单片机原理及应用课程设计红外防盗报警器
基于单片机控制的红外报警器的设计_毕业设计
基于单片机控制的红外报警器的设计_毕业设计毕业设计题目:基于单片机控制的红外报警器的设计一.设计背景和意义随着社会的不断发展,人们越来越注重家庭和财产的安全。
红外报警器作为一种常见的安防设备,能够及时发现室内外的异常情况并进行报警,起到了一定的防护作用。
本毕业设计旨在基于单片机控制,设计一个能够准确、快速并稳定地检测室内外空间的红外报警器,为人们提供更加安全的居住环境。
二.系统设计方案红外报警系统通常有红外传感器、控制电路和报警器三部分组成。
本设计方案将采用单片机作为控制核心,并通过红外传感器实时获取目标物体的热量,并根据实时的数据进行判断,当检测到异常情况时,通过控制电路驱动报警器发出警报。
1)硬件设计:a)红外传感器的选择:选择一款高灵敏度、稳定性好的红外传感器,能够检测到人体或其他物体的热量变化。
b)控制电路设计:将所选红外传感器连接到单片机的引脚上,通过数模转换芯片将传感器获取的模拟信号转换为数字信号,然后通过I/O口输入到单片机中进行处理。
c)报警器设计:选择一款高音量报警器,通过控制电路连接到单片机的输出引脚上,当检测到异常情况时,单片机输出高电平信号,控制报警器发出警报。
2)软件设计:a)系统初始化:对单片机进行初始化设置,包括引脚的配置、中断的设置等。
b)传感器数据处理:通过定时中断采集红外传感器获取的模拟信号,并进行模数转换,将转换后的数据保存到指定的变量中。
c)异常检测:根据实时的传感器数据进行算法判断,当数据超出预设的阈值范围时,判断为异常情况,触发报警功能。
d)报警控制:当发生异常情况时,通过控制指定的输出引脚输出高电平信号,触发报警器发出警报声。
e)系统保护:设计适当的保护措施,如防止误报、稳定性问题等。
三.预期成果通过本设计,预计能够实现以下目标:1)搭建一个基于单片机控制的红外报警器的硬件电路。
2)设计并实现红外报警器的软件系统,包括初始化设置、数据处理、异常检测、报警控制等功能。
(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。
红外防盗报警器单片机课程设计
红外防盗报警器单片机课程设计红外防盗报警器是一种常见的安全设备,它可以通过红外线探测到人体的活动,并发出警报。
在这篇文章中,我将介绍如何设计一个基于单片机的红外防盗报警器课程设计。
我们需要明确设计的目标。
我们的目标是设计一个能够准确检测到人体活动并及时报警的红外防盗报警器。
为了实现这个目标,我们将使用单片机作为控制核心,通过红外传感器来检测红外线信号。
接下来,我们需要选择合适的单片机。
在这个课程设计中,我们选择了常用的51单片机作为控制核心。
51单片机具有强大的功能和广泛的应用领域,在红外防盗报警器设计中也有很好的适用性。
然后,我们需要选择合适的红外传感器。
红外传感器是红外防盗报警器的核心部件,它能够感知人体活动并将信号传递给单片机进行处理。
在选择红外传感器时,我们需要考虑其灵敏度、探测距离和抗干扰能力等因素。
在设计中,我们可以将红外传感器与单片机相连接,通过单片机对红外传感器输出的信号进行采集和处理。
我们可以编写相应的程序,实现对红外信号的检测和判断,当检测到人体活动时,触发报警装置。
报警装置可以选择蜂鸣器或者LED灯等设备。
当单片机判断出有人体活动时,可以控制蜂鸣器发出警报声音或者控制LED灯闪烁,以提醒周围的人。
我们还可以考虑添加一些其他功能,如声光报警、远程监控等。
通过添加这些功能,可以提升红外防盗报警器的实用性和可靠性。
在整个课程设计中,我们需要进行电路设计、编程和调试等工作。
通过这些工作,我们可以逐步实现一个完整的红外防盗报警器。
在课程设计的过程中,我们还需要进行实验和测试。
通过实验和测试,我们可以验证设计的可行性和性能,进一步完善和改进设计。
基于单片机的红外防盗报警器课程设计是一个很有意义的项目。
通过这个项目,我们可以学习到单片机的应用、电路设计、编程和调试等技能。
同时,我们还可以提升对红外技术和安全防护的理解和实践能力。
希望这个课程设计能够帮助大家更好地理解和应用红外防盗报警器。
单片机课程设计-红外热释电报警器
目录1课程设计目的 (2)2 设计介绍 (2)2.1 技术要求 (2)2.2 主要任务 (2)3 基础知识简介 (2)3.1 热释电红外传感器简单介绍 (2)3.2 AT89S51单片机简单概述 (3)4 方案设计 (4)4.1 总体设计思路 (4)4.2 具体电路模块设计 (5)4.2.1 热释电红外传感器原理 (5)4.2.2 调整电路的设计 (5)4.2.3 时钟电路的设计 (6)4.2.4 复位电路的设计 (6)4.2.5 数码管显示报警电路的设计 (7)4.2.6 声音报警电路的设计 (7)4.3 系统硬件电路的选择及说明 (8)5 软件编程及仿真 (8)5.1 软件简介 (8)5.1.1 Proteus软件简介及使用 (8)5.1.2 Keil软件简介 (10)5.2 软件程序的实现 (11)6 课程设计心得体会 (17)7 参考文献 (18)附图1:单片机控制的红外防盗报警器原理图 (19)附图2:仿真原理图 (20)附图3:实物图 (21)1课程设计目的随着时间的推移,计算机革命的完成,信息高速公路的发展,人们生活水平得到很大的提高,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现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。
本次设计所用的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,并将其转变为电压信号,同时,热释电红外传感器既可用于防盗报警装置,也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。
经过本次课程设计会使我们进一步对单片机有个感观认识,增强动手能力。
使理论与实际相结合。
2 设计介绍2.1 技术要求基于单片机控制的热释电红外报警,将检测到人体红外信号转换成电压信号,经调理电路整形处理为TTL电平送入单片机,单片机对送入信号进行判别,是哪一路报警信号,发出音响报警并通过数码管显示报警位置。
2.2 主要任务1.系统分析与设计:对系统进行调研,详细分析系统,设计出基于单片机控制的热释电红外报警系统方案;2.实现系统的关键技术:热释电传感器调理电路;报警音响电路;报警显示电路;软件控制;3.系统电路的设计与实现:器件选择;地址分配和硬件连接;4.系统软件的设计与实现:单片机代码的实现,计算机控制代码的实现;5.系统调试;6.系统联调;7.写课设报告。
单片机红外线报警系统的设计课程设计
学号201040140130单片机原理及接口技术课程设计说明书课程名人体接近检测及报警系统的设计称教学院机电工程学院专业机械电子工程班级姓名指导教师2013 年 6 月 6 日目录前言…………………………………………………………一课程设计任务书 (1)二主要元器件的选择与简介 (4)2.1 AT89C52芯片简介……………………………………………4.2.2 TORCH_LDR红外传感器 8 (7)三硬件系统设计 (8)3.1系统框架图设计 (8)3.2红外报警系统的结构及工作原理 (9)3.3系统整体工作原理 (10)四软件系统设计 (11)4.1 主控流程图设计 (11)4.2 主程序设计 (12)4.3 密码子程序设计 (15)4.4 数码管子程序设计 (19)五系统调试与仿真 (21)六心得感悟 (22)七参考文献 (23)前言随着我国社会与经济的发展,人民生活水平不断提高,人们对区域治安环境以及安全防范的要求也越来越高,同现代化技术高度发展的今天,犯罪更趋智能化,手段更隐蔽,所以保证区域安全必须从运用现代化的防盗报警技术。
