基于红外线报警系统的研发

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基于热释电红外传感器的报警系统设计

基于热释电红外传感器的报警系统设计

测控电路设计专业:班级:080姓名:学号:基于热释电红外传感器的报警系统设计1.方案设计1.1信号采集模块采集人体信号用热释电红外传感器。

热释电红外探测器中有两个关键性的元件,一个是热释电红外传感器,它能将波长为8-12um之间的红外信号变化转变为电信号,并能对自然界中的白光信号具有抑制作用,因此在被动红外探测器的警戒区内,当无人体移动时,热释电红外感应器感应到的只是背景温度,当人体进人警戒区,通过菲涅尔透镜,热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异信号,因此,红外探测器的红外探测的基本概念就是感应移动物体与背景物体的温度的差异。

另外一个器件就是菲涅尔透镜,菲涅尔透镜有两种形式,即折射式和反射式。

菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用,即将热释的红外信号折射(反射)在PIR上,第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区,使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号,这样PIR就能产生变化的电信号,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。

1.2信号处理模块由于热释电红外传感器采集的信号成分复杂所以首先使该信号通过一个滤波器,滤掉无用的信号成分;另外热释电红外传感器输出的探测信号电压非常微弱,而且是一个变化的信号,同时菲涅尔透镜的作用又使输出信号电压呈脉冲形式(脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定,通常为0.1~10Hz左右),所以应对热释红外传感器输出的电压信号进行放大;最后经由电压比较器构成的双向鉴幅器处理后,检出有效触发信号Vs去启动延迟时间定时器,输出信号Vo 经晶体管Q1和Q2放大去接通负载。

1.3稳定信号输出和报警模块这个模块主要由单稳态多频振荡器HEF4538和报警电路KD9651组成。

单稳态电路HEF4538的功能是输出一个脉宽大约10S的高电平信号。

再利用这一脉宽信号作为报警电路KD9651的输入控制信号,来使电路产生10S的报警信号,最后用三极管Q1和Q2再一次对电信号进行放大,以便获得足够大的电流来驱动喇叭使其连续发出10S的报警声1.4电源设计模块低压直流电源一般都采用变压器降压再经过整流而得到。

(完整版)基于单片机的红外报警器的设计

(完整版)基于单片机的红外报警器的设计

微机原理与单片机系统课程设计专班 姓 名:学 兰州交通大学自动化与电气工程学院2014 年 12 月 31 日基于51单片机的红外防盗报警器的设计1设计说明1.1设计目的该设计以单片机AT89C51芯片为核心,加上必要的外围电路,构成了一个基于单片机的红外线防盗报警器。

功能主要通过软件编程来实现,降低了硬件电路的复杂性和制作成本。

此外,设计中所采用的红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,以满足现代人们住宅防盗的需要。

1.2设计要求该设计要求当热释电红外线传感器探测到人体辐射的红外线时,单片机控制电路启动声光报警并显示报警次数。

此外,用户还可以设定报警时间并手动解除报警。

1.3设计方法该设计以AT89C51单片机为核心,由时钟电路、复位电路、外部触发电路、报警时间选择电路、声光报警电路、报警次数显示电路和中断报警电路共同组成报警系统。

系统具有显示报警次数,设定报警时间,手动解除报警的功能。

2设计方案及原理2.1设计方案简述该设计使用AT89C51单片机芯片控制电路,通过热释电红外传感器采集外部触发信号,采用7段LED数码管显示报警次数,采用蜂鸣器和红色发光二极管实现声光报警,手动解除报警功能由单片机外部中断实现,报警时间由单片机内部定时器实现。

2.2热释电红外传感器简单介绍热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。

是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器,它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。

它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其转换成电压信号输出。

将这个电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路。

2.3 PIR的原理特性热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元件,在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。

由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号,经装在探头内的场效应管放大后向外输出。

红外报警系统设计方案

红外报警系统设计方案

红外报警系统设计方案红外报警系统设计方案红外报警系统是一种常见的安防设备,它通过感应红外线辐射来检测目标物体的存在。

下面是一个红外报警系统设计的方案。

1. 系统框架红外报警系统主要由红外传感器、控制器、报警装置和用户界面组成。

红外传感器用于检测目标物体的红外辐射,控制器对传感器的信号进行分析和处理,当检测到异常时触发报警装置发出警报。

2. 红外传感器选择合适的红外传感器是设计系统的基础。

传感器应具有高精度、高稳定性和广泛的监测范围。

一般常用的红外传感器有主动式和被动式两种。

主动式红外传感器通过发射和接收红外线来检测目标物体,而被动式红外传感器则只接收红外线。

根据具体需求选择适合的传感器类型。

3. 控制器控制器是系统的核心部分,通过接收红外传感器的信号来进行分析和处理。

控制器应具备快速响应、可靠性高且具有一定的智能化。

建议使用微控制器或嵌入式芯片来实现控制器功能,这样可以方便进行编程和功能扩展。

4. 报警装置报警装置是系统的功能之一,当控制器检测到异常时,会触发报警装置发出声音或光信号进行报警。

一般常用的报警装置有声光报警器、警报灯等。

根据具体情况选择适合的报警装置类型。

5. 用户界面用户界面是系统的另一个重要组成部分,它提供了用户与系统交互的方式。

用户界面可以使用LCD显示器或LED灯来显示系统的状态和报警信息。

同时,还可以添加按键或触摸屏等输入设备,以方便用户设置系统参数和查看报警记录。

总结:通过合理的设计和搭配,红外报警系统可以实现对目标物体的准确监测和及时报警。

在设计过程中,需要根据实际需要选择适合的红外传感器、控制器、报警装置和用户界面等组件。

在安装和使用过程中,还需要考虑系统的可靠性和稳定性,避免误报和漏报的情况发生。

基于单片机的红外感应报警系统设计

基于单片机的红外感应报警系统设计

1系统设计的目的意义1.1 目的报警器在现实生活中应用非常的广泛,家庭防盗,汽车安全防盗,企业内部安全保障,特别是金融行业等。

一般传统式的报警器采用机械式的,如压电式报警器,当有入侵者将压力施加与压电传感器时,机械能在压电传感器中转化为电能,通过放大电路,将信号方法,从而带动发声报警装置,这类报警装置通过物体的接触实现信息的采集,容易被发现,隐蔽性能差,容易遭到破坏,而且传统式的报警器使用寿命短,造成不必要的经济浪费。

本次设计目的在于设计以红外传感器为基础的红外线传感器,红外线是一种不可见的光,任何物体都会发出红外线,所以其隐蔽性能非常的好。

如果采用被动式的红外探测,只需要将红外传感器远探测人体发射的红外线,探测装置无需与被测物体直接接触,就可以感受到入侵者的进入。

本设计就才用被动式红外探测的方式,当有入侵者入侵时候,红外探测头会感受到人体发出的红外信号的变化,通过放大电路,将红外传感器中微小的电信号进行放大,并将信号输入到单片机中,单片机中的程序将传感器发送来的信号做处理并发送到光报警系统和声音报警系统中,光报警系统在接受到信号后,红灯亮10S,声音报警系统在接收到信号后,扬声器响10S,当10后,单片机重新检测是否还有红外传感器发送来的信号,如果还有,声光报警系统将继续工作。

