红外报警器电路设计要点
基于51单片机的智能红外防盗报警系统设计
引言
本文在传统报警器装置的基础上，采用STC89C51单片机为控制芯片，实现智能红外防盗报警。就目前市面上装备主要有压力式报警器、开关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对于环境的具体要求没有普适性。而本设计中所使用的红外线是不可见光，有很强的隐藏性，因此在防盗装备中得到了应用。这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为模拟信号，同时，热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可用于自动控制、遥测等领域。整个系统是在PC软件控制下工作的。在安装位置上的传感器将人体的红外光谱变换成模拟电信号，经放大电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL 电平至STC89C51单片机。在51单片机内，经程序轮询式查询、识别信号、确认信号、判决等环节后发出入侵报警状态控制的信号。驱动电路将控制信号放大并做出相对应的警示信号例如：光和声。当报警一段时间后经软件手动解除报警信号并且自动复位。
一、整体框架
一种智能红外防盗报警系统装置。具体系统模块可以分类为数据信号收集、按键模式控制、警示信号传递等子模块。按照电路可划分为：热释电红外传感器、报警器、51单片机核心控制电路、LED闪烁控制电路及相关的PC控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。
二、电子系统设计部分
如下图所示，为该款防盗系统的基本原理图。原理图由上述几个模块构成组成，具体各个模块电路下面将
分别进行设计。
首先我们需要设计放大电路，反相器输出的是TTL 电平，若传感器检测到有信号输入，输出逻辑信号0,经51单片机处理，将产生报警。若无信号输入，则持续输出逻辑信号1，经51单片机处理，将不产生报警。其次，时钟电路需要进行全局控制，TAL1和TAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为在片内的振荡器。采用外部时钟源驱动器件，TAL2应不接。由于一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，假设外接的振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us，故而一个机器周期为1us。如下图3-4所示为时钟电路图。上电复位复位时在单片机接通电源时，对单片机的复位。上电复位电路示意图如图3-5（a）所示。在上电瞬间RST端与VCC电位相同，随着电容上电压的逐渐上升，RST端电位逐渐下降。图3-5（b）为外部手
红外线报警器设计及说明书
1.功能说明
◆红外线报警器
◆延时报警
◆蜂鸣报警音
2.构造框图
3.使用说明
1.安装要求
由于红外防盗报警器在人体相对于镜片横向运动时红外探测灵敏度最高，而纵向运动灵敏度较差，所以安装时应注意探测器的水平面夹角和高度，这对防护区有很大的影响，安装高度与角度如右图所示：
9．总结
知道题目时自己没什么思路和头绪，就只是一味的查资料，在网上确实是找了一大把的相关资料，可问题也相继而来，按照网上的电路做出的板子根本不能成功，感觉涉及围也越来越大了，后经指导教师的提醒，才突然明白由于太过仓促，将原本定好的思路打乱了，做的事情完全没按照所想好的提纲来。所以不管做什么事，首先要明确的是自己要做什么，该怎么做，而不是盲目想到达某种目的，急于求成往往达不到效果的。在这次毕业设计中，我学到了很多东西。在画图的方面，我学会了建立自己的元件封装库，在画图的时候，直接从封装库里调用元件封装，画起图来很方便，通过这次设计，我学到了很多专业方面的知识。加强了动手能力并掌握了许多实际性的东西心与各部属电路相结合组成一个彩灯电路原理图。利用PROTEL99制作电路板，从画原理图到PCB板的制作过程，可学到很多东西，如原理图的封装形式，PCB电路的布线，布局等。要注意的方面也很多如原理图不能有错误，封装形式必须正确，布局要美观，布线不能有误要讲究美观，线宽不能太小，焊点不能太小。否那么制出的产品不美观，有可能对所要求的性能达不到。
