防盗报警装置属于现代人比较常用的一种设备，能够起到良好的防盗作用，从而对个人财产以及集体财产形成保护。而随着其应用需求的不断拓展，单片机电路被融入到了其中，怎样对单片机加以更为良好的利用，使防盗报警装置呈现出更好的应用性能，值得我们更为深入的探索。在市场上出售的防盗报警器设备品种很多，其中使用红外技术和微波技术的报警系统最多。本文将会对单片机和防盗报警系统进行简要介绍，并向大家着重介绍和分析使用红外接收装置的以单片机AT89C51处理器为基础的家庭用防盗报警系统。
1单片机与防盗报警系统
单片微型计算机指的是在一块芯片上集成的微型计算机，单片机就是单片微型计算机的简称，是微型计算机中的一种。单片机是由输入输出设备、储存器、控制器和运算器等构成的，和计算机相比只缺少外围设备，具有特殊构造特点，是一种典型的嵌入式微控制器，其在工业控制领域中的应用也越来越广泛。它的优点是价格低、质量轻、体积小[1]。防盗报警系统检测被监测的场所时，一但发现可疑情况就会对事故地点进行报警。因为防盗报警系统应用环境和应用目的的特殊性，就要求该系统要满足总成本要低、可靠性要高、构造要简单等要求。将防盗报警系统中的传感器更换后，还可将防盗报警系统转变为煤气泄漏预警、火灾报警等装置。
2．系统设计思路
系统硬包含单片机、单片机外围电路、系统输入设备以及系统输出设备等，而软件则在其具体组成上能够有所体现。本文所述的报警装置，其中所包含的主要构件有：单片机、复位电路、红外传感探头以及报警电路等，同时配备用作控制管理的软件。系统运行过程为：红外线探头接收到人体为辐射源信号的红外线，随后将其转换成电信号，在经过放大处理以后传送给门限开关，在把开关阀门开启以后，再将TTL电平向单片机输送。随后，单片机内部软件经过对比、分析、识别以及查询等相关操作，确定所受到信息是不是报警信息，在确定为报警信息之后立即发出警报。报警过程中，驱动电路会让报警信息得到一定程度的放大，主要通过声光相结合的方式发出警报信息。
3系统硬件设计
3.1单片机选型
AT89C51是含4K字节FLASH存储器，是低电压、高性能CMOS8位微处理器。AT89C51有32个I/O口，2个16位定时器/计数器，5个中断源，可编程串行通道，具有掉电模式和低功耗空闲模式。芯片中组合了多功能8位CPU和闪烁存储器，文章设计所用AT89C51单片机的引脚如图2所示。4.2热释电红外传感器选型文章选用的热释电红外传感器型号为RE200B，如图3所示为热释电红外传感器RE200B内部电路，D接工作电压，工作电压2.2~15V，S为输出电压，在0.4~1.1V，GND接地，工作波长7.5~14um，R=47kΩ，输出信号大于2.0V，水平角120°，检测距离6~10m，工作温度-10~40℃。
3.2振动位移传感器选型
选取ND-1型传感器作为振动位移传感器，能检测振动和位移信号。当检测到人体运动信号时，输出高电平并通过电路进行延时，反之输出低电平。
3.3显示器选型
LED数码管有静态和动态两种，由发光二极管组成，驱动功耗小、电压低、信息容量大，在光很亮的情况下也可用，但工作温度范围较窄。静态显示法适用于显示器位数较少的场合，静态显示时，显示一个字符，相应的发光二极管被导通或截止。动态显示是显示器各个位一位一位点亮，显示器每一位每隔一段时间亮一次，须保证扫描速度够快，字符才不闪烁。设计采用1602LCD液晶显示，其显示容量为16×2Byte，芯片工作电压5±0.5V，工作电流2mA，字符尺寸2.95mm×4.35mm，显示屏能够同时显示2行信息，每行16个字符。4.5时钟芯片选型DS1302是一种高性能、低功耗，芯片内自带RAM，工作可接2.0~5.5V电压。可以对year、month、day、week、hour、minute等进行计时，附带闰年补偿功能。采用三总线方式与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的RAM数据或时钟信号。4.6外扩存储器选型AT24C02内含256×8位字节，一个16Byte页写缓冲器，通过I2C总线接口进行数据信号和地址信号的传输，通过地址选择端A0、A1和A2实现最多8个AT24C02器件连接至总线。