通过中断系统,可以实现声光报警系统在10S内暂停。

这样就可以方便的控制报警系统的中断了。

1.2 国内外进展情况红外线报警器是紧跟着光敏传感器和物体的红外效应而出现的。

美国军方是最早使用红外探测技术的国家,上世纪美国军方研制出以主动红外方式导引的精确制导炸弹,这可能是红外探测物体最早应用的实例。

我国发展红外报警系统的时间起步比较晚,直到上世纪末才出现对红外报警系统的研究。

但是这并没有阻碍我国红外技术的进步,从2000年开始,全国各地出现了大小不等的红外传感器研发销售公司,这为红外传感器的迅速发展起着关键性作用。

现在我国红外传感器广发应用在银行,重要工厂,甚至走进了普通的家庭,但是研究更加简易,低价格,高性能的被动式红外传感器仍然需要科技的进步。

红外报警系统实验报告

红外报警系统实验报告

红外报警系统实验报告一、实验目的本实验旨在设计并实现一个基于红外传感器的报警系统,通过红外传感器对周围环境的监测,当检测到有物体靠近时,系统能够及时发出警报。

二、实验材料和设备- Arduino开发板- 红外传感器模块- 有源蜂鸣器- 杜邦线若干三、实验原理红外传感器模块能够检测周围环境中的红外线,并产生相应的电信号。

在光照不强的环境下,人体和其他物体会发出较强的红外线,红外传感器可以通过检测到这些红外线来判断是否有物体靠近。

Arduino开发板作为控制中心,通过与红外传感器和蜂鸣器的连接,能够获取红外传感器的信号并发出警报。

四、实验步骤1. 将红外传感器模块连接到Arduino开发板的数字引脚2处,连接蜂鸣器到数字引脚3。

2. 在Arduino IDE中编写程序,通过digitalRead()函数读取红外传感器的信号,并通过tone()函数控制蜂鸣器的发声。

3. 将程序烧录到Arduino开发板中。

4. 将红外传感器放置在待监测的区域,并注意调整传感器的灵敏度。

5. 打开电源,观察实验效果。

五、实验结果经过实验观察,当有物体靠近红外传感器时,蜂鸣器会发出警报声,持续一段时间。

当物体离开传感器范围后,警报声会停止。

六、实验总结通过本次实验,我们成功设计实现了一个基于红外传感器的报警系统。

该系统能够监测周围环境中的红外线,当有物体靠近时,能够及时发出警报。

实验结果表明系统具有较好的敏感性和可靠性。

然而,我们也发现了一些问题。

系统在光照较强的环境下可能会受到外界红外干扰,导致误报警。

为了解决这个问题,我们可以采取调整红外传感器的灵敏度、减小感应范围或增加滤波电路等方法。

在今后的实验中,我们还可以进一步完善系统的功能,例如加入触发时间限制、远程报警等功能,以提升系统的实用性和应用范围。

总的来说,本次实验让我们更加深入地了解了红外传感技术的原理和应用。

通过实践操作,我们收获了宝贵的经验,并对电子技术有了更深的理解。

红外报警系统方案

红外报警系统方案

红外报警系统方案摘要:红外报警系统是一种常见的安防系统,通过红外探测器感应周围环境的红外辐射,并通过报警器进行报警,起到防护和安全监控的作用。

本文将介绍红外报警系统的原理、组成部分以及最佳方案。

一、引言近年来,随着社会安全问题的不断突出,红外报警系统作为一种成熟的安防设备,被广泛应用于家庭、商业场所和办公环境等多个领域。

它能通过高精度红外传感器实时监测周围环境,一旦检测到异常情况,立即触发报警器发出警报,提醒人们采取相应的措施。

二、红外报警系统的原理红外报警系统基于红外线的工作原理,红外线是在电磁波谱里处于可见光与微波之间的一种电磁波。

其工作原理是通过红外探测器感应周围环境的红外辐射,当环境中的红外辐射发生变化时,例如有人或物体进入监控范围,红外探测器会向控制器发送信号。

三、红外报警系统的组成部分1. 红外探测器:红外报警系统的核心组件之一,它能够感应红外辐射,并将信号发送给控制器。

2. 控制器:负责接收红外探测器发来的信号,并进行处理和判断。

一旦检测到异常情况,控制器会触发报警器发出声光警报。

3. 报警器:负责发出声音和光线信号,提醒人们注意到异常情况。

4. 监控中心:用于集中控制和监控多个红外报警系统的设备。

四、红外报警系统方案1. 家庭安防方案对于家庭而言,红外报警系统能够在主人不在家的情况下,对房屋进行实时监测。

通过布置红外探测器在房屋的重要出入口和窗户等位置,一旦有人进入监控范围,系统会立即发出警报。

2. 商业场所安防方案商业场所通常对安全要求更高,因此需要更多的红外探测器进行布置。

布置在入口、办公区、货物存放区和重要通道等位置,以实现全方位的监控。

商业场所可能还需要与监控摄像头相结合,对异常情况进行录像和拍照,并实时传送至监控中心。

3. 办公环境安防方案办公环境中,红外报警系统的布置主要集中在重要文件存放区、会议室、机房以及入口和窗户等位置。

通过对办公环境进行实时监控,能够提升安全性和保密性。

基于红外检测的自动防盗报警装置的设计

基于红外检测的自动防盗报警装置的设计
外 防盗 报警 器 更 以其 独特 的优 点 在市 场受 到 了极 大 地
单片机 ,单片机根 据接收到 的信号产生声光 报警驱 动信
号 ,同时累计报警 的次数 。由此 ,实现防盗报警 的功 能。
3 主 要 电路
电路主要包括红外线发射电路、红外线接收电路、单片
机控制电路、声光报 警电 路等 ¨ 。系统整体电路 如图2 所示。
3 . 1 红外 线发射 电路
发射单 元 由 5 5 5定 时器构 成 的多谐 振荡 电路 和 红
外二 极管 电路组成 ,本设计 采用廉 价且高效 的 5 5 5 集成
欢 迎 。本 文将 介 绍一 个 利用 红外 传感 器 实 现智 能 防盗 报警 系统 ,可实 现 自动报警功 能。该系统性 能稳定 ,实
Ab s t r a c t : Th e a r t i c l e i n t r o d u c e s t h e e q u i p me n t o f g u a r d a g a i n s t s t e a l e r s a n d a l a r m o n t h e b a s e o f i n f r a r e d s e n s o r . Th e e q u i p me n t h a s t h e a d v a n t a g e s o f s i mp l e o pe r a t i on , s t a b l e a n d r e l i a b l e wo r k. I n a d d i t i o n , t h e a r t i c l e g i v e s d e t a i l e d d e s c r i p t i o n i n
张 文