(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。
传感器实验电路连接示意图及测试项目
传感器技术实验电路连接参考图及测试项目实验一：红外报警器电路设计
图1：主动式红外发射接收电路图
测试项目：
1）测试D1回路中电流与发射功率同接收距离的关系；
2）测试发射管/接收管安伏曲线；
3）测试D2回路中电阻的取值与电流的关系；
4）通过实测数据给出LM324反相端电压的合理取值；
5）发射端脉冲调制电路（555）设计调试。（可不要求）实验二：基于热敏电阻的温度检测电路设计
图2：温度传感器电路图
测试项目：
1）测试R T值与温度的关系，判断其温度特性（PTC/NTC）；
2）测试在不同温度下R T电阻上的电压值；
3）通过实测数据给出LM324反相端电压的相对合理取值。
实验三：基于霍尔传感器的转数计电路设计
图3：霍尔传感器电路图
测试项目：
1）测试3144输出端在进入磁场和离开磁场条件下的电压、电流值；
2）通过实测数据给出3144上拉电阻的合理取值；
3）通过实测数据给出LM324反相端电压的相对合理取值；
4）输出端计数电路设计调试（去抖-计数-驱动-LED7段码）。（可不要求）实验四：基于红外热释电及光敏电阻的灯控电路设计
图4：红外热释电传感器电路图
测试项目：
1）测试R3/R2的比值与检测距离的关系；
2）测试R4×C4的值与灯亮时间的关系；
3）测试EG4001的Pin3分别接高、低电平时的输出状况；
4）测试EG4001的Pin4分别接高、低电平时的输出状况。
红外线报警器(模电课程设计)
模拟电子技术课程设计说明书
题目：防盗报警器设计与使用说明书
院、部：电气与信息工程学院
学生姓名：***
指导教师：贾雅琼职称讲师
专业：电气工程及其自动化
班级：电气本1002班
完成时间：2012-6-3
摘要
近年来，随着人们的生活水平的提高，各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多，偷盗现象屡见不鲜。因此，越来越多的居民为家庭财产安全问题堪忧。
报警器的出现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，价格高昂,一般人难以接受。如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器，必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。
本设计正是基于红外线的报警装置，采用光电开关发射不可见的红外线，通过人或物反射回的红外光报警，原理简单，价格低廉，技术性能稳定、灵敏，隐蔽性较强，具有较高的实用价值。此红外线防盗报警器的设计分为直流稳压电源部分和红外线报警部分，能够自主提供稳定的直流电源。设计中包括电源变压器、整流滤波电路、稳压电路、信号发生电路、定时电路五个部分。通过五部分的组合达到自供电源的防盗报警效果。其核心装置是光电开关和555定时芯片。
关键词红外线报警；光电开关；NE555芯片；单稳态触发；蜂鸣器
Summary
With the improvement of people’s living level in recent years, many families have possession of varied top grade electrical appliances products and valuables. However, there are more and more lawbreakers and theft phenomenon. Thus, increasing residents are worried about their safety problems of property.
反射式红外报警电路设计报告
红外报警电路设计
