工厂防盗报警系统设计目 录前言31.系统方案设计51.1系统功能和特点52 报警器的种类62 .1各类报警器622 热释电红外传感器6221 热释电红外传感器简单介绍622 热释电红外传感器的原理特性723 热释电红外传感器的结构特性及安装83 AT89S51 单片机概述1031 AT89S51单片机的结构1032 AT89S51单片机的工作周期1533 AT89S51单片机的工作过程和工作方式1634 AT89S51的指令系统194 整机设计2141 概述2142 总体设计2243 系统硬件选择2244 硬件电路实现2345 软件的程序实现235.1.系统构成及原理265.2.实施方案设备选型及配置275.2.1探测器275.2. 2区域控制器285.2.3报警控制中心295.2.4信号传输306 产品制作306.1 Protel 99SE PCB软件介绍306.2 PCB板设计316.2.1 PCB板面规划316.2.2 PCB网络表导入316.2.3 PCB元件布局316.3.4 布线326.3 PCB板制作336.3.1 PCB打印336.3.2 PCB转印336.3.3 PCB蚀刻346.3.4 PCB钻孔346.3.5 PCB板表面处理346.4 元器件安装与产品调试356.4.1 元器件安装356.4.2 产品调试37总结38参 考 文 献39致 谢41附图A42附图B43前言当前，随着经济的发展，一个个新的厂房建设，人们对工厂的设备安全防范越来越重视，采取了许多措施来保护工厂的安全。以往的做法是安装防盗网，但也存在有碍美观，犯罪分子易发现躲蔽，不能有效地防止坏人的入侵等缺点。现在，全国各地区的厂房都在迅速地开展建设现代化的智能防盗活动，对其中的安全防范系统、监控系统等提出了更高的要求。因为在多数厂方多设在郊区，厂房的四周白天或夜间活动人员少时，犯罪分子很容易有从围墙进入厂区作案，为了使不因该发生的意外损失降到最低，必须要有一套专门的安全设备与操作人员，来维护和管理厂区的财产安全不受任何侵害，最安全有效的方法是：1、在厂区的四周围墙上装上红外探头，它是利用人眼看不见的红外线相互之间构成一个防护网，安全性及高。 2、在厂房的四周每一边大约与正中的位置上安装一个超大声音的警笛，厂区的四周四条边上安装四个警笛，无论是哪条边有人入侵，该条边的警笛立即报警，发出巨大的声音。偷盗者都是很心虚的，当听到如此大的警笛声都会吓的魂飞魄散，逃之夭夭。3、报警主机要有专人来管理，报警时主机上会显示报警的防区，显示的防区就代表该方位有人入侵，因此报警中心必须要有人值守。以便警情得到迅速处理。防盗报警系统防患于未然，用来实现较周密的外围全方位管理及建筑物内重要的管辖区，防盗报警系统分工作区安防状态的监视、结合内部对讲系统，遥相呼应，可减少管理人员的工作强度，提高管理质量及管理效益。防盗报警系统作为现代化管理有力的辅助手段,它将现场内各现场的视频图像或是险情信号传送至主控制中心及分控室，值班管理人员在不亲临现场的情况下可客观地对各监察地区进行集中监视，发现情况统一调动，节省大量巡逻人员，还可避免许多人为因素，并结合现在的高科技图像处理手段，还可为以后可能发生的事件提供强有力的证据，有了良好的环境，全方位的安全保障，才能创造良好的社会效益和经济效益。(1)本系统采用总线制方式，可使系统设备有机结合，报警信号、防拆信号、环境监测信号、设备故障信号、线路故障信号、电源不良信号等情况均通过总线即时向控制主机进行通报，并且可由中心控制室通过检测操作对系统各设备进行检测、调整，并可对各探测器的灵敏度进行调节。(2)本系统可以单独由本身报警系统所组成一个完整的回路实现其所有的报警功能，也可以把系统接入监控系统，当有报警信号输入时可以直接联动摄像机，把发生警情的区域画面第一时间传送到监控中心。(3)系统控制中心可以采用一部586以上电脑作报警用，其内置功能有：报警中文操作软件，当接收机收到前端探测器的报警信号时；中心通过电脑接收软件检测，自动启动报警代码，并调出数据库内的相关数据自动将报警信号位置楼层及报警探测器位置显示在屏幕上；如报警信号未被、处理，屏幕上将会有提示以防止操作员忘记处理；自动记录处理报警的日期、时间并可打印出来。工作人员可通过密码键盘对系统进行编程、开机、关机、布防、撤防等控制。另外，当防区产生报警后键盘上LED显示屏能显示出防区号，使工作人员立即清楚报警位置，以便及时处理警情。为了进一步满足社会经济发展与人们文明生活的高标准要求，创造一个安全、舒适、温馨、高效的办公与生活环境，并根据各种不同大厦的需要，从项目的具体实际出发，做到配置合理，留有扩展余地，技术先进，性能价格比高，确保系统性能高质量，高可靠性。本套防盗报警系统，是在认真研究了项目的技术要求和低价高效率原则的基础上，系统为一个功能完善，技术先进, 质量稳定可靠的管理与安全保卫系统，为实现自动化管理发挥积极的作用。