本文将系统介绍一种采用新的先进的红外线对射感应模块和人体红外探测装置制作而成的红外监控系统,由于它是利用人眼不可见的红外光束,组成无线监控区域,所以具有极强的保密性和可靠性。
本系统除用于仓库、门窗、围墙、栅栏防盗报警外,也可用于其他需要监控的场合。
本系统采用了热释电红外传感器,它的制作简单、成本低、安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。
这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信,便于多用户统一管理。
本设计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51系列单片机AT89C51,整个系统是在系统软件控制下工作的。
2012~2013学年第2学期课程设计任务书设计名称单片机原理及接口技术课程设计班级10机械电子地点K1-303一、课程设计目的《单片机原理及接口技术课程设计》是机械电子工程专业的学生在完成《单片机原理及接口技术》等专业课程的学习之后,进行综合性设计训练的实践性教学环节。
单片机红外报警课程设计
单片机红外报警课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机的基本原理,掌握红外报警系统的组成及工作原理。
2. 学生能描述红外传感器的工作特性,并运用其进行数据采集。
3. 学生了解并掌握C语言编程的基本语法,能编写简单的单片机程序。
技能目标:1. 学生能够独立完成红外报警系统的硬件连接,进行电路搭建。
2. 学生能够通过编程实现对红外传感器的控制,完成报警功能的实现。
3. 学生能够运用调试工具对程序进行调试,找出并解决问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对单片机及电子技术的兴趣,激发学习主动性和创新意识。
2. 学生养成团队协作、沟通表达的良好习惯,培养解决问题的能力。
3. 学生能够认识到科技在生活中的应用,增强社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在让学生通过实际操作,掌握单片机及红外传感器的应用,培养其编程思维和动手能力。
通过课程学习,学生能够独立完成一个简单的红外报警系统设计,为后续深入学习电子技术打下基础。
同时,注重培养学生的团队协作能力和情感态度,使其成为具有创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. 单片机基础:介绍单片机的组成、工作原理,重点讲解51单片机的内部结构及其指令系统。
相关教材章节:第一章 单片机概述,第二章 51单片机结构及指令系统。
2. 红外传感器:讲解红外传感器的工作原理、特性及其在单片机系统中的应用。
相关教材章节:第三章 红外传感器及其应用。
3. C语言编程:介绍C语言编程基础,重点讲解数据类型、运算符、控制语句等基本语法。
相关教材章节:第四章 C语言编程基础。
4. 硬件电路搭建:讲解红外报警系统的硬件电路设计,包括单片机、红外传感器、报警器等组件的连接。
相关教材章节:第五章 硬件电路设计。
5. 软件编程实现:基于C语言,编写控制红外报警系统程序,实现报警功能。
相关教材章节:第六章 单片机程序设计。
6. 程序调试与优化:介绍程序调试方法,通过实际操作,使学生学会查找并解决程序中的问题。
红外线防盗报警器课程设计报告(1)
红外线防盗报警器课程设计报告(1)红外线防盗报警器课程设计报告一. 研究背景随着社会的发展,人们的生活越来越丰富多彩,安全问题也越来越受到人们的关注。
特别是在公共场所、商店、仓库等场所,恶意破坏、盗窃事件时有发生。
因此,开发一种高效可靠的防盗报警器具有重要意义。
二. 设计目标本课程设计的目标是:通过设计红外线防盗报警器,使学生在实践中掌握红外线传感器的原理,熟悉单片机的基本应用和API函数使用,并且能够制作一款功能可靠的红外线防盗报警器。
三. 设计原理红外线传感器是一种常见的接近传感器,通过接收红外线信号,判断物体是否靠近。
当有人接近时,红外线传感器会输出一个信号,触发单片机启动报警器,产生报警信号。
这样就实现了红外线防盗报警器的基本功能。
四. 硬件设计1. 红外线传感器:使用红外线接收头模块,将其VCC连接到单片机的VCC,GND连接到单片机的GND,输出引脚连接到单片机的P0口。
2. 报警器:使用蜂鸣器模块,将其正极连接到单片机的P1口,负极连接到单片机的GND。
五. 软件设计1. 采用Keil C51单片机开发平台编写程序。
通过单片机编程,实现红外线传感器的数据采集和报警器的工作控制。
2. 主要操作流程:初始化系统、启动红外线传感器、采集红外线信号、判断物体距离、开启/关闭蜂鸣器。
六. 实验步骤1. 设计电路板,布置红外线传感器和蜂鸣器的位置。
2. 打通等重要连线,将硬件组装好。
3. 在Keil C51单片机开发平台编写代码。
4. 将编好的程序烧录进单片机中。
5. 接通电源,测试红外线防盗报警器的工作状态。
七. 实验结果本设计实现了红外线防盗报警器的基本功能。
当有人接近红外线传感器时,蜂鸣器会立即发出报警声,提醒周围的人。
经过多次测试,本防盗报警器的报警响应时间极快,能够及时发出报警声,可靠性较高。
八. 结束语本课程设计通过手工制作红外线防盗报警器,使学生明白了红外线传感器的原理,掌握了单片机的基本编程思想和API函数使用方法,让学生在实践中提高了动手能力和创新意识。
课程设计——红外线报警系统
目录1.绪论:课题研究的意义和目的 (2)2.课题要求2.1大体要求 (2)2.2提高要求 (2)2.3扩展要求 (2)3.课题内容简介 (3)4.整体设计框图 (3)5.电路工作原理 (5)6.硬件电路原理论述6.1单片机操纵系统电路6.1.1复位电路的设计 (5)6.1.2时钟电路的设计 (6)6.1.3引脚分派的设计 (6)6.2红外线接收电路 (6)6.3键盘修改电路 (7)6.4 LCD显示电路 (8)6.5录音报警电路 (8)7.软件设计流程 (9)8.附件8.1调试报告 (10)8.2心得体会 (11)8.3参考文献 (13)8.4程序清单 (14)8.5整机电路图 (28)8.6元器件清单 (29)1 绪论:课题研究的意义和目的随着社会经济的进展,人民的生活水平相应地不断提高。
人们对自身的财产平安愈来愈重视,如何保障财产平安成为社会普遍关注的热点问题。
传统的方式(如安装防盗门、防盗窗、防盗网等)已日趋淘汰,取而代之的那么是各类先进的、智能化的电子保安设备。
现代化的居民住房大多安装有社区平安防范系统,但是也存在着平安防范系统灵敏度不高、效率低、误报率高、监视范围没有针对性、与住户离开了直接联系等缺点,而且往往价钱过高,一般家庭消费不了。
