機并行接線，用于顯示當前系統的狀態，以及可供歷史狀態查詢。由于使用時歷史信息量可能較多，后續可以在系統中增加SD模塊，作為保存信息的媒介。系統中有3個獨立按鍵，與單片機直接相連，在電路設計中，由于鍵盤功能較少，本系統采用獨立鍵盤，僅占用3個輸入輸出接口。若后期增加系統功能，則可以設計成矩陣鍵盤或采用鍵盤輸入模塊實現。線路中的降壓穩壓電路將220VAC交流市電經降壓、整流、濾波和穩壓轉換成9VDC和5VDC，其中5VDC為單片機和各電路模塊供電。蓄電池采用鋰電池，與各電路模塊相連，蓄電池輸出電壓為5VDC，充電電壓為9VDC，容量為20000mAh。

4 軟件設計

本系統中單片機編程采用C語言。程序設計思路為：當啟動防盜系統時，各個模塊首先進行初始化。隨后進入防盜狀態。當系統中傳感器檢測到有侵入時，則檢測信號會發送至單片機，隨后單片機發出報警指令，包括三部分，一部分是控制現場的聲光報警系統啟動，發出報警聲響和燈光閃爍指示，以達到現場震懾的作用；第二部分是控制WiFi模塊向用戶發出報警信息；第三部分是將報警時間、報警時長等報警信息記錄，以供查看。為了防止系統長時間待機可能出現死機情況，在軟件中加入看門狗程序，定時執行喂狗程序，一旦出現死機情況立即重啟系統，以保證系統持續、穩定、有效運行。

5 結束語

本文介紹了一款基于89S52的室內防盜報警系統設計與實現的方法，著重描述了系統整體方案、硬件電路設計方案和軟件設計方案。其中硬件設計中以單片機為設計主體，通過前向通道、后向通道、通訊和人機接口的設計，完善了電子防盜系統。本系統具有實時防盜、操作簡便、易于升級更新、擁有斷電蓄電池續航保護功能、不易于破壞等特點。

在今后使用過程中，可以增加SD模塊作為歷史記錄和查詢手段，同時還可以對人機接口操作進行有效擴展。

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