一. 设计要求
设计并制作反射式的红外报警电路，当有人靠近时能够发出声光报警，必须使用脉冲方式驱动红外发光二极管。
（1）．反射式的有效探测距离>50cm。
（2）．系统采用单5V供电。
（3）．发出的声光报警必须是断续的方式，并且能够持续10-15S时间，然后自动解除报警（或者采用手动解除报警）。
二. 方案选择及电路的工作原理
一.红外发射部分：
方案一：
用NE55定时器构成多谐振荡器的红外发射电路。不需要输入触发信号，接通电源后产生具有一定频率和一定脉宽的矩形脉冲。
NE555内部结构图1：
电子系统设计红外报警电路
1
接通电源的瞬间，电容C1来不及充电，两端的电压Uc近似为0，小于(1/3)Vcc,为低电平，故高电平触发端与低电平触发端均为低电平，输出Uo为高电平，放电管VT截止。这时，电源经R1，R3对电容C1充电，使Uc按指数规律上升，这时电路进入暂稳态。随着电容C1的充电,当Uc上升到（2/3）Vcc/时，比较器A输出低电平，是与非门输出高电平，则电路输出Uo跃为低电平，同时放电管VT导通，C1经R3和VT放电，Uc随之下降，电路进入另一暂稳态，当Uc下降到（1/3）Vcc时，比较器A输出高电平，B输出低电平，使与非门输出低电平，则电路的输出Uo跳变为高电平，电路又一次自动翻转。这时VT截至，电源又通过R1,R3对电容C1进行充电。当Uc上升到（2/3）Vcc时，电路输出状态又发生变化。电容C1如此循环充电放电，使电路产生振荡，输出矩形脉冲如图。
由图像可得：
充电时间t1=（R1+R3）×C1×
红外线报警器原理
红外线报警器原理
红外线报警器是一种常见的安防设备，它通过感应红外线的变化来实现对特定
区域的监测和报警。其原理主要基于红外线传感技术和信号处理技术，下面我们将详细介绍红外线报警器的原理。
首先，红外线报警器的核心部件是红外线传感器。红外线传感器是一种能够感
应红外线辐射的器件，它通常由红外发射器和红外接收器组成。当有物体进入红外线传感器的监测范围时，物体会阻挡红外线的传播，导致接收器接收到的红外线信号发生变化。这种变化会被传感器转化为电信号，并经过信号处理电路进行分析和处理。
其次，红外线报警器的信号处理技术起着至关重要的作用。当红外线传感器接
收到变化的红外线信号后，信号处理电路会对信号进行放大、滤波、数字化等处理，以提高信号的可靠性和稳定性。同时，信号处理电路还会对处理后的信号进行比较和判断，判断是否触发报警条件。一旦触发报警条件，报警器就会发出警报信号，实现对特定区域的监测和报警。
此外，红外线报警器还会配备一定的防误报技术。由于环境的变化和外界干扰
的存在，红外线报警器容易受到误报的影响。因此，报警器会采用一些防误报技术，如温度补偿技术、动态阈值技术等，以降低误报率，提高报警器的可靠性和稳定性。
总的来说，红外线报警器的原理是基于红外线传感技术和信号处理技术，通过
感应红外线的变化来实现对特定区域的监测和报警。它具有灵敏度高、反应迅速、安装方便等优点，因此在各种场所得到广泛应用，如家庭、商业、工业等领域。希望通过本文的介绍，能够更好地理解红外线报警器的原理和工作方式，为大家的安防设备选择提供一定的参考。
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。
红外线报警器原理
红外线报警器原理
红外线报警器是一种利用红外线技术进行监测和报警的安防设备。它主要由红外发射器、红外接收器、信号处理电路和报警装置等部分组成。其工作原理是利用红外线的特性来监测目标物体的活动，并在发现异常时触发报警。
红外线报警器的工作原理可以分为两个部分，红外感应和信号处理。
首先是红外感应部分。红外感应是利用红外线发射器发射一束红外线，然后由红外接收器接收反射回来的红外线。当有物体进入红外线的监测范围内时，会影响红外线的传播，导致接收器接收到的红外线信号发生变化。这种变化会被传输到信号处理电路中进行处理。
其次是信号处理部分。信号处理电路会对接收到的红外信号进行放大、滤波和比较处理，以确保信号的稳定和可靠。一旦检测到异常信号，比如有人或动物进入监测范围，信号处理电路会立即触发报警装置，发出警报信号。
