Luận Văn Hệ thống báo trộm bằng hồng ngoại dùng vi xử lý

TÓM TẮT
Hệ thống báo trộm bằng hồng ngoại dùng Vi xử lý là một hệ thống khá hoàn
chỉnh với các chức năng sau:
1. Phát hiện trộm đột nhập
Được thiết kế với 5 cặp thu phát hồng ngoại có các tần số khác nhau. Khi
chưa có trộm đột nhập che phần thu phát thì đèn báo dò đúng tần số phát ở phần
thu sẽ sáng và cấp tín hiệu mức 1 cho phần vi xử lý thông qua board 4N35 vì điện
áp cấp từ phần thu lớn hơn 5V.
Khi có trộm đột nhập che khuất một trong các cặp thu phát hoặc che 2 cặp, 3
cặp, 4 cặp, 5 cặp thì led báo phần thu ở các vị trí sẽ tắt và cấp mức điện áp thấp
(mức 0) vào vi xử lý thông qua board 4N35.
2. Xử lý xuất tín hiệu báo động và hiển thị vị trí xuất hiện trộm
Khi có các tín hiệu từ phần thu tác động vào, các tín hiệu này sẽ lần lượt được
đưa vào các chân từ P1.0 – P1.4 của vi điều khiển báo cho vi điều khiển biết là có
trộm đột nhập. Lúc này vi điều khiển sẽ ra lệnh cho chân P1.7 lên mức 1 để tác
động qua transistor đóng relay báo chuông và đồng thời xuất dữ liệu ra port 0 để
hiển thị vị trí có xuất hiện trộm ra LCD và giữ hiển thị vị trí xuất hiện trộm và
chuông báo cho đến khi ta tắt hệ thống thì chuông và tín hiệu hiển thị sẽ tắt
Khi có trộm che ở cặp thu phát 1 thì LCD hiển thị “Có tín hiệu ở: 1”, nếu che
ở cặp thu phát 2 thì LCD hiển thị “Có tín hiệu ở: 2”, nếu che ở cặp thu phát 3 thì
LCD hiển thị “Có tín hiệu ở: 3”, nếu che ở cặp thu phát 4 thì LCD hiển thị “Có tín
hiệu ở: 4”, nếu che ở cặp thu phát 5 thì LCD hiển thị “Có tín hiệu ở: 5”. Nếu bị che
ở 2 vị trí hoặc 3 hoặc 4 hoặc 5 thì LCD lần lượt hiển thị lên màn hình các trị trí bị
che.
Nếu không bị che thì không có tín hiệu tác động vào và vi điều khiển sẽ xuất
tín hiệu mức 0 cấp cho transistor điều khiển relay tắt và xuất tín hiệu ra LCD:
“Không có tín hiệu”.

MỤC LỤC
Nhiệm vụ luận văn
Lời cảm ơn . i
Tóm tắt ii
Mục lục . iii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1
CHƯƠNG 2: NGUYÊN TẮC IR PHÁT HIỆN VẬT CẢN . 3
2.1 Nguyên tắc thu phát sóng hồng ngoại . 3
2.1.1 Khái niệm về tia hồng ngoại . 3
2.1.2 Nguồn phát sóng hồng ngoại và phổ của nó 3
2.1.3 Nguyên tắc IR phát hiện vật cản . 5
2.1.4 Ý tưởng bố trí phần thu phát để phát hiện vật cản 6
2.2 Khối thu phát tín hiệu hồng ngoại . 7
2.2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của Led hồng ngoại . 7
2.2.2 Photo diode . 7
2.2.2.1 Khái quát . 7
2.2.2.2 Nguyên lý hoạt động 9
2.2.2.3 Chế độ hoạt động . 11
2.2.2.4 Độ nhạy . 14
2.3 Khối dao động . 15
2.3.1 Khối dao động phần phát (IC 555) 15
2.3.2 Khối dao động phần thu (IC 567) 18
2.4 Khối xử lý 23
2.4.1 Giới thiệu cấu trúc phần cứng 8051 23
2.4.2 Cấu trúc bên trong 8051 . 26
2.4.3 Hoạt động thanh ghi Timer 33
2.4.4 Ngắt . 37
2.5 Màn hình hiển thị LCD . 39
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 45
3.1 Thiết kế hệ thống thu phát . 45
3.2 Thiết kế mạch phát . 46
3.2.1 Thiết kế sơ đồ mạch . 46
3.2.2 Nguyên lý hoạt động 46
3.2.3 Tính toán và thiết kế 48
3.3 Thiết kế mạch thu . 53

3.3.1 Thiết kế sơ đồ mạch . 53
3.3.2 Nguyên lý hoạt động 53
3.3.3 Tính toán và thiết kế 54
3.4 Thiết kế mạch vi xử lý và hiển thị 63
3.4.1 Thiết kế sơ đồ nguyên lý . 63
3.4.2 Nguyên lý hoạt động 64
3.4.3 Tính toán và thiết kế 65
3.5 Thiết kế mạch nguồn 67
3.5.1 Thiết kế sơ đồ nguyên lý . 67
3.5.2 Nguyên lý hoạt động 67
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ PHẦN MỀM 68
4.1 Lưu đồ giải thuật . 68
4.1.1 Giải thuật chương trình chính 68
4.1.2 Giải thuật chương trình con kiểm tra tín hiệu đầu vào . 70
4.1.3 Giải thuật chương trình con delay . 71
4.2 Chương trình 72
CHƯƠNG 5: THI CÔNG VÀ KẾT QUẢ THI CÔNG 81
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 83
6.1 Kết luận . 83
6.2 Hướng phát triển đề tài 83
Tài liệu tham khảo 85