基于AT89C51单片机的传感网络安全防盗报警系统

基于AT89C51单片机的传感网络安全防盗报警系统

作者：谢丽君

来源：《数字技术与应用》2012年第02期

摘要：本文介绍了基于AT89C51单片机控制，采用传感器网络技术设计安全防盗报警监控系统。文中介绍了该系统中所选用的传感器和整个监控系统的硬件结构，设计传感网信息数据处理的几种常见模型结构。

关键词：AT89C51 传感 安全防盗 报警数据处理

中图分类号：TP368.12 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)02-0222-01 1、引言

目前，传感技术在各领域受到高度关注，并应用到国民经济的各个领域。信息数据处理是对现有传感器的数据采集处理而展开的最新研究，将数据处理、网络和传感器三大技术结合构成传感网。传感器是传感网系统的硬件基础，信息源是传感网信息数据处理的对象，该系统协调优化和综合处理能力是传感网的核心。本文通过对传感网的应用和数据处理模型进行探讨和研究，将该研究应用于安全防盗中，为国民经济的建设和发展服务。 2、传感器选择

传感器是一种物理装置，能探测、感受外部的信号——包括物理和化学信号，并将采集的信息传递给其他装置。将多种传感器与信息数据处理技术进行结合，应用目前成熟的计算机网络系统，提取外界的有价值的信息数据，对外界进行实时监测，实现防盗功能。

传感器的结构和原理差异较大，选择合适的传感器应用于防盗系统，决定该系统是否成功。传感器的选择原则：根据测量目的，测量对象和测量环境，选择不同功能的传感器，实现优势互补，降低安全疏漏。

综上述分析，实现防盗检测的功能，可选用下列传感器构成传感器网络安全防盗报警装置：(1)红外传感器:在绝对温度以上的物体的分子都在做热运动，向周围辐射红外波，辐射的能量与物体的温度有关。人体温度在36°～27°之间，辐射波的波长在9～10μm之间，通过测量波长判定人体的温度，确定人体的存在。(2)超声波传感器:超声波是一种振动频率高于声波的机械波的特殊声波，是通过电压激励换能晶片振动形成的，具有频率高、波长短、绕射现象小等特点，特别是方向性好，能定向传播，利用该特性研制成超声波传感器。超声波具有穿透

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和反射两大功能，人体进入超声波监控区域，由人体反射超声波，接收器接收反射信号后，输送到单片机进行判断和报警实现防盗。(3)多普勒传感器:多普勒传感器属于超声波传感器的一种，当物体在超声波监控的区域内运动时，引起超声波频率的改变，这种现象称为多普勒效应，由此研制成多普勒传感器。将变化前后两种超声波进行比较，并检测、放大、限幅等处理后得到物体移动相关的电平信号。(4)CCD传感器:图像传感器（CCD），是由感光的半导体材料制成。该器件可以把可见光线转变成电信号，通过模数转换器转换成数字信号，数字信号经过处理，由闪速存储器或内置硬盘保存，将数据输到计算机内，应用软件进行处理，实现图像修改。

这四种传感器从辐射红外线、反射超声波、超声波频率改变和图像输入等方面监测人体，实现信息的采集，以利于准确报警。 3、报警系统的组成 3.1 硬件结构

热释红外、超声波、多普勒、图像（CCD）这四种传感器可以采集人体的各种特征参数，将参数输入到信号处理模块进行放大、滤波和模数转换，产生数据送至AT89C51单片机，由单片机进行数据预处理，并实现对监控判断和报警处理。在组成的网络系统中，数据被传送到上位机，由上位机进行处理并监控。 3.2 数据处理技术

数据处理主要有结构、数学和功能三种模型。结构模型用于信息处理，功能模型用于数据融合，数学模型则是处理算法和综合逻辑。分成五级：检测、目标识别、位置、态势评估与威胁估计等。处理主要在检测、目标识别和位置三个级，设计系统结构模型集中在这三级，下面介绍几种检测级模型。

检测级模型主要有串行、并行、带反馈并行、树状和分散等5种。针对不同的目标，可以选用其中一种或多种结模型行混合使用。安防监测可采用串行模型（图1），能准确获取现场人体入侵的情况。

图2是并行的数据融合结构，传感器检测结果在中心同时被处理，并被送到单片机，然后形成判断结果输出。该方式的特点是：报警设置简单、明确，不过误报的可能性会大一些；可采用简化硬件和数据检测处理的判决方式。

串、并行的混合融合结构，能更全面的反映所检测的信号源的情况（如图3）。每一条线都可以产生独立的结果，能对数据处理并判断输出。 4、结语

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传感网系统已在国民经济的各领域得到广泛应用，取得良好的经济效益。目前传感器技术、互联网技术、智能技术的快速发展，传感网也必将得到飞速发展和广泛应用，并在国防安全、智能生活、工业生产、物流系统等得到广泛应用。 参考文献

[1]张存礼,周乐挺.传感器原理与应用[M].北京:北京师范大学出版社,2005.11.

[2]李华主编.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,1999. [3]林金泉,何小河.自动检测及转换技术[M].北京:北京师范大学出版社,2009.2. [4]何希才编著.传感器及其应用[M].北京:国防工业出版社,2002. 作者简介

谢丽君，1983.10，女，南京理工大学在读研究生，江苏无锡，助教，电子与控制工程系系党支部书记，电子科学技术。