红外线安全防盗报警系统的设计

红外线安全防盗报警系统的设计

红外线安全防盗报警系统的设计摘要随着国民经济的发展,社会安全保障的需要,电子报警这门综合技术正在不断地发展。

与同时,红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分,由于红外线是不可见光,因此用它进行红外探测监控,具有良好的隐蔽性,白天和黑夜均能使用,而且其抗干扰能力强。

防盗报警系统利用单片机控制技术,自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为,产生报警信号,并提示发生报警的区域部位,显示可能采取对策的系统。

一旦发生突发事件,就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点,使于迅速采取应急措施。

本设计正是基于此,设计了主动式、被动式红外防盗报警系统。

关键词:红外探测单片机声光报警引言科技发展到今天,人们的生活中涌现出各种各样的科技产品,各种各样的电子产品更是花样百出、遍及人们生活中的每一部分。

现在人们更是感觉到了科技给人们带来的巨大发展,科学技术作为第一生产力,在人类社会的发展中起了很大的推动作用,人类从原始向先进的发展都伴随着科学的发展,从原始的手工到现在的智能控制都是科技发展的结果,先进的科技能减轻人体劳动量、能更合理地利用时间完成任务,可以说科技的微小发展都会给人类带来很大的好处。

当代生活中的人们越来越感觉到了社会的飞跃发展,科技的飞速发展给人们很多实惠、生活、学习、工作中都渗透着科技,都能明显地感受到它发展地威力。

安全防范技术是以电子技术为主体的一门综合性技术。

它的特点是灵敏度高、反映迅速、具有极高的准确性、可靠性、客观性及时间上的连续性。

随着国民经济的发展,社会安全保障的需要,电子报警这门综合技术也在不断地发展。

有一个安定、和谐的家庭氛围和社会气息是人们的基本要求,在无人看守的家庭、银行、仓库、商店、重要财经部门等一些重要的部门实施自动监测报警的要求就变得更必要、更重要了,它会使家庭、银行等重要部门的财产免受损失。

针对这一要求人们研制了一系列自动报警系统。

如有门磁式、触摸式、红外线监测等自动报警系统,报警器为人们解决了不少问题.但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构。

基于单片机的红外报警系统的设计

基于单片机的红外报警系统的设计

传感器课程设计基于单片机的红外报警系统的设计考核成绩:2016年6月目录一.绪论 (1)1.1发展概况与设计背景 (1)二.设计要求 (2)三.基本原理 (3)3.1 AT89C51的结构 (3)3.2 AT89C51的引脚结构 (3)3.3热释电红外传感器的原理 (5)3.4人体热释电传感器的原理 (6)四.硬件电路设计 (7)4.1主电路的设计 (7)4.1 红外防盗报警电路总原理图 (7)4.2 时钟电路的设计 (7)4.3 复位电路的设计 (8)4.4 发光二极管报警电路的设计 (8)4.5声音报警电路的设计 (9)五.系统软件的设计 (10)5.1主程序工作流程图 (10)六.结论 (11)七.心得体会 (12)八.参考文献 (13)附录 (14)一.绪论1.1发展概况与设计背景随着社会经济的飞速发展,但是社会的治安问题也越来越凸显出来,各种入室抢窃、偷盗事件时有发生。

人们对其住宅的要求也越来越高,表现在不仅希望拥有舒适的住所,而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。

这时,传统的家庭住宅显然己经远远不能满足人们的需求。

人们迫切需要一种智能型的家庭防盗报警系统,面对种种治安问题,我们需要利用现代科技技术来保护我们的自身财产。

在此设计防盗报警系统,它是利用探测器装置对建筑物内外重要地点和区域进行布防、探测。

当探测器探测到非法入侵,报警器工作状态变为报警状态,产生报警声。

日常生活中应用的报警装置有目标明显反映迟钝等现象。

目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器,但是这几种比较常见的报警器都存在或多或少的缺点。

为了解决这些问题和要求,本设计采用了一种简单的红外探测报警装置,而且性能更良好,设计中采用被动热释红外探测地方法设计热释红外的报警系统。

本设计的报警系统所使用的红外线是不可见光,并且有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。

家庭红外线报警系统的研究

家庭红外线报警系统的研究

不断提高 , 许 多 人渐 渐 注 意 到 报警 器 的重 要 性 。 各种 用途的安全报警器种 类繁多 , 分 类 方 式也 有 多 种 。一 种 性 能 可 靠 、灵 敏 度 高 且 满 足 大 众
音报警部分实现音乐播放和录音 。报警监控 电 路主要实现摄像监控 ,其通过单片机驱动执行 摄像监控 电路 ,摄像头开启录像 。设置好摄像 头的监视 时间和范 围,当系统开始 报警 时,摄 像头开启,进行现场录像 并保存 ,不但使 报警 系统发挥更有效的作用 ,也能留下法律证据。
1 . 2 方 案设 计 二
行通道 ,使得 A T 8 9 C 5 2为众 多嵌入 式控制 应
用 系 统 提 供 高 灵 活 、有 效 的 解 决 方 案 。 在 掉 电
随 着 科 学 技 术 的 飞速 发 展 , 人 们 生 活 水 平
报 警 电路 跟 方 案 一 基 本 一 样 , 只 是 让 声
红外 线接收 , 放大 及整 形于一 体 的集 成 电路 ,
不需要任何外接 元件 , 就 能 完 成 红 红 外 线 接 收
到输 出与 T T L电平信 号兼容 的所有 r 作, 当接
收H i J 特 定红 外 ( 3 8 KHz 调 制 的红 外 ) 时, 其 输
些问题 。因为红外线是 一 种不可见光 , 它有很
8 KB存 储 器 ( R OM),2 5 6字 节 的 数 据存 储
器 ( R AM ), 3 2 个可编程 I / 0接 口, 8 个 中 断源 , i个 l 6位 定 时 器 / 计 数 器 ,全 双 l T UAR T 串
【 关键词 】红外线 单片机 最小系统 报警
现双 灯 向 右 向左 加 闪 烁 功 能 完 成 报 警 灯 报 警 。

基于单片机的无线红外防盗报警电路的设计(含程序 原理图 pcb图)

基于单片机的无线红外防盗报警电路的设计(含程序 原理图 pcb图)