因此,一套高效快捷、平安靠得住、物美价廉的警报系统对家庭用户来讲显得超级重要。
本次的课题设计采纳89C51主控芯片,集防盗、密码修改,LCD显示,输入读报等功能于一体,一遇情形当即自动报警,本钱低,电路简单,知足绝大多数家庭的需求。
2 课题要求2.1大体要求必需实现键盘输入和输入的信号进行LCD显示。
2.2提高要求要求实现语音报读功能,红外线数据接收。
2.3扩展要求完成整个报警功能;实现密码加密,输入,修改,验证等功能。
实现红外线接收;红外线传输的解调采纳模拟电路设计;能通过USB接口,用PC机供电系统。
3 课题内容简介红外线报警系统完成如下功能:红外线发射子系统和红外线同意子系统别离安装在门和门框上,红外线发送器和接收器正对。
单片机设计报告红外热释电家庭防盗报警器
单片机课程设计报告题目红外热释电家庭防盗报警器2014年12月31日1 方案设计与论证1.该设计包括硬件和软件设计两个部分。
模块划分为数据采集、按键设定、报警等。
2.本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示电路及软件组成。
3.系统可实现功能。
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,红外热释电模块送出TTL 电平至STC89C52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 硬件电路设计本设计包括硬件和软件设计两个部分。
从设计的要求来分析该设计须包含如下结构:红外感应部分、STC89C52单片机、报警系统三大部分。
电路总原理图如图3-1所示:图3-1 总体设计框图处理器采用51系列单片机STC89C52。
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,送出TTL 电平至STC89C52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。
驱动蜂鸣器及报警指示灯报警。
2.1按键控制电路本电路的设计就是为了控制电路中布防和紧急状态下不同的工作形式,当按下布防按键后, 30秒后进入监控状态,当有人靠近时,热释红外感应到信号,传回给单片机,单片机马上进行报警。
当遇到特殊紧急情况时,可按下紧急报警键,蜂鸣器进行报警。
如图3-8所示。
图3-8按键部分2.2指示灯和报警电路在单片机的I/O 里会输出高低电平,在P20、P21和P22分别接上LED指示灯而P23接上蜂鸣器而蜂鸣器外接个8550的三极管起到开关作用,当三极管达到饱和状态下就驱动了蜂鸣器工作了。
图3-9指示灯和报警电路3 软件设计3.1 主程序按上述工作原理和硬件结构分析可知系统主程序工作流程图如下图所示:图3-10主程序工作流程图3.2 子程序3.2.1 报警判断子程序探头感受到来的脉冲信号后,表示有人闯入监控区,从而经过单片机内部程序处理后,驱动声光报警电路开始报警,持续报警,然后程序开始循环工作并保持红灯闪烁。
单片机课程设计——红外报警系统
湖南科技大学单片机课程设计题目基于单片机的红外报警控制系统姓名____________________学院专业学号指导教师成绩二〇一三年六月二十二日摘要本系统是基于AT89s52单片机控制的红外线防盗报警器,主要由红外线感应部分、单片机以及声光报警部分组成。
可通过红外感应器的红外线被遮挡时控制报警系统报警,通过单片机控制报警电路的运行,并能同时进行声光报警,用红外线收发管进行检测,安装隐蔽,不易被发现;探测信号采用脉冲信号,节能且抗干扰。
系统可以探测到一定范围内的人的闯入,可以应用在安防范围比较确定的情况下。
采用这种方法设计的防盗报警器具有成本廉价和探测效果好的优点,有着广阔的市场前景。
关键词:单片机;红外线防盗报警器;声光报警ABSTRACTThe system is a infra-red anti-theft alarm controlled by single-chip AT89S52, including infra-red part of the launch,part of the infrared receiver, microcontroller,as well as part of sound and light alarm.The system will alarm when infrared ray has been blocked,through the single-chip microcomputer to control the operation of alarm circuit,and at the same time sound and light alarm,with infrared transceiver test tube,install hidden, can not easily be found;detection signal using pulse signal,energy-saving and anti-jamming.This system can detect a certain person within the scope of the intrusion,security can be applied to determine the scope of the case. Designed using this method of anti-theft alarm and detection in a cost-effectiveness of low-cost best advantages,has broad market prospects.KEY WORDS:Single chip microcomputer;Infrared anti-theft alarm;Sound and lightalarm目录1.绪论 (1)1.1前言 (1)1.2设计任务与要求 (1)1.3传感器的选择 (2)2.热释电红外传感器概述 (3)2.1PIR传感器简单介绍 (3)2.2PIR的原理特性 (3)2.3PIR结构特性 (4)2.4红外传感器RE200B的相关参数 (6)3.方案设计 (7)3.1系统概述 (7)3.2总体设计 (8)3.3系统硬件选择 (9)3.4硬件电路实现 (9)3.5软件的程序实现 (12)4.程序设计及仿真 (13)4.1主程序 (13)4.2外部中断程序 (15)5.结论概述 (13)5.1主要论述 (17)5.2结束语 (17)致谢 (18)参考文献 (18)附录一:红外报警系统后续测试及注意事项附录二:附录二:系统程序清单附录三:电路原理图附录四:仿真图第一章绪论1.1前言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。
单片机课程设计红外热释电报警器
目录1课程设计目旳............................................... 错误!未定义书签。
2 设计简介................................................... 错误!未定义书签。
2.1 技术规定............................................. 错误!未定义书签。