红外线报警器的工作原理基于红外线的特性和物体的活动，因此它在安防领域有着广泛的应用。它可以用于家庭、商业、工业等各种场所的安防监测，起到了非常重要的作用。
总的来说，红外线报警器利用红外感应和信号处理的原理来监测和报警，通过对红外信号的处理和比较，能够及时准确地发现异常情况并触发报警。它的工作原理简单而有效，适用范围广泛，是一种非常实用的安防设备。
红外报警器设计方案
红外报警器设计方案
一、方案概述
本方案设计的是一种基于红外技术的报警器，能够检测环境中的移动物体并发出警报。该报警器主要用于室内使用，可广泛应用于家庭、办公室、商店等地方，具有较高的安全性和便利性。
二、方案组成
1.红外传感器：采用具有高灵敏度和较大探测范围的红外传感器。该传感器能够检测近距离的热量变化，并将信号转换成电信号输出。
2.控制电路：包括信号放大、滤波和调正等电路，能够将传感器输出的微弱电信号放大并滤波处理后，转换成数字信号。
3.报警器：当控制电路检测到有人经过时，会触发报警器发出声光警报。声光警报器应设计具有较高的响度，并能够在不同场景下灵活调整。
4.电源电路：使用稳压电源，能够为整个报警器系统提供稳定、持续的电源供应。
三、方案详细设计
1. 红外传感器选择：选择具有高灵敏度、大角度探测范围和较低功耗的红外传感器，例如采用新型Pyroelectric传感器。该传感器可以在环境温度变化下提供稳定的工作性能。
2.控制电路设计：利用运算放大器、滤波器和ADC等电路，对红外传感器输出的微弱电信号进行放大和滤波处理，并将其转换成数字信号进行处理和分析。
3.报警器设计：选择响亮且容易察觉的蜂鸣器和高亮度的LED灯，作为报警器的声光输出装置。可以根据需要，设计开关来调整报警器的音量和亮度。
4.电源电路设计：选择适当的电源电路，例如开关电源或线性稳压电源，来为整个报警器系统提供稳定可靠的电源。同时，可以加入电池备用电源，以防止断电情况下无法工作。
5.外壳设计：设计坚固、耐用且美观的外壳，方便安装和携带。外壳也应具有防水和防尘的功能，以适应不同的工作环境。
红外光控防盗报警器的设计毕业论文
1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。
3脚：输出端Vo
2脚：低触发端
6脚：TH高触发端
4脚：是直接清零端。当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
(2)红外测温产品：
HEITRONICS拥有多年非接触红外测温经验，50多种红外测温仪和非接触红外测温系统可满足不同行业用户的特殊需求,提供最优非接触红外测温解决方案。在高性能和高品质的红外测温产品市场，来自德国的HEITRONICS以其在尖端领域应用中良好的品质纪录，被广泛公认为是世界一流的红外测温产品供应者而受到信任。HEITRONICS系列产品已广泛应用于冶金，玻璃,造纸, 纺织, 橡胶, 木材, 制陶,塑料 涂层, 沥青 建筑, 电子, 食品,石化，水泥等工业制造、科学研究和实验领域。
HEITRONICS红外测温仪部分产品：
KT19系列-50°C - 3000°C智能型红外测温仪，智能测温系统：19种光谱范围、实时数字处理、5 ms响应时间、光学瞄准、带激光瞄准 、LCD显示、可编程、RS232串行接口。KT15D系列-50°C - 3000°C通用型红外测温仪通用测温专家：19种光谱范围、实时数字处理、响应时间50ms、可编程、RS232串行接口、紧凑型结构。KTX系列0°C - 2000°C集成型红外测温仪：响应时间50ms、全金属外壳、抗 电磁干扰、HD版适合在180°C恶劣环境下工作 。LS12系列-50°C - 3000°C线性扫描式测温仪：19种光谱范围、实时数字处理、 可编程、RS232串行接口、独立使用远端软件遥控 。KT18S50°C - 2500°C光谱式红外测温仪：响应时间10ms、距离目标系数为400:1、光学瞄准、硅探测器。
四路红外遥控电路设计与制作介绍课件
谢谢
定时控制：通过设置 定时器，实现对电路 的自动控制
手动控制：通过手动 操作开关或按钮，实 现对电路的控制