3.4用户端探测器设计
信号检测采用复合式传感器，其由热释电红外探测器和动位移传感器通过或非门相连组成，任何一个传感器接收到报警信号，单片机都会响应，增加安全性，降低漏报率。16路检测信号采用74LS20、74LS25，每4路信号先与后非，再对4路与非门输出取或非，正常状态下，检测信号是高电平，反之，当检测出异常信号时则输出低电平，同时由高电平到低电平所产生的下降沿进行中断申请，同时锁存器74LS373其LE端变为0，锁存Dn端信号，P2.0、P2.1为外部中断程序扫描端，锁存器74LS373OC端为0时，锁存信号由Qn端输出，检测信号（16路）输入电路。
3.5时钟电路设计
为了使时钟功能更加精准，且节省单片机I/O口资源，选用时钟芯片DS1302、DS1302，体积小、线路简单、易于操作。DS1302与单片机之间的通信是同步串行，DS1302用于记录数据与数据出现的时间。
4系统软件设计
4.1显示程序设计
选用1602显示模块作为LCD显示，使用前先对1062模块进行初始化，即上电15ms后对1602显示模式写指令38H，再对1602输入清屏指令。
4.2系统初始化程序设计
系统在运行前都要进行初始化操作，才能保证系统能正常、有效运行。系统初始化包括寄存器初始化、LCD初始化、AT24C02检测以及报警时长设置。如图5为系统初始化流程，首先设置堆栈SP为60H，设置IE为07H，中断优先级IP为01H，再初始化LCD，设置报警时长，设置好后系统检查I2C的数据通信，若数据通信失败或出错，显示器显示“E”字符；2EH、2FH分别写FFH，读取的监测信号异常位为0，将检测信号与2EH、2FH分别做与运算，存在异常的位为0，通过检测位显示当前报警发生异常的通道，最后从DS1302获取当前时间，开中断，启动定时，初始化结束。
4.3报警系统程序设计
设计报警系统时，当16监测信号发生异常时，电平处于低位，向单片机申请中断，低电平通知74LS373锁存异常信号；进入中断，从74LS373读信号，记录异常时间，通知外部中断1报警，报警指示灯亮，蜂鸣器开，LCD显示报警时间和通道。报警时长到或中途取消，退出报警。5.4查询记录程序设计记录查询包括单通道和总体状况查询，总体查询检查异常通道，显示该通道发生异常的次数，查询出现异常的时间与记录。程序将通道记录数地址、光标显示位置和通道号分别读入R0、R2、R3。当查询某路详细记录时，先查该通道记录是否存在，即R0不为0，再将R0和R3参数传递给详细查询子程序。当某通道存在异常记录时，详细查询通道的异常记录，并通过总体查询获得记录数地址和通道号，从AT24C02获取数据。
4.4定时中断程序设计
中断程序完成对时间的计数，每完成一次定时中断R7加1，当R7=20时，则对R7进行清零。当时间为24时时，中断从DS1302时钟芯片校准时间。
4.5外部中断程序设计
当前通道若无记录，则当前记录为第1条，若有记录，设置当前记录为第2条。中断程序完成对异常信号的判断与记录，拉低P3.1，并发出提示信号。5.7删除记录程序设计删除记录程序用于删除当前通道查询的记录，清空内存数据时，要对存储芯片进行写操作，若删除的是两条中最早的记录，后一条记录替代前一条。需判断记录数和当前删除记录的位置，然后再执行删除动作。
5结束语
光电信息功能材料开发与研究需要通过量子物理支撑，目前其限定于光子、电子、电波和光波为主要信息载体，对研究量子物理，分析光电信息功能材料有重要作用。
参考文献：
[1]武娟红.智能家居防盗报警装置的设计[J].电子制作，2014（20）：61-62.
[2]赵洪涛，董力.单片机电路在防盗报警装置中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2014，17（06）：151-152.
[3]王占国.半导体光电信息功能材料的研究进展[J].功能材料信息,2010(03)