2.2 重要任务............................................. 错误!未定义书签。
3 基础知识简介............................................... 错误!未定义书签。
3.1 热释电红外传感器简朴简介............................. 错误!未定义书签。
3.2 AT89S51单片机简朴概述............................... 错误!未定义书签。
4 方案设计................................................... 错误!未定义书签。
4.1 总体设计思绪......................................... 错误!未定义书签。
4.2 详细电路模块设计..................................... 错误!未定义书签。
4.2.1 热释电红外传感器原理........................... 错误!未定义书签。
4.2.2 调整电路旳设计................................. 错误!未定义书签。
4.2.3 时钟电路旳设计................................. 错误!未定义书签。
4.2.4 复位电路旳设计................................. 错误!未定义书签。
基于单片机的红外报警器设计
基于单片机的红外报警器设计红外报警器是一种常见的安防设备,可以通过红外感应技术来监测周围环境的变化,并在检测到异常时发出警报。
本文将介绍一个基于单片机的红外报警器设计方案。
一、设计原理红外报警器的工作原理是通过红外传感器来感知周围环境中的红外辐射情况。
一般来说,人体会发出一定的红外辐射,当有人靠近红外传感器时,红外辐射的强度会发生变化,从而触发报警器。
设计一个基于单片机的红外报警器主要包括以下几个部分:1.红外传感器:用于接收周围环境中的红外辐射。
2.单片机:作为控制核心,接收红外传感器的信号并进行处理。
3.报警装置:当检测到异常时,通过报警装置发出警报。
二、硬件设计1.红外传感器模块设计:红外传感器模块用于感知周围环境中的红外辐射。
一般来说,红外传感器模块包含一个红外接收器和一个运放。
红外接收器将周围的红外辐射转换为电信号,然后通过运放放大,输出给单片机进行处理。
2.单片机模块设计:单片机模块是整个红外报警器的核心控制单元。
在设计过程中,首先需要选择适合的单片机型号,根据具体需求来决定。
单片机需要通过IO口接收红外传感器的信号,并进行处理。
当检测到红外辐射强度发生变化时,单片机会触发报警逻辑,通过IO口控制报警装置。
3.报警装置设计:报警装置是红外报警器的输出部分。
根据实际需求,可以选择不同的报警装置,如蜂鸣器、警示灯等。
根据控制逻辑,当单片机触发了报警逻辑后,通过IO口开启蜂鸣器等报警装置,发出警报。
三、软件设计在软件设计中,主要需要进行以下编程:1.初始化单片机和IO口,设置红外传感器输入和报警装置输出的IO 口。
2.设置定时器中断,用于定时检测红外传感器的信号,以及控制报警装置的开启和关闭。
3.编写中断服务程序,当检测到红外辐射变化时,触发相应的中断程序。
4.编写报警逻辑,包括报警时长、报警频率等。
5.编写主循环程序,用于监测红外传感器信号和控制报警装置状态。
四、总结本文介绍了一个基于单片机的红外报警器设计方案。
基于单片机控制的红外防盗报警器的设计
基于单片机控制的红外防盗报警器的设计摘要本文介绍了一种基于单片机控制的红外防盗报警器的设计。
该报警器采用红外传感器检测周围环境中的物体,当有异物进入检测范围时,单片机会通过蜂鸣器发出声音进行报警。
此外,该报警器还具备远程控制功能,用户可以通过遥控器对报警器进行开启、关闭和设置等操作。
实验结果表明,该红外防盗报警器设计稳定可靠,应用广泛。
关键词:红外传感器;单片机;报警器;遥控器1. 引言随着社会的发展,犯罪活动越来越猖獗,保障人民生命财产安全已经成为了一项重要任务。
红外防盗报警器是一种能够及时发现安全隐患的设备,得到了广泛的应用。
传统的红外防盗报警器主要通过红外传感器检测周围的物体,当有异物进入检测范围时,会通过报警器发出声音进行警示。
然而,传统的红外防盗报警器存在许多问题,例如灵敏度低、反应迟缓等。
为解决以上问题,本文提出了一种基于单片机控制的红外防盗报警器。
该报警器采用了先进的单片机技术,可以精确地检测周围的环境,并在检测到异物时发出声音进行警示。
同时,该报警器还具备遥控器控制功能,用户可以远程控制报警器的开启、关闭和设置等操作。
本文主要介绍该报警器的设计原理、硬件设计和软件设计,并对实验结果进行分析和总结。
2. 设计原理该红外防盗报警器的设计原理如图所示:(图片省略)1) 硬件组成红外传感器:将环境中的红外信号转化为电信号,作为单片机输入的信号;单片机:对红外传感器输入的信号进行处理,并控制蜂鸣器发出报警声音;蜂鸣器:发出警示声音,提示用户有异物进入检测范围;遥控器:与单片机进行无线通信,用户可以通过遥控器对报警器进行开启、关闭和设置等操作。
2) 工作原理该红外防盗报警器的工作原理如下:步骤1:用户开启报警器用户通过遥控器将报警器开启,此时单片机开始工作。
步骤2:红外传感器检测周围环境单片机通过红外传感器检测周围环境,当有异物进入检测范围时,红外传感器会将信号传送给单片机。
步骤3:单片机进行处理单片机对红外传感器输入的信号进行处理,确定是否需要发出报警声音。
基于单片机的红外防盗报警器的设计
基于单片机的红外防盗报警器的设计红外防盗报警器是一种应用广泛的安防设备,基于单片机的设计可以实现更加灵活和智能的功能。
本文将介绍一个基于单片机的红外防盗报警器的设计,包括硬件部分和软件部分。
硬件部分设计:1.红外传感器:选择一款高性能的红外传感器,能够检测到人体红外辐射。
常见的红外传感器有PIR传感器和红外线阵列传感器。
2.单片机:使用一款嵌入式单片机,如8051、AVR、PIC等,具有较高的计算和控制能力。
单片机要能够读取传感器的输出信号并进行处理。
3.报警器:可以选择蜂鸣器或者LED灯作为报警器,当检测到入侵者时触发报警信号。
4.电源:选用适当的电源供电,可以选择使用电池或者电源适配器。
软件部分设计:1.初始化:对单片机进行初始化设置,包括GPIO口设置、计时器设置等。
2.红外传感器工作模式设置:设置红外传感器的工作模式,如触发模式、持续工作模式等。
可以根据具体的需要进行设置。
3.信号处理:读取红外传感器的输出信号,判断是否有人体红外辐射的存在。
可以设置一个阈值,当红外辐射超过该阈值时判断为有人存在。
4.报警信号触发:当检测到有人体红外辐射时,触发报警信号,可以通过控制蜂鸣器鸣叫或者LED灯闪烁来实现报警效果。
5.报警延时:可以设置报警延时,在检测到有人体红外辐射后延时一段时间再触发报警信号,避免误报。
6.报警复位:在报警信号触发后,需要提供一个报警复位的功能,可以通过按下一个按钮或者使用遥控器来复位报警器。
总结:基于单片机的红外防盗报警器设计,可以实现对室内外的安全防护。
通过合理的硬件设计和软件编程,可以提高红外传感器的灵敏度和可靠性。