目录1 前言 (1)1.1 无线红外防盗报警电路的发展状况 (1)1.2 无线红外防盗报警器的分类及其介绍 (1)1.3 无线红外报警器工作的原理 (1)1.4 设计无线红外防盗报警器的内容和意义 (1)2 总体方案设计 (3)2.1 方案比较 (3)2.2 方案论证 (4)2.3 方案选择 (4)3 单元模块设计 (5)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.2 电路参数的计算及元器件的选择 (13)3.3 特殊器件的介绍 (15)3.4 各单元模块的联接 (21)4 软件设计 (23)4.1 软件设计原理及设计所用工具 (23)4.2 软件结构图 (23)5 系统调试 (27)5.1硬件调试 (27)5.2 系统综合调试 (28)5.3 软件调试 (28)6 系统功能和指标参数 (29)6.1 系统功能的实现 (29)6.2 指标参数 (29)7 结论 (30)8 总结与体会 (31)9 参考文献 (32)附录1:发射部分原理图 (33)附录2:接收部分原理图 (34)附录3:发射部分PCB图 (35)附录4:程序源代码 (36)附录5:实物图 (40)1 前言1.1 无线红外防盗报警电路的发展状况红外防盗报警器的发展主要是基于传感器之下,所以首先要谈谈红外传感器的发展状况。

而传感器技术是21世纪人们在高科技发展方面争夺的一个制高点,各发达国家都将有传感器技术视为现代高新技术发展的关键。

从20世纪80年代起,日本就将传感器技术列为优先发展的高新科技之首,美国等西方国家也将此技术列为国家科技和国防技术发展的重点,而在中国传感器的发展也取得了飞速的发展。

从而基于传感器技术的防盗报警系统也得到了高速发展。

热释电红外传感器是一种非常有应用潜力的传感器,他能检测人或某些动物发射的红外线并转化成电信号输出。

近几年来,伴随这集成电路技术的飞速发展,以及该传感器的特性的深入研究,相关的专用集成电路的处理技术也迅速发展。

一种基于红外传感器的防盗报警装置

一种基于红外传感器的防盗报警装置

误报 率低 。 用安 全 可靠 。 使
关 键 词 : 盗 报 警 ; N 1 ; 释 电 红 外 传 感 器 防 H 91热
中 图 分 类 号 :P 1 . T 2 21 4
文 献 标 识 码 : A HN 1 9 1模 块 内 放 大 器 具 有 温 度 补
这 目前 较 为 普 遍 使 用 的 电 子 防 盗 报 热 释 电 元 件 . 种 元 件 在 接 收 到 人 体 红 警 装置 主要 有 压力 触 发式 防盗 报 警器 、 开 关 电 子 防 盗 报 警 器 、 力 遮 光 触 发 式 压
围大 、 隐蔽性 好 。因此 它在 安 防领 域 得 21 系统 结 构 .
1 热 释 电 红 外 传 感 器 工 作 原
理 及 选 型
1 热 释 电 红 外 传 感 器 工 作 原 理 . 1
选 用 HN 1 9 1热 释 电 红外 传感 器 模 动 控 制 电路 、 声光 报警 器 和无 线 通信 报
在 监 控 区 域 内 移 动 时 所 引 起 的 红 外 辐
保 证 了该 传感 器 的温 度稳 定 性 . 也使 这 得 H 9 1 在 严 寒 或炎 热 等 恶 劣 环境 N 1可 地 区使 用
射 变化 , 并输 出电压 信 号 。这 种传 感 器
无需 红 外线 发 射 源且 灵敏 度 高 、 制 范 控
区 域 内 没 有 人 时 . 9 l处 于 静 态 . HN 1 此 时 1 输 出 高 电 平 , 输 出 低 电平 : 脚 2脚 当 探 测 区 域 内 有 人 时 . 9 1处 于 动 态 . HN 1 传感 器 检 测 到红外 辐 射 能量 的变化 . 输
为热释 电效应 。热 释 电红 外传 感器 属 于

基于单片机的红外报警器的设计

基于单片机的红外报警器的设计

基于单片机的红外报警器的设计红外报警器是一种智能安防产品,通过感应红外线变化来实现对周围环境的检测和报警。

本文基于单片机进行红外报警器的设计,主要包括硬件和软件两个方面。

一、硬件设计硬件设计部分主要包括红外传感器模块和单片机控制电路。

1.红外传感器模块:红外传感器模块是红外报警器的核心部分。

它能够感应周围环境中的红外线,并将感应到的信号转化为电信号输出给单片机进行处理。

常用的红外传感器有红外传感器二极管和红外线接收管。

我们可以选择常见的红外接收模块,该模块内部已经将红外传感器进行封装,我们只需要将模块与单片机连接即可。

2.单片机控制电路:单片机控制电路是红外报警器的控制中心,通过单片机实现红外传感器的控制和数据处理。

选用常见的单片机,如STC89C52,该单片机具有较强的通用性和稳定性。

单片机控制电路还需要包括一些必要的电源管理电路和显示电路,如稳压模块、显示屏等。

二、软件设计软件设计部分主要包括单片机控制程序和报警处理程序。

1.单片机控制程序:单片机控制程序是红外报警器的核心功能实现。

首先需要配置单片机的IO口,将红外传感器模块连接到单片机的IO口。

然后编写控制代码,通过定时器和中断的方式,不断检测红外传感器模块的输出状态,一旦检测到红外信号的变化,立即发送报警信号,并启动报警处理程序。

2.报警处理程序:报警处理程序是红外报警器的核心功能之一、一旦检测到红外信号的变化,报警处理程序将会执行相应的处理动作,如发出警报声音、发送报警信息等。

在设计报警处理程序时,还可以增加一些额外的功能设计,例如设置报警延迟时间,使报警器在一段时间内保持静默状态以免误触发。

三、性能测试和优化在实际使用前,需要对红外报警器进行性能测试和优化。

主要包括以下几个方面:1.检测灵敏度:调整红外传感器模块的灵敏度,确保能够准确感应红外信号的变化,并排除因环境干扰而频繁触发的情况。

2.报警响应时间:测试红外报警器的响应时间,即从检测到红外信号变化到发出报警信号的时间间隔,确保在有限的时间内能够及时响应并处理。

红外线防盗报警器系统设计

红外线防盗报警器系统设计

题目: 红外线防盗报警器的设计摘要随着社会的不断的发展和进步,人们对财产安全问题已经越来越重视,现在生活中也有各种各样的安全产品,有的可以保障人身安全,有的可以保障财产安全,本次设计就是根据这种显现设置的一款基于单片机的智能化住宅防盗报警器,可以实现对家里面的财产安全。

本次设计的红外防盗报警器主要是实现在家里面没有人的时候可以把设别开启,使家里处于一个监控的状态,当有小偷进入家门的时候传感器会检测到有人进入,控制系统会控制报警设备进行报警提示。

在设计的设计过程中通查找相关的文献总结思路,在设计上把本设计分为硬件设计和软件设计两部分内容:在硬件设计上主要是根据设计任务设计了系统的整体的硬件框图,根据框图中各个模块设计了相应的硬件电路图,主要包括单片机模块电路、热释电传感器模块电路、报警器模块电路、按键设置模块电路等组成。