智能控制：通过智能 设备，实现对电路的 远程控制和智能调节
实际效果
01
04
遥控玩具：如遥控 车、遥控飞机等
03
智能家居：如智能 照明、智能窗帘等
02
安防监控：如监控 摄像头、报警器等
控制家电：如电视、 空调、音响等
5
路进行调试，确保
其正常工作
组装与包装：将电
6
路板、红外接收器、
发射器等组装成成
品，并进行包装
测试与调试
测试方法：使用红外遥控器进 行功能测试
调试步骤：检查电路连接、调 整参数、优化程序
常见问题：信号接收不良、遥 控距离短、响应速度慢
解决方案：调整接收器位置、 增加天线、优化电路设计
四路红外遥控电路应 用
应用场景
智能家居：控 制家电、照明、 安防等设备
遥控玩具：控 制玩具车、飞 机、机器人等 玩具
工业控制：控 制机械设备、 生产线等
医疗设备：控 制医疗仪器、 康复设备等
汽车电子：控 制汽车音响、 导航、空调等 设备
安防监控：控 制摄像头、报 警器等设备
控制方式
红外遥控：通过红外 线进行遥控，实现对 电路的控制
06
电源：用于为电路提供电 力
(完整版)红外线防盗报警系统课程设计
《光电检测技术》题目：家居防盗报警器设计
专业：测控技术与仪器
班级：
姓名：
学号：
指导老师:
日期:
摘要
人们生活水平不断提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。本设计就是为了满足预防抢劫、盗窃等意外事件的需要而设计的红外防盗报警系统。
本设计主要包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。处理器采用单片机STC89C51。整个系统是在系统软件控制下工作的。软件部分可以划分为以下几个模块：数据采集、键盘控制、报警和显示等子函数。
[关键词]：单片机、红外传感器、数据采集、报警电路。
1、设计任务与要求
（1）该设计主要包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警和显示等模块子函数。
（2）本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、智能报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地显示、本地报警等功能。终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。
（3）系统可实现功能。为了探测移动人体,通常使用双元件型热释电红外传感器,在这种传感器内部,两个敏感元件反相连接,当人体静止时两元件极化程度相同,互相抵消。但人体移动时,两元件极化程度不同,净输出电压不为0 ,从而达到了探测移动人体的目的。因此可把报警系统设置在外出布防状态，使探测器工作。当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL 电平至单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。
红外报警器设计方案
红外报警器设计方案
随着科技的不断发展，红外报警器在安防领域中的应用越来越广泛。本文将针对红外报警器的设计方案进行详细探讨，包括红外传感器的
选择与安装、报警器电路设计、灵敏度调节以及应用场景等。
一、红外传感器的选择与安装
红外传感器是红外报警器的核心部件，它能够感知人体所产生的红
外热量。在选择红外传感器时，需要考虑其感应距离、检测角度、工
作温度范围等因素。一般而言，我们可以选择具有较长感应距离和广
角度范围的红外传感器，以确保监测面积的充分覆盖。
红外传感器的安装位置也至关重要。我们应该选择高处安装，倾斜
角度一般为30度左右，以便获得更广阔的监测范围。同时，应避免将
红外传感器直接安装在门窗等易受干扰的位置，以免发生误报。
二、报警器电路设计
红外报警器的电路主要由红外传感器、信号放大电路和触发器组成。红外传感器通过感知人体产生的红外热量，将信号传递给信号放大电
路进行放大，并经过触发器进行处理。当人体进入监测范围内时，红
外传感器将产生信号，触发器将输出触发信号，从而启动报警器。
