基于89S52的室内防盗报警系统设计与实现

摘 要：目前，虽然社会犯罪率的不断下降，但盗窃类案件却时而发生。尤其是室内盗窃案的发生，往往出现在居民住宅或无人值守的办公室。为了有效地防止室内盗窃案件的发生，故设计了一款电子防盗系统。当室内无人并启动防盗报警后，有盗贼进入室内时，室内报警系统能够发出声光报警，同时通过WiFi模块将报警信息传递至房主手机，以达到警示作用。本系统也可应用于限制人员进入区域的场所，如危险环境、大型无人机械生产现场等。文章介绍了系统的结构、电路设计方案和软件设计方案。

关键词：89S52；单片机；防盗报警系统；室内防盗

中图分类号：TP273 文献标志码：A 文章编号：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

室內防盗的必要性在生活中尤为凸显。随着当今科学技术不断进步，盗贼的盗窃技术手段也不断升级，如何有效地防止盗贼进行室内盗窃，并且在其进入限制区域内能够对其第一时间进行震慑，与此同时还能够第一时间通知主人，是本设计需要解决的关键问题。本设计以89S52单片机为防盗系统控制核心，以热释电红外传感器和光电开关传感器为对盗贼的检测手段，当检测到非法进入后通过现场声光报警的形式对盗贼进行有效震慑，同时通过WiFi模块将报警信息第一时间传递至房主手机，以达到及时报警的目的。

1 防盗系统结构

防盗系统中包含电源模块、单片机最小控制系统模块、传感器模块、声光报警模块、WiFi模块和人机接口模块。如图1所示为系统的结构框图。本系统中以热释电传感器和光电开关传感器为对盗贼的检测手段，当有人非法进入该区域后，传感器将检测到的信号传递至控制核心单片机中，单片机发出控制信号，控制声光报警启动，同时向WiFi模块发出指令，向房主手机中发出报警提示信息。WiFi功能可以根据用户需要设置启停，若选用，则需要室内提供持续WiFi信号。系统人机接口中的键盘功能是启动/关闭报警系统，液晶屏采用LCD12864，功能是显示当前系统的状态，并提供报警日志等历史信息查询功能。

2 系统特点

本防盗系统采用单片机作为系统控制核心，能够提高系统的智能性，可以有效降低系统成本。以往使用的室内报警器，多数以模拟电子器件为主，功能单一，无法实现对外通讯功能。随着智能手机的普及，使报警系统与手机进行通信，能够第一时间采取有效必要的应对措施。

同时，采用单片机一定程度上方便防盗系统日后升级，单片机成本极低，可以随时为用户进行更换，并且其程序更新手段简单，甚至可以采用无线程序下载手段对系统进行现场更新，避免拆机的麻烦。此外，系统硬件的封闭性较强，不易从外部进行破坏，供电电源保护性强，可以避免盗贼将系统电源破坏后使系统瘫痪。为了解决用户停电时防盗系统掉电失效，在系统外设置了蓄电池，由于系统是5V供电，无功率器件，因此系统功耗较低，蓄电池能够维持系统正常运行数日。

3 系统硬件设计

系统硬件中包含6大模块：控制核心模块、传感器模块、声光报警模块、通讯模块、人机接口模块电源模块。其中电源模块中包含降压稳压模块和蓄电池充电模块。如图2为系统的电路原理图。图中，A1-A4位热释电红外传感器，安装在室内窗户处或门处，具体数量根据用户需求而定，标准配置为4个；A5和A6为光电开关传感器，安装在进户门边缘，具体数量根据用户需求而定，标准配置为2个。WiFi模块采用串行方式与单片机连接通信，手机端采用软件APP形式作为报警提醒。LCD12864与单片机并行接线，用于显示当前系统的状态，以及可供历史状态查询。由于使用时历史信息量可能较多，后续可以在系统中增加SD模块，作为保存信息的媒介。系统中有3个独立按键，与单片机直接相连，在电路设计中，由于键盘功能较少，本系统采用独立键盘，仅占用3个输入输出接口。若后期增加系统功能，则可以设计成矩阵键盘或采用键盘输入模块实现。线路中的降压稳压电路将220VAC交流市电经降压、整流、滤波和稳压转换成9VDC和5VDC，其中5VDC为单片机和各电路模块供电。蓄电池采用锂电池，与各电路模块相连，蓄电池输出电压为5VDC，充电电压为9VDC，容量为20000mAh。

4 软件设计

本系统中单片机编程采用C语言。程序设计思路为：当启动防盗系统时，各个模块首先进行初始化。随后进入防盗状态。当系统中传感器检测到有侵入时，则检测信号会发送至单片机，随后单片机发出报警指令，包括三部分，一部分是控制现场的声光报警系统启动，发出报警声响和灯光闪烁指示，以达到现场震慑的作用；第二部分是控制WiFi模块向用户发出报警信息；第三部分是将报警时间、报警时长等报警信息记录，以供查看。为了防止系统长时间待机可能出现死机情况，在软件中加入看门狗程序，定时执行喂狗程序，一旦出现死机情况立即重启系统，以保证系统持续、稳定、有效运行。

5 结束语

本文介绍了一款基于89S52的室内防盗报警系统设计与实现的方法，着重描述了系统整体方案、硬件电路设计方案和软件设计方案。其中硬件设计中以单片机为设计主体，通过前向通道、后向通道、通讯和人机接口的设计，完善了电子防盗系统。本系统具有实时防盗、操作简便、易于升级更新、拥有断电蓄电池续航保护功能、不易于破坏等特点。

在今后使用过程中，可以增加SD模块作为历史记录和查询手段，同时还可以对人机接口操作进行有效扩展。

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