物体远离报警器的设计
摘 要本课题在当前物体远离报警器系统的研究基础上，提出了一种可以通过STC89C51单片机作为主控来实现的一款新型物体远离报警器控制系统，在其内部使用了新型射频无线收发集成器、报警器等作为核心部分，构建了其硬件框架结构，通过无线信号的收发实现了当发射器端与接收报警器端之间的距离大于一定距离后其中一个蜂鸣器将发出警报，将接收报警器端穿戴在行李箱或者小孩身上可以达到丢失报警等功能，工作时发射器发出稳定的无线波，接收器收到信号时蜂鸣器不会发出报警，当发射器和接收器之间距离过远时接收器无法接收到信号会发出警报，提醒使用者注意。该装置可放置于钱包、文件夹、等重要物品防止丢失，也可防止儿童玩乐时走散。
目录
一、 引言
（一） 课题的开发背景
（二） 国内外发展现状
（三） 本文主要研究内容
二、 方案选择及元器件介绍
（一） 系统主控芯片的选取
（二） STC89C51单片机简要介绍
（三） 射频无线通信集成模块
（四） 蜂鸣器简介
（五） XL6009升压稳压模块
三、 硬件系统设计
（一） 物体远离报警器系统的硬件结构框图设计
（二） 发射器系统电路设计
1. STC89C51单片机最小系统设计
2. 射频无线通信电路设计
3. 报警电路设计
4. 发射器供电电路设计
（三） 按键电路
（四） 接收报警器系统电路设计
1. 指令接收电路设计
2. 报警电路设计
3. 供电电路设计
四、 软件系统设计
（一） 物体远离报警器系统的软件工作流程设计
1. 发射器主程序流程设计
2. 接收报警器主程序流程设计
（二） 射频无线通信模块软件流程设计
（三） 报警电路工作流程设计
五、 实物制作与安装
（一） 实物制作
（二） 问题总结
总 结
参考文
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
献
致 谢
附录一 原理图
附录二 元件列表
附录三 源程序
引言
课题的开发背景
当前物体远离报警器系统正在以迅猛的发展速度和强大的市场潜力为基础快速进入市场，虽然目前市场上存在各种类型和特长不一的物体远离报警器系统产品，但是仍然不能满足人们的需求，与此同时随着经济的不断发展，人们对于物体远离报警器系统的功能和性能要求也在不断提升，越来越多的现有物体远离报警器产品已经不能满足于人们高质量的工作生活标准，面临着被淘汰的境遇，而以新型高性能处理器为主控核心物体远离报警器产品也在不断替换老旧产品。
图1 智能防丢器
我国在加入世贸组织后迎来了经济全球化大发展，国外中高端产品以较低的生产成本进入国内市场，使得市面上现有物体远离报警器产品得到了冲击，另外国内对于物体远离报警器产品的研发较晚，因此处于一定的劣势，目前市场上对于物体远离报警器产品最大的研究重点是在实现能够以最大效率找回丢失物品或者走失儿童、丢失位置显示等功能的同时，要使得其功耗降到最低。目前物体远离报警器系统大多以高性能的单片机或者FPGA等微处理器作为主控器件，其中以32位单片机作为处理器的物体远离报警器系统占据市场的半壁江山，单片机以其丰富的外设以及方便配置的管脚特点赢得了设计人员的青睐，并且低廉的生产成本使得单片机成为绝大多数物体远离报警器系统设计师的首选，本课题将提出一款通过51单片机来实现的物体远离报警器系统，考虑到最低的设计成本以及最高的性价比，课题将以大学期间所学的所有专业知识作为基础和背景，通过C语言进行程序设计，并结合关于物体远离报警器系统的文献综述和老师同学的帮助下齐力完成本课题。
国内外发展现状
综合目前国内市场上物体远离报警器系统产品价格区间来分析，其中价格处于上层的高端产品七成以上品牌来自于国外进口，而中低端价格区间中国内品牌占据绝大多数份额，而高端产品在价格方面具有较大优势，由于其与中低端产品的价格差距较小，因此购买者在选购时往往忽略价格差异而容易选用高端的国外品牌。从技术角度来分析，由于国外对于开发研究较早，因此在研发技术上处于绝对的制高点，而以国内的研究现状来看，要赶超国外的优秀技术，还需要沉下心来进行刻苦钻研，要走一段较长的研发之路。