系统在软件设计上主要使用C语言技术进行软件控制程序的编写和调试,设计了相关的程序流程图。

经过硬件和软件的测试最后设计了实物电路板进行功能演示。

本设计在生活中具有重要的使用价值,而且设计的成本低,体积小,可以灵活的使用。

关键词:单片机;热释电红外传感器;报警电路;智能防盗AbstractWith the continuous development and progress of society, people have more and more attention to security issues on the property, now life also have a wide range of security products, some can protect the personal safety of others can protect the property safety, the design is according to the show set a microcontroller based intelligent residential burglar alarm, can the house property safety.Intelligent anti-theft alarm system of this design is mainly realized in the house when no one can set don't open, the house is in a monitoring state, when a sensor detects when someone enters the thief into the house, the control system will control the alarm device for alarm. Through searching related literature summary ideas in the design process design, the design is divided into two parts: hardware design and software design in the design: in hardware design is mainly based on the design task of the hardware diagram of the whole system design, hardware circuit diagram is designed according to the diagram of each module, including the MCU module circuit, pyroelectric sensor module circuit, alarm circuit and key module setting module circuit etc.. The system mainly uses the C language technology to design and debug the software control program. After the test of hardware and software, the physical circuit board is designed.This design has the important use value in the life, and the design cost is low, the volume is small, may use flexibly.Key words: single chip microcomputer; pyroelectric infrared sensor; alarm circuit; intelligent anti-theft目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 防盗报警系统在国内外的发展 (1)1.3 本文的主要内容 (2)1.4 论文的组织结构 (2)1.5本章小结 (3)第2章系统整体方案设计 (4)2.1 系统功能 (4)2.2 系统总体结构设计 (4)2.3 单元模块的选择 (5)2.3.1 单片机模块的选择 (5)2.3.2 人体传感器模块的选择 (5)2.3.3 显示模块 (6)2.3.4 键盘模块设计方案 (6)2.3.5 报警模块 (6)2.5本章小结 (7)第3章系统硬件电路设计 (8)3.1 单片机最小系统电路设计 (8)3.1.1 STC89C52单片机介绍 (8)3.1.2电源电路的设计 (9)3.1.3晶振电路的设计 (9)3.1.4复位电路的设计 (10)3.1.5 单片机的最小系统电路 (10)3.2 LED指示灯电路与设计 (11)3.3热释电传感器电路 (12)3.4显示模块电路的设计 (13)3.5 按键电路设计 (13)3.6 报警电路设计 (14)3.7本章小结 (15)第4章系统软件程序设计 (16)4.1 程序编程语言的选择 (16)4.2 keil编程软件的介绍 (16)4.3 主程序 (19)4.4中断服务程序 (26)4.5 报警服务程序 (27)4.6 本章小结 (28)第5章系统的调试与仿真 (29)5.1系统的调试 (29)5.3程序下载 (30)5.3仿真分析 (30)5.4 本章小结 (33)总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录1 原理图 (39)附录2 PCB图 (40)第1章绪论1.1 研究背景目前中国的经济越发展越快,老百姓的生活质量越来越高,家里边的贵重物品也就越来越多,为了保障家财产安全等不受到威胁,人们越来越注意家庭的防盗工作。

红外对射报警系统方案

红外对射报警系统方案

以我给的标题写文档,最低1503字,要求以Markdown文本格式输出,不要带图片,标题为:红外对射报警系统方案# 红外对射报警系统方案## 1. 引言红外对射报警系统是一种常用的安全防护设备,广泛应用于家庭、办公室和商业场所等地方。