在实际应用中,可以根据需要进行功能扩展,例如加入无线连接功能,将报警信号发送到手机上,实现远程监控和控制。
课程设计-基于AT89C51单片机红外防盗报警器的设计
课程设计任务书2009—2010学年第二学期专业:通信工程学号:070110101 姓名:苟孟洛课程设计名称:单片机原理及应用课程设计设计题目:红外报警器设计完成期限:自2010 年 6 月1 日至2010 年 6 月13 日共 2 周一、设计依据使用单片机的串口发送并接收数据,TXD接到红外发送管,RXD接到红外接收头,实现无线通信。
一般红外接收模块的解调频率为38KHz,当它接收38KHz左右的红外信号时将输出低电平,但连续输出低电平的时间是有限制的(如100ms),也就是说发送数据的低电平宽度是有限制的。
需要注意的是发送管应与接收头平行,否则接收头可能接收不到来自发射管的反射光。
要求在本设计过程中,通过设计合适的硬件电路及对应的软件,实现上述的控制过程,同时写出合格的课程设计说明书。
二、要求及主要内容1.硬件电路设计(1)完成89C51应用系统设计(晶振电路,上电复位电路等)(2)红外收发模块与单片机的正确连接;2.程序设计编写程序当红外接收管接到红外线时对应发光二极管点亮。
要求完成主程序的设计及对应的子程序设计。
3.选芯片, 元件按设计连线4.完成子程序调试5.完成总调试三、途径和方法综合运用单片机和电子电路相关知识,实现本次设计。
进行程序设计时先画流程图再进行程序设计。
子程序调试按以下步骤进行:(1)实验板与PC机联机。
(2)在连续运行状态下,使用较厚的白纸挡住红外线发射管红外信号,使其反射发射到接收头,观察发光管是否点亮。
四、时间安排1.课题讲解:2小时。
2.阅读资料:10小时。
3.撰写设计说明书:12小时。
4.修订设计说明书:6小时。
五、主要参考资料[1] 胡汉才.单片机原理与接口技术[M].北京:清华大学出版社,1995.6.[2] 楼然苗等.51系列单片机设计实例[M].北京:北京航空航天出版社,2003.3.[3] 何立民. 单片机高级教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001.[4] 赵晓安. MCS-51单片机原理及应用[M]. 天津:天津大学出版社,2001.3.[5] 肖洪兵. 跟我学用单片机[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2002.8.[6] 夏继强. 单片机实验与实践教程[M]. 北京:北京航空航天大学出版社, 2001.[7]于凤明.单片机原理及接口技术[M].北京:中国轻工业出版社.1998.指导教师(签字):教研室主任(签字):批准日期:年月日摘要本系统采用了热释电红外传感器,它的制作简单、成本低、安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。
(完整版)红外防盗报警器的设计
学校代码:10904机械工程测试技术课程设计红外防盗报警器的设计*名:***学号:****************:***院系:机电工程学院专业:机械设计制造及其自动化完成日期:2014年12月3日摘要本系统是基于单片机AT89C51设计的家用无线防盗报警器。
它采用的元件是热释电红外传感器,它的制作简单、成本低、安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,灵敏度高、安全可靠、抗干扰能力强。
该报警器成本较低,易于安装可靠性和稳定性高,并且在功能上具有良好的可扩展性,便于市场应用与推广。
本设计分硬件设计和软件设计两个部分,硬件部分包括红外探头电路、单片机控制电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。
整个系统是在系统软件控制下工作的。
AbstractThis system is designed based on single chip AT89C51 home wireless burglar alarm. It uses the element pyroelectric infrared sensors, and its production is simple, low cost, more convenient to install, and anti-theft performance is relatively stable, high sensitivity, safe, reliable, anti-interference ability. The alarm is low cost, easy to install high reliability and stability, and has a good scalability in functionality, ease of market application and promotion. The design points of hardware design and software design in two parts, hardware section includes infrared sensor circuit, MCU control circuit to drive the implementation of the alarm circuit, LED control circuit and other components. The whole system is working under the control of the system software.Key words: SCM; infrared sensor;Wireless alarm;data collection目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (IV)第一章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 设计任务与要求 (1)第二章主要元器件选择与介绍 (2)2.1 传感器介绍 (2)2.1.1 热释电红外线传感器简单介绍 (2)2.1.2 热释电红外传感器结构 (2)第三章系统硬件设计 (3)3.1 整体设计方案 (3)3.2 信号放大电路 (3)3.2.1 主要电路元件介绍 (3)3.2.2 实现功能 (4)3.3 比较电路 (5)3.3.1实现功能 (5)3.4声音报警电路 (5)3.4.1 主要电路元件介绍 (5)3.4.2 实现功能 (5)3.5灯光警示电路 (6)3.5.1 主要电路元件介绍 (6)3.5.2 实现功能 (6)3.6 显示电路 (7)3.6.1 主要电路元件介绍 (7)3.6.2 实现功能 (8)3.7供电电源电路 (8)3.7.1 主要电路元件介绍 (8)3.7.2 实现功能 (9)第四章系统软件设计 (10)4.1 单片机程序语言设计 (10)4.1.1 单片机汇编语言程序设计的基本步骤 (10)4.1.2 汇编语言程序设计方法 (10)4.2 报警系统的程序设计 (10)4.2.1主程序流程图 (10)4.2.2 中断函数流程图 (11)参考文献 (13)致谢 (14)附录一:设计编程程序 (15)附录二:硬件电路图 (18)第一章绪论1.1 选题背景随着社会科学的不断进步和发展,人们生活水平得到很大的提高,对个人私有财产的保护越来越重视,因而对于防盗的措施提出了更高的要求。