本设计本着安全 、经济、实用、完善、兼容的方针，系统可采用分级控制，操作简单，可联网集成，防盗报警系统提供给管理者及是一个直观的声像警示，管理员能及时了解到区内各处的保卫安全情况，及时采取措施，红外报警能及时告诉何处有外人闯入，管理者能及时了解各设备目前的状态及运作情况及各区工作人员的工作情况，若此方案得到实施，将对自动化管理，安全技术防范，提高内部安全状况等方面都将起到积极的促进作用。1. 系统方案设计本设计方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：1、先进性与适用性采用目前最先进的软、硬件及网络技术，出错率低，兼容性强，升级容易，采用模块式结构，扩容方便，没有重复建设投资，系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握。同时也有着舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。2、经济性与实用性考虑实际需要和信息技术发展趋势，根据现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。3、可靠性与安全性 硬件选用先进、成熟、可靠的产品，能适应室外环境的硬件，系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。4、追求最优化的系统设备配置在满足对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。5、提高监管力度与综合管理水平本设计系统设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视及报警情况。防盗报警系统大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。1.1系统功能和特点 本系统既要先进、实用、成熟、可靠，又要系统开放性、可扩展性好，防盗报警系统对现场设备进行集中监视、控制和管理，使设备得以安全、可靠、高效地运行，最大限度地发挥智能管理的作用，创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的优良环境，节约能源，并减少维护人员。根据本环境需要,并接合功能需求建立防盗报警系统，其具有以下功能：对建筑物重要区域的出入口，财务及贵重物品库的周界等特殊区域及重要部位需要建立必要的入侵防范警戒措施；周界防范系统充分发挥其特有职能，能及时发现各种安全隐患和违章行为，便于有效处理及制止事态漫延，并为日后提供查询资料,以保障正常运营次序及完善各项管理。防盗报警系统主要是一些探测设备组成，利用现代科技的声、光处理技术，采用物理方法和电子技术，来自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并向值班人员辅助提示发生报警的区域部位、显示可能采取的对策。总之，本防盗报警系统是一个使本项目高度自动化、高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。2 报警器的种类2 .1各类报警器1.开关型传感器（1）微动开关、按键开关；（2）干簧继电器。2.压力传感器（1）压电陶瓷压力传感器；（2）半导体压力传感器。3.声音传感器；4.光电传感器；5.热释电红外传感器。22 热释电红外传感器221 热释电红外传感器简单介绍热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如作电源开关控制、防盗防火报警、自动览测等。自然界中存在的各种物体，如人体、木材、石头、火焰、冰等都会发出不同波长的红外线，利用红外传感器可对其进行检测。根据工作原理，红外传感器分为热型和量子型两类，热型红外传感器也称热释电红外传感器或被动红外传感器。与量子型相比，其频响速度较慢，灵敏度较低，但响应的红外线波长范围较宽，价格便宜，并可在常温下工作。量子型与热型的特点相反，而且要求冷却条件。它是目前在防盗报警、火灾检测、自动门、自动水龙头、自动电梯、 自动照明。及非接触温度测量等领域应用最广泛的传感器。其原因为：被测对象自身发射红外线，可不必另设光源；大气对2-26lLm、35lLm、8141lm三个被称为“大气窗口”的特定波段的红外线吸收甚少，可非常容易被检测；中、远红外线不受可见光影响，可不分昼夜进行检测。 22 热释电红外传感器的原理特性热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以测出1020米范围内人的行动。图2.1 菲涅耳透镜工作原理图菲涅尔透镜（图2.1）利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而强其能量幅度。人体辐射的红外线中心波长为910-um，而探测元件的波长灵敏度在0.220-um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为710-um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它