它通过设置红外线发射器和接收器,可以实现对特定区域的监测和报警功能。

本文将介绍一种基于红外对射原理的报警系统方案。

## 2. 系统组成红外对射报警系统主要由以下几个组件组成:- 红外线发射器:负责发射红外线信号。

- 红外线接收器:负责接收红外线信号。

- 控制器:负责对红外线信号进行处理和判断是否触发报警。

- 报警器:当系统判断有异常情况时,会触发报警器发出警报。

## 3. 工作原理### 3.1 红外对射原理红外对射原理是基于红外线发射器和接收器之间的阻断和检测。

当红外线发射器发射的红外线被遮挡时,接收器接收不到信号,通过检测信号的中断就可以判断是否有人或物体经过。

### 3.2 系统工作流程1. 系统启动时,红外线发射器开始发射红外线信号。

2. 红外线接收器接收到红外线信号,并将信号传输给控制器。

3. 控制器对接收到的信号进行处理,并判断是否触发报警条件。

4. 如果触发报警条件,控制器将触发报警器发出警报信号。

5. 控制器可以同时将报警信息通过电子邮件、短信等方式发送给用户。

## 4. 系统特点- 灵敏度高:红外线对射原理可以快速感知到遮挡和中断,具有很高的灵敏度。

- 可靠性高:系统采用了有源红外线对射原理,能够工作在复杂的环境条件下,不易受到其他光源的干扰。

- 扩展性强:系统支持多个红外线发射器和接收器之间的组合和灵活布局,可以实现对多个区域的监测。

- 报警方式多样:系统支持多种报警方式,可以通过声音、光线和电子信息发送等多种方式提供报警提示。

## 5. 应用场景红外对射报警系统广泛应用于以下场景:- 家庭安防:可以用于家庭的入侵检测和防盗报警。

- 商业场所:可以用于商店、银行、宾馆等场所的安全监控和报警。

基于红外线微波探测技术的双踪报警系统设计

基于红外线微波探测技术的双踪报警系统设计

在相互运动 而造成接收者接 收到的 频率与波源 发出的频率之 间发生变 化 。高频多普勒效 应原理公式 为 : F 收=C V F发+ /= f± 1= Vh F发± F移。由 发射机发出高频 电磁波 , 在监视空 间 范 围建 立起 三维的交变 电磁场 。接 收机与发射机安装在同一机壳 内, 用 于接收从 监视区 内反射 回来的反射 波 , 反射波 的频率与发射波频率 并将 进 比较做出判断 。反应灵敏 , 对温度的变化 、 空 气流的扰动 和噪声等的干扰均不敏感 ,能穿透 墙、 玻璃等物体 。 微波探测器检测运动方 向为径 向运动方向,对横向方向运动 的物体检测能力 能。 则 比较差。 缺点是必须安装在完全没振动 的墙 、 2红外微波双踪报警系统没计原理 柱上等 ,对金属表面或坚硬 的混凝土时特别容 被动红 外探测技 术是一种 应用 比较 广泛 易反射。 而且由于电路 的关系 , 对空气 中可能存 的探测系统 , 这种系统是专门用来检测物体辐 在的高频信号 的抗干扰能力也有些不尽如人意 射红外线的方式进行工作的。 自然界 中, 在 任何 的地 方 。 高于 绝对零 度( 2 31 ) 一 7 . 的物体都 可 以辐射 5 从 以上 的介绍 中可以看 到单探测技 术 的 出红外线 ,而且辐射能量的大小 与物体表面温 缺点 , 被动红外 的探测范围为横 向, 而微波探测 度有关 。被动红外探测器采用热释 电人体红外 范围为径向。 当将两者结合时 , 将形成一个 良好 传感 器( I 作 为信号捡取装置 , 电人体红 的三维监测 网络 ,这样无疑会将监测死角降到 PR) 热释 外传感器 (I ) PR 单元对 红外线感受表现在 敏感 最低 , 同时报警 的灵敏度也将大大加强。 单元 的温度 , 而温度变化导致电信号的变化 , 因 3 电路 介 绍 热释 电人体红外传感 器( I 的特定结构 ( l P R) P R 本系统电路设计 主要有三部分组 成 : 红外 由敏感单元 、 阻抗 变换 管 、 滤光窗 、 等组成 )决 探测电路 、 , 微波探测电路 、 片机控制电路。红 单 定了它具有二维识别的特性 , 也就是说满足于 外探测 电路 以 D 0 B热 释电红 外探头为探 测 23 这种探测器 的条件有两个 :第一 ,必须是生物 装置 , 在微波探测传感组件 中选择 了 T 9 5 WH 2 0 体, , 第二 物体必须要运动。又因为热释电人体 作为微波探测模块 中的组件 ,主控 电路则采用 红外传感器加装 了滤 光窗( 菲涅尔透镜 )能有 A ME , T L公司的 A 8 C 0 l T 9 2 5 单片机。 效地让人体辐射的红外光 ( 长为 7 1p ) 波 N4 ̄ 通 m 通过设计 面板上 的按钮和单 片机控 制 电 过。 所以对人体有较高的灵敏度 , 而对于小动物 则灵敏度大大下降。可以有效地防止小动物入 侵防区而引起误报警 。热释 电人体红外传 感器 ( R配合菲涅 尔透镜可以将作用发挥 到最大 , P ) I 菲涅尔透镜根据菲涅尔原理制成 ,把红外光线 分成可见区跟盲区 , 同时又具有聚焦的作用 , 使 热释 电人体 红外传 感器(I ) P 的灵敏度 大大 增 R 图 1微 波探 测 电路 加。加装菲涅 尔透镜后 ,探测器可 以达到 2 x 0 2m,被动红外探测器的主要检测 的运动方 向 0 为横 向运动方 向, 对径 向方 向运动的物体 检测 能力 比较差 。被动红外探测器 的缺点是环境 温 度影响 比较大。 它在相对温度( 即环境温度 与人 体温度 的差 值 ) 小的夏季 , 环境温 度高 , 差值很 小, 灵敏度有所下降; 在冬季 , 环境温度低 , 而人 体 的温度基本保 持不变 , 固其差值大 , 从而灵敏 度高 , 应用效果好 。 微波探测器是以多普勒效应为基础 。( 多 普勒效应内容为 :由于波源和接收者之 间有存 图 2 被 动 式 红 外 探 测 电路

基于红外线测温技术的智能环境监测系统设计与实现

基于红外线测温技术的智能环境监测系统设计与实现

基于红外线测温技术的智能环境监测系统设计与实现智能环境监测系统是基于红外线测温技术的一种创新应用。

该系统具有实时监测环境温度、快速识别异常温度、自动报警等功能,可以广泛应用于工业生产、医疗、建筑、金融、交通等领域。

一、系统设计1. 系统结构设计智能环境监测系统由红外线测温模块、数据处理模块、报警模块、数据存储模块和用户界面模块组成。

其中,红外线测温模块负责实时采集环境温度数据,数据处理模块负责分析处理数据,报警模块负责识别异常温度并触发报警,数据存储模块负责记录温度数据,用户界面模块提供用户操作界面和报警通知。