在设计电路时，需要注意保证电路的稳定性和可靠性。可以采用适
当的滤波电路来减少干扰信号，同时加入稳压电路来保证电压的稳定
输出。
三、灵敏度调节
红外报警器的灵敏度是可以调节的，可以根据实际需要进行设置。
一般而言，我们可以通过旋钮或开关等方式进行调节。在进行灵敏度
调节时，需要根据实际使用环境来确定合适的灵敏度。如果灵敏度设
置过高，容易引发误报；而灵敏度设置过低，可能会导致报警延迟或
无法及时报警。
四、应用场景
红外报警器广泛应用于多个场景中，包括家庭、商业建筑、仓库等。在家庭中，我们可以将红外报警器安装在入户门或窗户附近，一旦有
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。
火灾报警器的设计实验报告
火灾报警器的设计实验报告引言：
火灾是一种常见而严重的安全隐患，造成了许多人员伤亡和巨大财产损失。为了保障人们的生命财产安全，火灾报警器作为一种重要的防护设备被广泛应用。本实验旨在设计一个可靠、高效的火灾报警器，并通过实验验证其性能。
一、设计原理
1.1 火焰传感器选择
有效的火焰检测是确保火灾报警器准确触发的关键因素之一。我们选择使用红外线传感器来检测火焰。红外线传感器可以快速识别辐射出来的红外光谱，并将信息转化为电信号输出。
1.2 报警装置设计
在火灾报警系统中，报警装置起到及时提醒和预警的作用。为了能够迅速吸引人们注意并采取适当措施，我们选用声光提示装置作为报警方式。
二、实验步骤与结果分析
2.1 实验步骤
首先，我们根据所选红外线传感器的技术参数进行电路连接和布线工作。
然后，通过点燃一根蜡烛来模拟火灾现场。
接下来，我们观察传感器对火焰的响应情况并记录数据。
最后，我们对实验结果进行分析和总结。
2.2 实验结果分析
在实验中，红外线传感器可以有效地检测到蜡烛所产生的火焰，并输出相应的信号。当火焰距离传感器较近时，传感器的输出电压明显增大；当火焰远离传感器时，输出电压逐渐减小。这种变化与火焰的强度、距离等因素紧密相关。
三、性能评估与改进思路
3.1 性能评估方法
为了评估设计的火灾报警器的稳定性和可靠性，我们需要进行一系列测试和分析。
首先，我们可以通过比较实验结果与理论预期结果之间的差异来评估报警器的准确性和精确度。
其次，我们还可以进行长时间运行测试以考察报警装置是否存在误报、漏报等问题。
3.2 改进思路
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摘要
本次课设课设题目为红外报警器，是以电路为基础，低频电子线路为指导，采用中小规模集成芯555、三极管、红外二极管、蜂鸣器和各种电阻设计而成。该电路工作原理简单，由555芯片经电源产生的自激信号为红外发射二极管提供电压使其发出特定频率红外光，红外接收二极管作为一个开关控制蜂鸣器的响与不响。本报警器可以实现对局部通道的监控报警作用，也可用来对重要物品的保护。通过对报警电路的设计及焊接，最后能够实现它的功能。
关键字：红外报警器；555定时器；多谐振荡器。
（1）采用红外对管电路结构，当其中光路被遮挡时，报警器发出间歇式报警。（2）采用LED显示，0代表未遮挡，1代表光被遮挡。
（3）每遮挡一次LED显示逐次增加。
（4）设置外部按键，当按键按下时，计算清零。
（5）蜂鸣器的报警由555多谐振荡器给出
用中小规模集成芯片设计并制作红外报警器电路。红外对管中，红外接收管可采用光敏二极管，从光敏二极管的特性知，光敏二极管具有受光导通，不受光截止的特性。因此，可以利用光敏二极管作为开光，控制蜂鸣器的响与不响。采用555多谐振荡器，给蜂鸣器自激信号，给蜂鸣器提供一个电源信号，再通过二极管与4脚相连可控制蜂鸣器状态。LED显示状态可采用七段数码管显示数字0、1，0代表光敏二极管未被遮挡，1代表被遮挡。电路状态计数可采用74161构成的十进制计数器，通过LED显示数字计数。
在这个方案中，首先采用555多谐振荡器给发生二极管一个脉冲信号，这样才可以使接收二极管产生一个不对称的脉冲信号，同时是一个交流信号。再由运放使交流信号放大，并且需要利用三极管的开关作用对蜂鸣器的支线进行短路或者不短路。本方案中元件选取虽多，但是多是用到相同元件控制，在达到同一目的情况下电路相对简单，成本更低的方案。