红外防盗报警器单片机课程设计
红外防盗报警器单片机课程设计一、引言红外防盗报警器是一种常见的安防设备,具有广泛的应用。
本文将介绍一种基于单片机的红外防盗报警器的课程设计,主要包括硬件设计和软件设计两个部分。
二、硬件设计1. 红外传感器红外传感器是红外防盗报警器的核心部件,用于检测周围环境中的红外信号。
在硬件设计中,我们选择了一种常见的红外传感器,它具有高灵敏度和稳定性。
2. 控制电路控制电路是红外防盗报警器的重要组成部分,它负责控制传感器的工作状态和报警器的响应。
在硬件设计中,我们使用了一块单片机作为控制电路的核心,通过编程控制传感器和报警器的工作。
3. 报警器报警器是红外防盗报警器的输出装置,当红外传感器检测到异常信号时,报警器将发出警报声音或光信号。
在硬件设计中,我们选择了一种声光报警器,通过单片机控制其工作状态和报警方式。
4. 电源电路电源电路是红外防盗报警器的供电装置,为各个部件提供稳定的电源。
在硬件设计中,我们使用了一个适配器作为电源,通过稳压电路提供给各个部件所需的电压和电流。
三、软件设计1. 系统初始化在软件设计中,我们首先进行系统初始化,包括对单片机的引脚进行配置和各个部件的初始化设置。
2. 红外传感器检测接下来,我们通过编程实现对红外传感器的检测。
当红外传感器检测到异常信号时,单片机将触发相应的中断,并进行相应的处理。
3. 报警器响应当单片机接收到红外传感器的异常信号后,将触发报警器的响应。
通过编程控制报警器的工作状态和报警方式,实现声光报警。
4. 系统复位在报警器响应完毕后,系统将进行复位操作,恢复到初始状态,等待下一次红外传感器的检测。
四、实验与测试在课程设计中,我们将进行实验和测试,验证红外防盗报警器的性能和功能。
通过模拟实际场景中的入侵情况,测试红外传感器的检测准确性和报警器的响应速度。
五、总结本文介绍了一种基于单片机的红外防盗报警器的课程设计,包括硬件设计和软件设计两个部分。
通过对红外传感器和报警器的控制,实现对周围环境的监测和报警功能。
6125_基于单片机控制的红外线防盗报警器的设计
基于单片机控制的红外线防盗报警器的设计摘要:本系统采用热释电红外传感器进行数据采集,其制作工艺已经相当成熟,成本低廉,并且具有防盗性能稳定、安装方便、抗干扰能力高、灵敏度高等诸多特点,使其适合作为用于隐蔽安装不易被发现的防盗设施。
同时它的信号经过单片机处理后易于PC机进行交流通信,便于多用户统一管理与操作。
本设计包括硬件和软件设计两个部分。
硬件部分主要有单片机(MCU)控制电路、红外检测电路、报警电路、按键控制电路和LED显示电路组成。
处理器采用51系列AT89C51,整个系统是在系统软件控制下工作的。
关键词:单片机;红外传感器;报警电路;数据采集SCM -based infrared burglar alarm design Abstract : This system uses a pyroelectric infrared sensor data collection , its production process is already quite mature , low cost , and has a stable security performance, easy installation, high anti-interference ability , high sensitivity and many other features make it suitable as concealed installation anti-theft is not easy to be found .While its signal after microcontroller processing easier to communicatewith the PC communication ,facilitate unified management and multi-user operations. The design of both hardware and software design in two parts. The main part of the microcontroller (MCU)hardware control circuit, an infrared detection circuit , alarm circuit , the key control circuit and LED display circuit . Processor uses 51 series AT89C51, the whole system is working in the system software control.Keywords: microcontroller; infrared sensor; alarm circuit ; data collection目录基于单片机控制的红外线防盗报警器的设计 (1)SCM -based infrared burglar alarm design (1)目录......................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机控制的红外防盗报警器的设计说明书
化工学院课程设计说明书题目:基于单片机控制的红外防盗报警器的设计学生姓名:学号:指导教师:专业年级:2009级自动化所在班级:2009级自动化班完成日期:2013年6月6日答辩日期:2013年6月14日基于单片机控制的红外防盗报警器的设计摘要随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展,人们生活水平得到很大的提高,人们对区域治安环境以及安全防范的要求也越来越高,同现代化技术高度发展的今天,犯罪更趋智能化,手段更隐蔽,所以保证区域安全必须从运用现代化的防盗报警技术。
设计将介绍一种基于单片机控制的红外防盗报警器的装置,由于它是利用人眼不可见的红外光束,组成监控区域,所以具有极强的保密性和可靠性。
系统除用于家庭、仓库、门窗、围墙、栅栏防盗报警外,也可用于其他需要监控的场合。
设计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51系列单片机AT89S51。
整个系统是在系统软件控制下工作的。
系统程序可以划分为以下几个模块:数据采集、键盘控制、报警和显示等模块子函数。