本文主要研究内容
在对物体远离报警器控制系统的发展背景以及国内外的研究现状进行了简要的介绍后，下面对本文的结构安排进行阐述，以便于更加清晰的对本系统的设计过程进行展现。论文的第一章是引言章节，该章节主要对物体远离报警器控制系统的发展背景等进行了介绍，并通过对设计现状的对比确立了本系统的设计目标；在接下来的第二章，将对系统的总体设计方案进行设计，包括对几种常用控制器的对比，并对所要使用的元器件进行了简要介绍；在对主控器件以及外围元器件进行确立后，文章第三章将对硬件系统进行设计，通过Altium designer绘制了相关模块的电路原理图从而进行设计思路的讲解；硬件系统设计完毕后，第四章开始对系统的软件部分进行设计，并通过Visio软件绘制了相应的软件流程图，下面为本课题将要实现的功能和指标：
1、能够实现对丢失物品或者走失儿童老人进行报警；
2、系统分为发射器和接收报警器两大部分，在使用时将发射器存放在管理者（家长）手中，接收报警器穿戴在物品或者儿童老人身上，当发生丢失物品或者儿童老人走失时两大部分同时进行报警；
3、发射器部分具有按键控制功能，可启动和停止报警器工作；
设计方案：
使用STC89C51单片机作为主控芯片，结合其他模块构建一个51单片机最小系统，实现对NRF24L01无线收发器、蜂鸣器以及按键的驱动；
系统采用直流两节干电池进行供电，具有较低的功率消耗；
3、无线信号收发采用NRF24L01集成模块，在发射器部分通过单片机对接收报警器进行周期为1秒的信号发射，当接收报警器接收到该信号时则说明不存在丢失状况，而若接收报警器接收不到该信号，则立即进行报警；
4、报警信号通过蜂鸣器产生；
5、通过升压稳压器对干电池电压进行升压至+5V，为系统供电，使得系统可以进行手持和方便穿戴。
方案选择及元器件介绍
系统主控芯片的选取
为了实现本文所有的设计指标，必须得对控制系统的主控器芯片进行一个全方位的考核，这不仅仅涉及到它的性能和功能等方面，还要对它外形封装以及管脚数量等情况进行仔细对比。通过对目前微处理器市场上多款常用的器件查阅和学习，最终从中选择出了430单片机以及51单片机两种器件进行全面对比，从而选择出其中一个来进行控制系统的设计。
目录
一、 引言
（一） 课题的开发背景
（二） 国内外发展现状
（三） 本文主要研究内容
二、 方案选择及元器件介绍
（一） 系统主控芯片的选取
（二） STC89C51单片机简要介绍
（三） 射频无线通信集成模块
（四） 蜂鸣器简介
（五） XL6009升压稳压模块
三、 硬件系统设计
（一） 物体远离报警器系统的硬件结构框图设计
（二） 发射器系统电路设计
1. STC89C51单片机最小系统设计
2. 射频无线通信电路设计
3. 报警电路设计
4. 发射器供电电路设计
（三） 按键电路
（四） 接收报警器系统电路设计
1. 指令接收电路设计
2. 报警电路设计
3. 供电电路设计
四、 软件系统设计
（一） 物体远离报警器系统的软件工作流程设计
1. 发射器主程序流程设计
2. 接收报警器主程序流程设计
（二） 射频无线通信模块软件流程设计
（三） 报警电路工作流程设计
五、 实物制作与安装
（一） 实物制作
（二） 问题总结
总 结
参考文
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
献
致 谢
附录一 原理图
附录二 元件列表
附录三 源程序
引言
课题的开发背景
当前物体远离报警器系统正在以迅猛的发展速度和强大的市场潜力为基础快速进入市场，虽然目前市场上存在各种类型和特长不一的物体远离报警器系统产品，但是仍然不能满足人们的需求，与此同时随着经济的不断发展，人们对于物体远离报警器系统的功能和性能要求也在不断提升，越来越多的现有物体远离报警器产品已经不能满足于人们高质量的工作生活标准，面临着被淘汰的境遇，而以新型高性能处理器为主控核心物体远离报警器产品也在不断替换老旧产品。