3 元件及芯片的介绍
3.1 555多谐振荡器：
图3.1多谐振荡器电路
由555定时器构成的多谐振荡器电路如图示，图中电容C、电阻R1、R2作为振荡器的定时元件，决定着输出矩形波正负脉冲的宽度。定时器的触发输入端（2脚）和阀值输入端（6脚）与电容相连，集电极开路输出端（7脚）接R1、R2相连处，用以控制电容C的冲放电，外界控制输入端（5脚）通过电容接地。
3.2 74161集成计数器
图3.2加法计数器
如图示为74161构成的一个十进制加法计数器，初始状态为0。74161翻转是在时钟信号的上升沿完成的，MR是异步清零端，ENP、ENT是使能控制端，LOAD 置数端，D0、D1、D2、D3是四个数据输入端，RCO是进位输出端。
异步清零：当MR非为零时，其他输入任意，可以使计数器立即清零。
计数：当MR非等于LOAD非等于1，ENP=ENT=1时，在时钟脉冲CLK的上升沿到来时，计数器进行计数。Q端的状态按自然态序变化。
表3.1 74161功能表
3.3 BCD-七段译码器7448
BCD七段译码器7448输入是4位码，对应的输出是7位码，且可能是多位有效。严格地说，称之为代码变换器更为确切，但习惯上仍称之为BCD七段显示译码器。7448的符号如下图。
图3.3 BCD七段译码管7448
该芯片的输入A、B、C、D是4位BCD码，输出是七段反码。某一位输出为0表示将数码管对应段点亮，为1表示对应段熄灭。试灯输入，检查数码管各段是否能正常发光当LT非=0时，无论输入A、B、C、D为何种状态，译码器输出均为低电平，
若驱动的数码管正常，是显示8。
3.4 七段数码管
七段数码管也称七段LED数码管，结构图如下图示。它是由七个离散的发光二极管集成在一起排列成8字形成，用于显示十进制数字。LED数码管的内部有共阳极接法和共阴极接法两种，本方案用共阴极LED数码管。共阴极接法的数码管是阴极共同接地，阳极经限流电阻接高电平。
图3.4七段数码管
通常数码管的每个发光段由多个二极管组成，需要较大的驱动电压和电流，由于TTL集成的电路低电平驱动能力比高电平驱动能力大的多，所以常用低电平有效的OC 门输出的七段译码器来驱动。
4系统的组成和工作原理
4.1红外发射电路
此电路主要由一个电阻和红外发光二极管。发射管在外加电压的作用下可发射红外光，这种红外光可以被红外接收二极管接收。发光二极管的工作电压为外接收管受到红外线照射，就会处于导通状态，否则处于截止状态。发光二极管的工作电流为5mA-20mA之间范围内才能发光，根据计算可得此时与发光二极管之间串联的电阻为250Ω到1000Ω之间故在电路中选用了5V电压和510Ω电阻。此时处于开始发射红外线。
图4.1红外发射电路
4.2红外接收电路
红外接收管采用红外光敏二极管，为了保护红外光敏二极管，选用R6为30k欧姆。555构成的多谢振荡器取R4=10k欧姆，R5=4k欧姆，C3=100nf，此时可达到800Hz，C4的作用是提高555的抗干扰能力，取C4=10nf。本部分工作原理如下：当红外接收二极管接收到红外线时，接收二极管导通，使得555芯片的4管脚短接，从而555芯片不工作，不会产生自激作用，因此蜂鸣器两端没有电压则不响。反之，当红外接收二极管没有接收到红外线时，接收二级管截止，555芯片正常工作，给蜂鸣器提供电压，则蜂鸣器响。
图4.2红外接收电路
4.3 状态显示电路
此部分采用高电平有效的七段译码器驱动(7448芯片)和共阴极LED七段数码管。由7448功能表知，把A1、A2、A3脚接地，A0脚的高低电平可控制数码管显示1、0状态。因此，通过与红外接收电路中红外接收管相接可判断红外光是否被遮挡。
图4.3状态显示电路
4.4 计数和清零电路
此部分采用计数器74161、七段译码器7448和七段数码管。74161为四位二进制加法计数器，采用二进制编码，初始状态为零。十进制计数器S n-1的二进编码为S n-1=0000+1001=1001，反馈逻辑LOAD=Q3Q0。MR脚通过按钮接地可控制计数器清零。
图4.4计数和清零电路