关键词:红外传感器,单片机AT89S51,数据采集,报警电路DESIGN OF INFRARED ALARM SYSTEM BASED ONSINGLE-CHIP CONTROLABSTRACTAlong with society's unceasing progress and science and technology, economical unceasing development, the people living standard obtains the very big enhancement, people's requisition for regional public security environment and safe precaution is higher and higher, at the same time today when modernized technological high develop, the crime is more intelligent, the means is concealed even more, so guarantee the security of the area must use the modernized warning technology of guarding against theft.Design will introduce a microcontroller based on control infrared burglar alarm device, because it is the use of the human eye invisible infrared beam to form the monitored area, it has a strong confidentiality and reliability. In addition to this system for home, warehouse, doors, windows, walls, fences burglar alarm, but also need to be monitored can be used for other occasions.This design designs two parts including the hardware and software. The hardware partially including the monolithic integrated circuit control circuit, infrared pokes head in the electric circuit, the actuation execution alarm circuit, the LED control circuit and so on the partial compositions. The processor uses 51 series monolithic integrated circuits A T89S51, the overall system is works under the system software control. The system program may divide into following several modules: The data acquisition, the keyboard control, reports to the police with the demonstration small steelyard function.Key words:infrared sensor,AT89S51 monolithic integrated circuit,data collection,alarm circuit目录1.绪论 (1)1.1引言 (1)1.2课题背景和意义 (1)1.3课题的研究现状 (1)1.4课题的应用前景 (2)2. 红外报警器系统总体设计 (3)2.1系统概述 (3)2.2总体设计 (3)3. 红外报警器系统的硬件设计 (5)3.1AT89S51单片机概述 (5)3.1.1 单片机的选择 (5)3.1.2 AT89S51单片机的结构 (5)3.1.3 管脚说明 (7)3.2信号检测与放大电路 (9)3.2.1 热释电红外传感器概述 (9)3.2.2 电路实现功能 (13)3.2.3 电路元件介绍 (13)3.2.4 电路图 (13)3.2.5 电路实现原理: (13)3.3LED显示电路 (13)3.3.1 电路实现功能 (13)3.3.2 电路元件介绍 (13)3.3.3 电路图 (14)3.3.4 电路实现原理 (14)3.4报警执行电路 (14)3.4.1 电路实现功能 (14)3.4.2 电路元件介绍 (14)3.4.3 电路图 (15)3.4.4 电路实现原理 (15)3.5手工暂停 (15)3.5.1 电路实现功能 (15)青海大学I3.5.2 电路图 (16)3.5.3 电路工作原理 (16)3.6单片机控制晶振与复位电路 (16)3.6.1 电路实现功能 (16)3.6.2 电路元器件介绍 (16)3.6.3 电路图 (18)3.7电源设计 (18)4.红外报警器系统软件设计 (21)4.1软件设计介绍 (21)4.2主程序设计 (21)4.2.1 实现功能 (21)4.2.2 流程图 (21)4.3定时中断程序设计 (23)4.3.1 实现功能 (23)4.3.2 10s定时流程图 (23)4.3.3 关键技术 (23)4.3.4 关键代码 (25)4.4解除中断程序设计 (26)4.4.1 实现功能 (26)4.4.2 程序流程图 (26)4.4.3 关键技术 (27)4.4.4 关键代码 (28)总结 (29)展望 (31)参考文献 (33)致谢 (35)附录 (37)II青海大学1.绪论1.1 引言在多元化发展的今天,随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展,人民收入得到大幅度的增加,生活水平得到很大的提高,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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
课程设计2011年3月 18 日课程设计任务书课程单片机原理及应用课程设计题目红外防盗报警器专业班级姓名学号一、设计目的:训练学生综合运用己学课程的基本知识,独立进行单片机应用技术开发工作,掌握单片机程序设计、调试,应用电路设计、分析及调试检测。
二、设计要求:1. 应用MCS-5l单片机设计红外防盗报警器;2. 选用被动式红外防盗报警方式,报警输出采用声(喇叭)光(报警灯闪烁)报警;3. 硬件设计根据设计的任务选定合适的单片机,根据控制对象设计接口电路。
设计的单元电路必须有工作原理,器件的作用,分析和计算过程;4. 软件设计根据电路工作过程,画出软件流程图,根据流程图编写相应的程序,进行调试并打印程序清单;5. 原理图设计根据所确定的设计电路,利用Protel等有关工具软件绘制电路原理图、PCB板图、提供元器件清单。
