摘 要

随着社会经济的发展，科学技术不断的进步，人们的生活水平得到了很大的提高并且对自己的私有财产的保护意识也在不断的增强，越来越多的家庭都安装了监控报警系统来提高自己家庭财产的安全保障。

本文设计的是防盗门钥匙监控器，这个监控器能够在主人开锁后忘记拔钥匙时，通过声光报警来提醒主人钥匙停留在匙孔中，整个监控报警系统体积小，灵敏度高，成本低，可以广泛地应用于普通家庭的防盗门钥匙监控，大大降低了家庭盗窃案件的发生率。本次设计以STC89C51单片机作为控制核心来进行系统的设计，通过将光电传感器的发射端和接收端分别固定在门框两侧来检测钥匙是否停留在匙孔内，利用HC-SR501人体红外传感器来检测是否有人正在操纵钥匙。将光电传感器与人体红外传感器所检测到的信号经过处理后传送到单片机中，再通过单片机控制报警系统工作，实现报警功能。本次设计的主要内容如下：

1. 通过分析系统功能确定了设计方案，根据设计方案对系统的整体设计进行了构思与分析。
2. 对需要用到的元器件的性能与特性进行了分析，并确定了最终使用的元器件型号。
3. 使用Protel软件绘制了电路原理图，将整个电路进行模块化，并对每一个电路模块进行了功能分析。
4. 绘制了主程序流程图，使用Keil软件对系统的程序进行编程，并且调试通过。
5. 根据电路原理图将所有的元器件焊接在一起，完成了实物设计，并将设计的程序烧录到单片机中对实物进行调试，最终调试成功。

关键词：单片机；光电传感器；人体红外传感器；报警器

Abstract

With the development of social economy, the continuous progress of science and technology, people's living standard has been greatly improved and the consciousness of protecting their own private property has also been enhanced, more and more families have installed monitoring alarm system to improve their security of family property.

This paper is the design of anti-theft door key monitor, the monitor can forget the keys in the master lock, through sound and light alarm to remind the master key to stay in the key hole, the monitoring alarm system has the advantages of small size, high sensitivity, low cost, anti-theft door key monitoring can be widely used in general family, greatly reduces the occurrence of the rate of home theft cases. This design uses STC89C51 microcontroller as the control core for the system design, the transmitter and receiver of the photoelectric sensor are respectively fixed on the frame to detect whether the key stuck in the keyhole, using HC-SR501 infrared sensor to detect whether someone is in the manipulation of the key. After the signal detected by the photoelectric sensor and the infrared sensor of the human body is processed, it is sent to the microcontroller, and then the alarm system is operated by a single chip microcomputer to realize the alarm function. The main contents of this design are as follows:

1. By analyzing the function of the system, the design scheme is determined, and the overall design of the system is conceived and analyzed according to the design plan.
2. Analyze the performance and characteristics of the components that need to be used, and determine the type of components to be used.
3. The schematic diagram of the circuit is drawn by using Protel software, the whole circuit is modularized, and the function of each circuit module is analyzed.
4. Draw the main program flow chart, use Keil software to program the system, and debug through.
5. According to the schematic diagram of the circuit, all the components are welded together, the physical design is completed, and the designed program is burned into the singlechip to debug the object, and finally the debugging is successful.

Key Words：Singlechip；photoelectric sensor；human infrared sensor；burglar alarm

目 录

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 相关的国内外研究状况 1

1.3 本文主要工作及目的 2

第2章 方案设计 3

2.1 方案选择 3

2.2 总体设计思路 4

2.3 本章小结 5

第3章 硬件设计 6

3.1 STC89C51单片机 6

3.1.1 STC89C51的引脚功能 6

3.1.2 STC89C51的功能特性 9

3.2 ITR9606槽型光电开光 9

3.2.1 ITR9606光电开关的模块特色 9

3.2.2 ITR9606光电开关的基本参数 10

3.2.3 ITR9606光电开关模块的使用说明 10

3.3 HC-SR501人体感应模块 11

3.3.1 HC-SR501人体感应模块的工作原理 11

3.3.2 HC-SR501人体感应模块的功能 11

3.3.3 HC-SR501人体感应模块的电器参数 12

3.3.4 HC-SR501人体感应模块的感应范围及注意事项 12

3.4 本章小结 13

第4章 系统设计 14

4.1 总体电路模块 14

4.1.1 系统电源模块 15

4.1.2 光电开关模块 15

4.1.3 红外人体感应模块 16

4.1.4 蜂鸣器报警模块 16

4.1.5 复位电路模块 17

4.1.6 时钟电路模块 17

4.2 本章小结 18

第5章 软件程序设计 19

5.1 主程序流程图 19

5.2 主程序编程 21

5.3 本章小结 23

第6章 系统调试 24

6.1软件程序仿真 24

6.2硬件实物调试 24

6.3 本章小结 27

第7章 结论 28

致 谢 29

参考文献 30

第1章 绪论

1.1 引言

随着社会经济的发展，科学技术不断的进步，人们的生活水平得到了很大的提高并且对自己的私有财产的保护意识也在不断的增强，如今居家安全已经成为大众家庭的重点关注对象。大部分家庭会通过安装防盗门来增加安全系数，这种做法大大地降低了小偷入室盗窃的概率。虽然防盗门的安全系数很高，小偷无法轻易地破门而入，但是现在很多防盗门的门锁都是用的纯机械锁，对于纯机械锁，它的结构简单，成本也比较低，在实际的运用中，还存在一些不足。比如，如果人开完锁或者离开时对门进行反锁后没有将钥匙取出，那么纯机械锁无法进行报警提醒。假如钥匙落入了不法分子的手中，那么会对主人带来不必要的经济损失甚至更可怕的后果。即使主人在第一时间发现钥匙丢失，也得换锁，给人们的生活带来了很大的不便。本文设计的是一个防盗门钥匙监控器，这个钥匙监控器的作用正是在户主忘记拔钥匙时能够报警以及时提醒户主拔钥匙，从而避免由于主人的疏忽而造成的家中失窃。

本次设计的防盗门钥匙监控器主要由单片机、光电开关模块以及红外人体感应模块组成，属于家居防盗报警器中的一种。其中的人体感应模块的核心是热释电红外传感器，它是通过某些材料的热释电效应来进行红外辐射探测，是一种具有高灵敏度的新型探测元件，在如今的家居防盗报警中的应用非常广泛。

1.2 相关的国内外研究状况

在国外，尤其是在发达国家，科技非常的发达，很多国家都非常重视对热释电红外传感器的研究开发。在美国，市场上有很多家用系统公司，他们专门为人们提供一套家庭安全防护系统（Home Security System），这个系统包括屋内实时监控录像的报警系统，会让房子处于一个被监控的状态，人们可以通过手机来查看自己家里的情况。这个家庭安全防护系统就是基于热释电红外传感器设计的，是一种智能化算法与先进的微处理技术相结合的实时信号处理系统。在2006年，韩国釜山国立大学就已经研究开发了基于热释电红外传感器阵列的室内位置检测系统。德国西门子安防和ADEMCO International等公司也推出了智能热释电红外传感器入侵探测器。这些基于热释电红外传感器的设计系统可以有效地感应并检测出人体的移动情况，各方面的性能都非常的稳定，而且抗干扰的能力非常强，在防盗监控方面有着非常出色的表现。可以说国外的智能监控防盗技术的发展处于一个非常高的发展水平。