图1 智能防丢器
我国在加入世贸组织后迎来了经济全球化大发展，国外中高端产品以较低的生产成本进入国内市场，使得市面上现有物体远离报警器产品得到了冲击，另外国内对于物体远离报警器产品的研发较晚，因此处于一定的劣势，目前市场上对于物体远离报警器产品最大的研究重点是在实现能够以最大效率找回丢失物品或者走失儿童、丢失位置显示等功能的同时，要使得其功耗降到最低。目前物体远离报警器系统大多以高性能的单片机或者FPGA等微处理器作为主控器件，其中以32位单片机作为处理器的物体远离报警器系统占据市场的半壁江山，单片机以其丰富的外设以及方便配置的管脚特点赢得了设计人员的青睐，并且低廉的生产成本使得单片机成为绝大多数物体远离报警器系统设计师的首选，本课题将提出一款通过51单片机来实现的物体远离报警器系统，考虑到最低的设计成本以及最高的性价比，课题将以大学期间所学的所有专业知识作为基础和背景，通过C语言进行程序设计，并结合关于物体远离报警器系统的文献综述和老师同学的帮助下齐力完成本课题。
国内外发展现状
综合目前国内市场上物体远离报警器系统产品价格区间来分析，其中价格处于上层的高端产品七成以上品牌来自于国外进口，而中低端价格区间中国内品牌占据绝大多数份额，而高端产品在价格方面具有较大优势，由于其与中低端产品的价格差距较小，因此购买者在选购时往往忽略价格差异而容易选用高端的国外品牌。从技术角度来分析，由于国外对于开发研究较早，因此在研发技术上处于绝对的制高点，而以国内的研究现状来看，要赶超国外的优秀技术，还需要沉下心来进行刻苦钻研，要走一段较长的研发之路。
本文主要研究内容
在对物体远离报警器控制系统的发展背景以及国内外的研究现状进行了简要的介绍后，下面对本文的结构安排进行阐述，以便于更加清晰的对本系统的设计过程进行展现。论文的第一章是引言章节，该章节主要对物体远离报警器控制系统的发展背景等进行了介绍，并通过对设计现状的对比确立了本系统的设计目标；在接下来的第二章，将对系统的总体设计方案进行设计，包括对几种常用控制器的对比，并对所要使用的元器件进行了简要介绍；在对主控器件以及外围元器件进行确立后，文章第三章将对硬件系统进行设计，通过Altium designer绘制了相关模块的电路原理图从而进行设计思路的讲解；硬件系统设计完毕后，第四章开始对系统的软件部分进行设计，并通过Visio软件绘制了相应的软件流程图，下面为本课题将要实现的功能和指标：
1、能够实现对丢失物品或者走失儿童老人进行报警；
2、系统分为发射器和接收报警器两大部分，在使用时将发射器存放在管理者（家长）手中，接收报警器穿戴在物品或者儿童老人身上，当发生丢失物品或者儿童老人走失时两大部分同时进行报警；
3、发射器部分具有按键控制功能，可启动和停止报警器工作；
设计方案：
使用STC89C51单片机作为主控芯片，结合其他模块构建一个51单片机最小系统，实现对NRF24L01无线收发器、蜂鸣器以及按键的驱动；
系统采用直流两节干电池进行供电，具有较低的功率消耗；
3、无线信号收发采用NRF24L01集成模块，在发射器部分通过单片机对接收报警器进行周期为1秒的信号发射，当接收报警器接收到该信号时则说明不存在丢失状况，而若接收报警器接收不到该信号，则立即进行报警；
4、报警信号通过蜂鸣器产生；
5、通过升压稳压器对干电池电压进行升压至+5V，为系统供电，使得系统可以进行手持和方便穿戴。
方案选择及元器件介绍
系统主控芯片的选取
为了实现本文所有的设计指标，必须得对控制系统的主控器芯片进行一个全方位的考核，这不仅仅涉及到它的性能和功能等方面，还要对它外形封装以及管脚数量等情况进行仔细对比。通过对目前微处理器市场上多款常用的器件查阅和学习，最终从中选择出了430单片机以及51单片机两种器件进行全面对比，从而选择出其中一个来进行控制系统的设计。
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