三、参考资料:[1] 单片微型计算机与接口技术,李群芳、黄建编著,电子工业出版社;[2] 单片机原理及应用,张毅刚编著,高等教育出版社;[3] 51系列单片机及C51程序设计,王建校,杨建国等编著,科学出版社;[4] 单片机原理及接口技术,李朝青编著,北京航空航天大学出版社;完成期限2011.3.14—2011.3.18指导教师专业负责人2011年 3 月18 日目录1.引言 (3)1.1 设计任务与要求 (3)2 基础知识介绍 (3)2.1 热释电红外传感器简单介绍 (3)2.2 PIR的原理特性 (4)2.3 AT89C51单片机简单概述 (4)2.3.1 AT89C51单片机的结构 (4)2.3.2 AT89C51管脚说明 (5)3 方案设计 (6)3.1 总体设计思路 (6)3.2 具体电路模块设计 (7)3.2.1 热释电红外传感器原理 (7)3.2.2 放大电路的设计 (8)3.2.3 时钟电路的设计 (8)3.2.4 复位电路的设计 (8)3.2.5 发光二极管报警电路的设计 (9)3.2.6 声音报警电路的设计 (9)3.3 系统硬件电路的选择及说明 (10)3.4 软件的程序实现 (10)3.4.1 主程序工作流程图 (10)5 总结 (12)6 参考文献 (13)附录一设计编程程序 (13)END (14)附录二单片机控制的红外防盗报警器原理图 (15)附录三单片机控制的红外防盗报警器PCB图 (16)附录四 Proteus仿真原理图 (17)1 引言随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展,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现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。
就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,但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。
而本设计中所使用的红外线是不可见光,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。
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,并将其转变为电压信号,同时,热释电红外传感器既可用于防盗报警装置,也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。
1.1 设计任务与要求(1)该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、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。
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AT89C51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[1]。
(4)红外线具有隐蔽性,在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。
此类装置设计的要点:其一是能有效判断是否有人员进入;其二是尽可能大地增加防护范围。
当然,系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。
至于报警可采用声光信号。
2 基础知识介绍2.1 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]。
如图1示为热释电红外传感器的内部电路框图。
图1 热释电红外传感器的内部电路框图2.2 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。
人体辐射的红外线中心波长为9--10um,而探测元件的波长灵敏度在0.2--20um范围内几乎稳定不变。
在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口,这个滤光片可通过光的波长范围为7--10um,正好适合于人体红外辐射的探测,而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收,这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。
一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同不能抵消,经信号处理而输出电压信号。
2.3 AT89C51单片机简单概述2.3.1 AT89C51单片机的结构AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器(EPROM)和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash 存储单元,功能强大[3]。
AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。
图2为AT89C51单片机的基本组成功能方块图。
由图可见,在这一块芯片上,集成了一台微型计算机的主要组成部分,其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等,各部分通过内部总线相连。
下面介绍几个主要部分。
外时钟源外部事件计数外部中断控制并行口串行通信能。
口的时,P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写1时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址1时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入1后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:P3口管脚备选功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 INT0(外部中断0)P3.3 INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 WR(外部数据存储器写选通)P3.7 RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许端的输出电平用于锁存地址的地址字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。
PSEN:外部程序存储器的选通信号端。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
EA/VP:当EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时,EA将内部锁定为RESET;当EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:反向振荡器的输出,如采用外部时钟源驱动器件,应不接。
3 方案设计3.1 总体设计思路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、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须包含如下结构:热释电红外传感探头电路、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3总体设计框图所示:图3 总体设计框图处理器采用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AT89C51单片机。