红外防盗报警器

红外防盗报警器

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基于单片机的红外防盗报警系统

简介热释电红外线传感器作为一种高热电系数的探测元件,可过滤接收人体辐射特定波长范围的红外线，将红外辐射转变成微弱的电压信号放大后向外输出。它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置，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。

本设计从模块上划分为：热释电红外传感器探测模块、放大电路、时钟电路、复位电路、放光二极管报警电路、声音报警电路。

硬件实现:本系统所用到的器件为:单片机STC8９Ｃ51、热释电红外传感器、LEＤ、按键、反相器74ＬS０4、蜂鸣器,以及单片机的手工复位电路等。系统功能描述：系统等待外部热释电传感脉冲信号输入，接收到输入表示有人闯入,启动声光报警电路,报警持续10秒后结束,若有新的信号输入，开始新的检测循环。同时手工按键可以强制报警中断。

一、设计要求和技术指标:

1.1设计要求

(１)利用单片机AT89C51、热释电红外传感器、LEＤ、反相器７4LＳ14、蜂鸣器等元器件模拟出红外防盗报警器。

(2）熟练掌握protｅus和keil ｕvision2软件的使用

１.2 技术指标

（1）报警接收方式：无线发射输出，发射距离≥15０米

（2）报警持续时间：1０秒

（3）主机外接鸣响分贝：≥1１0ｄB

（4）工作频率：３1５ＭＨz／433ＭHz

（5）石英晶体振荡器的振荡频率为1２ＭH Z

二、设计需要完成的任务:

2．1.明白此防盗系统的工作方式

当人员外出时,可把报警系统设置在外出布防状态,探测器工作起来,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８９C5１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。

2.2 了解Proteus软件的大致内容并会使用

Ｐroteus软件是英国Ｌaｂｃｅnter eｌectrｏnｉcs公司出版的ＥDA工具软件，它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。

proteｕs从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到ＰCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PＣB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持８０5１、HC11、PＩC１0/12/16／18/24/30/ＤｓPＩＣ３3、AVR、ARM、808６和MSP430等，２0１0年又增加了Cortｅx和DＳP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面,它也支持ＩAR、Keｉl和ＭPLAB等多种编译器。

三、主要参考元器件:

本次设计所需所以元器件如表1所示:

序号元器件数量备注

1 AT89C５1 １5１内核系列单片机（4K)

2 74LS14 1 施密特触发器的六反相器

3 ＣRＹSTAＬ 1 石晶振荡器

4 BＵＴTＯN 1 按钮

5 CAＰ-ELＥＣ１电解电容

6 ＣAP 3 电容

7 NPN 1 三极管 ８ ＬE Ｄ 5 红色*4绿色*1

9 RE Ｓ 7 电阻 10

SPEAKER

１

蜂鸣器

表1 主要元器件

四、设计内容

4．１具体设计方案

本设计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、

报警等子模块。电路结构可划分为:热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、L ＥD 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、本地报警等功能。

就此设计的核心模块来说,单片机就是设计的中心单元,所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统,软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。

从设计的要求来分析该设计包含如下结构:热释电红外传感探头、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成;它们之间的构成框图如图4．1总体设计框图所示：

图4.1 总体设计框图

时钟

复位

AT89C

51单灯光

驱

驱

声音

处理器采用51系列单片机ＡT89C51。整个系统是在系统软件控制下工作的。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STC89C５1单片机。在单片机内,经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大并推动声光报警设备完成相应动作。当报警延迟1０ｓ一段时间后自动解除，也可人工手动解除报警信号,当警情消除后复位电路使系统复位,或者是在声光报警10s钟后有定时器实现自动消除报警。

4．2 硬件模块设计

4．2.１时钟电路的设计

ＸTAL1和XTＡL2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片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件,XTAL ２应不接。因为一个机器周期含有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,如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12M HＺ,一个振荡周期为１/12us,故而一个机器周期为1/12us。如图4．２.1所示为时钟电路。

图4.2.1时钟电路