2. 红外线测温模块设计红外线测温模块采用红外线传感器,通过接收物体发射的红外线辐射,并将其转换为温度值。

可以选择合适的红外线传感器,根据应用场景和需求进行选择。

3. 数据处理模块设计数据处理模块负责对红外线测温模块采集到的数据进行分析和处理。

可以设计算法来判断环境温度是否异常,并根据需要进行数据平滑处理,消除噪声。

4. 报警模块设计报警模块针对异常温度进行识别,并能够及时触发报警通知。

可以设置合适的报警阈值,当温度超过或低于设定的阈值时,触发报警通知,例如发出声音、发送短信或邮件等。

5. 数据存储模块设计数据存储模块负责将测温数据保存到数据库中,以便后续的数据分析或报告生成。

可以选择适合的数据库管理系统,并设计合适的数据存储结构和存储方式。

6. 用户界面设计用户界面模块提供给用户操作界面和数据展示功能。

可以设计简洁直观的用户界面,以便用户能够方便地查看实时温度数据、报警记录和历史数据。

二、系统实现1. 硬件搭建根据系统设计,搭建相应的硬件平台。

选择合适的开发板或单片机,根据需要连接红外线传感器、显示屏、报警器等硬件设备。

进行硬件的连接和调试,确保各部件正常工作。

2. 软件开发根据系统设计,进行相应的软件开发工作。

开发红外线测温模块、数据处理模块、报警模块、数据存储模块和用户界面模块。

选择合适的编程语言和开发工具,进行软件编码和调试,确保各模块功能正常。

基于红外传感技术的家庭安防系统设计

基于红外传感技术的家庭安防系统设计

基于红外传感技术的家庭安防系统设计随着社会的进步和科技的不断发展,家庭安全问题已经越来越受到人们的关注。

为了保护家人和财产的安全,许多家庭都开始安装家庭安防系统。

而基于红外传感技术的家庭安防系统因其在实践中的可靠性和高效性而备受推崇。

本文将探讨基于红外传感技术的家庭安防系统设计。

一、红外传感技术概述红外传感技术是一种利用红外线来检测目标物体的技术。

红外线属于电磁波的一种,具有无线传输和穿透性强的特点,可以穿过很多常见材料,如玻璃、塑料等。

基于红外传感技术的家庭安防系统利用红外线感应物体的热量,从而实现监测和报警的功能。

二、家庭安防系统的需求1.预防入侵:家庭安防系统需要能够及时发现任何潜在的入侵者,并发出警报以吸引屋内人员的注意。

2.监控空间:家庭安防系统还需要能够监控家中的各个区域,包括房间、门窗等,以便及时发现异常情况。

3.保护家人:除了监测入侵者,家庭安防系统还应该能够提供一些紧急情况下的保护措施,如火灾、煤气泄漏等。

三、基于红外传感技术的家庭安防系统设计要点1.红外传感器的安装位置:家庭安防系统的红外传感器需要安装在合适的位置。

通常,安装在房间的墙角位置可以有效地监测房间内的活动,同时也不容易被人发现。

2.红外传感器的灵敏度调节:为了避免因小动作而频繁报警,红外传感器的灵敏度需要进行适当的调节。

灵敏度过高容易产生误报警,灵敏度过低则可能无法及时发现异常情况。

3.联动报警系统:家庭安防系统的红外传感器可以与其他设备进行联动,比如摄像头、警报器等。

当红外传感器检测到异常情况时,可以通过联动报警系统进行报警,并实时将图像信息传输到手机或电脑上。

4.远程监控功能:现代的家庭安防系统还应该具备远程监控的功能。

通过手机应用程序,用户可以随时随地监控家中的情况,并接收报警信息。

这不仅方便了用户的管理,也提供了更高的安全性。

四、家庭安防系统的发展趋势1.智能化:随着人工智能技术的发展,未来的家庭安防系统将更加智能化。

基于单片机AT89C51热释电红外报警系统的设计

基于单片机AT89C51热释电红外报警系统的设计

基于单片机AT89C51热释电红外报警系统的设计1. 绪论本文主要介绍了基于单片机AT89C51的热释电红外报警系统的设计。

随着社会的进步和科技的发展,人们对私有财产的保护意识不断增强,设计一种高效、可靠的报警系统变得尤为重要。

本系统采用了热释电红外传感器,具有制作简单、成本低、安装方便等优点,同时具备稳定的防盗性能、较强的抗干扰能力、高灵敏度和安全性。

本报警系统通过热释电红外传感器检测人体发射的红外线,当有人进入探测区域时,传感器会感知到红外信号的变化,并将信号放大后输入到AT89C51单片机进行处理。

单片机中的程序会对传感器发送来的信号进行处理,并发送到声光报警系统中,实现入侵报警的功能。

本设计包括硬件和软件两个部分。

硬件部分主要由单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等组成。

软件部分使用单片机汇编语言编程,主要实现对人体的检测和计数、报警、键盘设定最大容量报警人数、显示人数及最大容量报警人数等功能。

本系统的设计旨在提供一种简单、可靠的防盗报警解决方案,适用于家庭、企业、金融行业等多个领域。

通过本文的介绍,读者可以了解到热释电红外报警系统的基本原理、硬件设计和软件实现方法。

2. 系统的硬件电路组成电源电路为整个系统提供稳定的电源。

通常采用市电或蓄电池作为电源,通过DCDC转换器将电压转换为稳定的5V,为单片机和传感器供电。

热释电红外传感器(PIR)用于接收人体发出的红外能量,并将其转换为电信号。

本设计采用常见的热释电红外传感器模块,其输出信号为电压信号。

由于热释电红外传感器的输出信号较弱,需要通过信号放大电路进行放大处理。

本设计采用运算放大器组成的放大电路,对传感器输出信号进行放大,以提高信号的幅度和信噪比。

为了减少环境噪声和干扰,需要对放大后的信号进行滤波处理。

本设计采用低通滤波器,过滤掉高频噪声,以降低误报率。

比较器电路用于将滤波后的信号与设定的阈值进行比较。

当信号超过阈值时,比较器输出高电平,触发报警输出电路。

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基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统教师评分2011年06月23日目录1 绪论 (1)1.1 本课题的国内外的研究现状及研究意义 (1)1.2 红外报警技术简介 (1)1.2.1主动式报警技术 (2)1.2.2被动式报带技术 (2)2 主要元器件的选择与简介 (5)2.1 系统中微处理器的选择 (5)2.2 AT89C52芯片简介 (6)2.3 LP8072C热释电红外控制电路 (9)3 硬件系统设计 (13)3.1 红外防盗报警系统的硬件设计 (13)3.2 声光报警电路的设计 (14)3.3电话自动拨号报警电路的设计 (14)3.4 系统工作原理 (15)3.5 系统总的电路图 (15)4 软件系统设计 (16)4.1主控模块程序设计 (16)4.2 系统开发所采用的编程与调试平台 (17)4.3主要程序编程 (18)5系统调试与试验 (20)5.1 软件调试 (20)5.2 系统调试 (21)6 结束语与心得体会 (21)7参考文献 (21)摘要:随着科学技术的不断发展和人们生活水平的不断改善,人们对私有财产的保护手段在不断的增强,对防盗设施提出了新的要求。

本文介绍了基于AT89C52单片机,与人体热释电红外传感器及电话接口结合,通过软件编程,实现电路功能。

要求利用红外线传感器的感应作用,实现一旦有人闯入监控区域,蜂鸣器报警,电话机自动拨号.文中给出硬件与软件设计的具体实现方法。

关键词:人体热释电红外传感器;AT89C52单片机;自动拨号1 绪论1.1 本课题的国内外的研究现状及研究意义随着社会的不断进步和科学技术不断发展,人们生活水平得到很大的提高,对私有财产的保护手段在不断的增强,对防盗设施的智能化提出了新的要求。

本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。

它在以前的防盗器基础上进行了很大的改进,由于使用了单片机做信号处理器,不但可以用于单一的住宅区,也可以用于较大规模住宅区的防盗系统。

它的工作性能好,不易出现不报和误报现象,安全可靠。

在我国,目前市面上报警器主要有压力触发式防盗报警器开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器,但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。

本系统采用了人体热释电红外传感器,在人体探测器领域中,被动式热释电红外探测器因其价格低廉、制作简单、成本低,安装比较方便,防盗性能比较稳定,灵敏度高、安全可靠等特点,备受广大家庭用户的欢迎。

而且防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现。

1.2 红外报警技术简介红外传感技术可分为主动式传感技术和被动式传感技术。

因此红外报警器又分为主动式红外报警器和被动式红外报警器。

1.2.1主动式报警技术主动式红外报警器是由发射和接收装置两部分组成,如图1.1所示。

红外发射机驱动红外发光二极管发出一束调制的红外光束。

在距发射机一定距离处,与之对准放置一红外接收机。

它通过光敏晶体管接收发射端发出的红外辐射能量,并经过光电转换将其转换为电信号。

此电信号经过适当的处理再送往报警控制器电路。

分别在收、发端放置一光学透镜,将红外光聚集成较细的平行光束,以使红外光的能量能集中传送。

采用调制的红外光源具有以下几个优点:(1)降低电源的功耗。

(2)使红外探测器具有较强的抗干扰能力,提高了工作的稳定性。

红外光束构成了一道人眼看不见的封锁线,当有人穿越或阻挡这条红外光束时,接收机输出的电信号强度就会发生变化,从而启动报警控制器发出报警信号。

1.2.2被动式报带技术被动式红外探测器不需要附加红外辐射光源,本身不向外界发射任何能量,而是由探测器直接探测来自移动目标的红外辐射,因此才有被动式之称。

被动式红外探测器是利用热释电效应进行探测的。

1.2.2.1自然界物体的红外辐射特性自然界的任何物体,只要温度高于绝对零度(273℃),总是不断地向外发出红外辐射,并以光的速度传播能量。

物体向外辐射红外辐射的能量与物体的温度和红外辐射的波长有关。

假定物体发射红外辐射的峰值波长为几,,它的温度为T,则辐射能量等于红外辐射的峰值波长戈与物体温度T的乘积。

这一乘积为一常数,即:物体的温度越高,它所发射的红外辐射的峰值波长越小,发出红外辐射的能量也越大。

1.2.2.2热释电效应被动式红外探测器又称为热释电红外探测器,其主要工作原理便是热释电效应。

热释电效应是指如果使某些强介电质材料(如钦酸钡、钦错酸铅P(zT)等)的表面温度发生变化,则随着温度的上升或下降,材料表面发生极化,即表面上就会产生电荷的变化,从而使物质表面电荷失去平衡,最终电荷变化将以电压或电流形式输出。

在热释电红外探测器中有两个关键性的元件,一个是热释电红外传感器P(TR), PTR能将红外信号变化转变为电信号,并能对自然界中的白光信号具有抑制作用。

另一个是菲涅尔透镜,菲涅尔透镜是一种由塑料制成的特殊设计的光学透镜,它用来配合热释电红外线传感器,以提高接收灵敏度。

用菲涅尔透镜配合放大电路将信号放大60一70db,就可以检测10一20m处人的活动。

热释电传感器具有自极化效应,晶体处于低于Curie温度的恒温环境时,其自极化强度保持不变,即极化电荷面密度保持不变。

这些极化电荷被空气中的带电粒子中和,当红外辐射入射晶体,被晶体吸收后,晶体温度升高,自极化强度变小,即电荷面密度变小。

这样,晶体表面存在多余的中和电荷,这些电荷以电压或电流的形式输出,该输出信号可用来探测辐射。

相反,当截断该辐射时,晶体温度降低,自极化强度增大,由相反方向的电流或电压输出。

1.2.2.3热释电红外传感器的基本结构热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。

按照探测元的数目来分,热释电红外传感器有单元、双元和四元等几种,用于人体探测的红外传感器采用双元或四元式结构。

按照热释电红外传感器的用途来分,有以下几种:用于测量温度的传感器,它的工作波长为(1-20)纳米;用于火焰探测的传感器,它的工作波长为0.435+/-0.15纳米;用于人体探测的传感器,它的工作波长为7-15脚。

图1.2是一个双探测元的热释电红外传感器的结构示意图。

该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起,目的在于消除因环境温度和自身变化引起的干扰。

它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理,使传感器起到补偿作用。

当人体处于静止状态时,两元件极化程度相同,相互抵消;当人体移动时,两元件极化程度不同,净输出电压不为0,从而达到探测移动人体的目的。

使用时一般在管壳顶端装有滤光镜片及窗口,用以选择接收不同的波长。

在窗口上装滤光镜的目的是使不需要的红外线不能进入传感器。

一般热释电红外传感器在光谱范围内的灵敏度是相当平坦的(并且不受可见光的影响)。

一般常用硅质聚乙烯材料的滤光镜,它能以非接触形式检测出物体放射出来的红外线能量变化,并将其转换成电信号输出。

传感器探头前部装有菲涅尔透镜。

菲涅尔透镜是用透明塑料制成的一种具有特殊光学系数的透镜,它由一组平行的棱柱型透镜所组成,它的每一单元透镜都只有一个不大的视场角,而相邻的两个单元透镜的视场既不连续,也不重叠,都相隔着一个盲区,这样就在传感器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”。

视场的侧视图和俯视图如图1.3所示。

当有人从透镜前走过时,人体发出的红外线就不断在“盲区”和“高灵敏区”内切换,这样就使接收到的信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,增强了能量变化幅度,从而提高了探测灵敏度。

1.2.2.4热释电红外探测器的基本原理热释电红外传感器通过接收移动人体辐射出的特定波长的红外线,可以将其转化为与人体运动速度,距离,方向有关的低频电信号。

当热释电红外传感器受到红外辐射源的照射时,其内部敏感材料的温度将升高,极化强度减弱,表面电荷减少,通常将释放掉的这部分电荷称为热释电电荷。

由于热释电电荷的多少可以反映出材料温度的变化,所以由热释电电荷经电路转变成的输出电压也同样可以反映出材料温度的变化,从而探测出红外辐射能量的变化。

红外探测器的光学系统可以将来自多个方向的红外辐射能量聚焦在探测器上,这样红外探测器就可以探测到某一个立体探测空间内热辐射的变化。

当防范区域内没有移动的人体时,由于所有的背景物体(如墙壁、家具等)在室温下红外辐射的能量比较小,而且基本上是稳定的,所以不能触发报警器。

当有人体突然进入探测区域时,会造成红外辐射能量的突然变化,红外探测器将接收到的活动人体与背景物体之间的红外热辐射能量的变化转化为相应的电信号,电信号的大小,决定于敏感元件温度变化的快慢,经过后级比较器与状态控制器产生相应的输出信号U。

,送往报警器,发出报警信号。

红外探测器的探测波长为8-14微米,人体的红外辐射波长正好处于这个范围之内,因此能较好的探测到活动的人体。

被动式红外探测器属于空间控制型探测器,其警戒范围在不同方向呈多个单波束状态,组成锥体感热区域,构成立体警戒。

由于被动式红外技术具有监测距离较远,灵敏度较高,节能价廉等优点,本课题采动式红外探测器作为报警探测器,并在设计中增加了电话自动拨号报警的功能,使报警系统更加趋于完善。

2 主要元器件的选择与简介2.1 系统中微处理器的选择当今单片机厂商琳琅满目,产品性能各异。

常用的单片机有很多种:Intel8051系列、Motorola和M68HC系列、Atmel的AT89系列、台湾Winbond(华邦)W78系列、荷兰Pilips的PCF80C51系列、Microchip公司的PIC系列、Zilog的Z86系列、Atmel的AT90S系列、韩国三星公司的KS57C系列4位单片机、台湾义隆的EM-78系列等。

我们最终选用了ATMEL公司的AT89C52单片机。

2.2 AT89C52芯片简介AT89C52特点:●与MCS-51产品指令和引脚完全兼容● 8K字节可重擦写FLASH闪存● 1000次擦写周期●全静态操作:0Hz-24MHz●三级加密程序存储器● 256X8字节内部RAM● 32个可编程I/O口线● 3个16位定时/计数器● 5个中断源●可编程串行UART通道●低功耗空闲和掉电模式功能特性概述:AT89C52提供以下标准功能:8K字节FLASH闪存,256字节内部RAM,32个I/O口线,3个16位定时/计数器,一个6向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。

同时,AT89C52可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。

空闲方式停止CPU工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。

掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。

AT89C52的芯片管脚图如图2-1。

图2-1引脚功能说明:VCC——电源电压GND——地P0口——P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。

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