红外报警系统课程设计
(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。
(2023)红外线防盗报警器课程设计报告(一)
(2023)红外线防盗报警器课程设计报告(一)课程设计报告:2023红外线防盗报警器一、课程背景随着社会的不断发展,人们对于安全性的需求逐渐增强。
防盗与报警一直是人们关注的话题。
因此,本课程通过学习红外线技术,设计并制作红外线防盗报警器。
二、课程目标1.了解红外线传感器的基本原理和应用;2.掌握数字电路的基本知识和相关电子器件的使用方法;3.学会使用通用硬件设备和软件进行电路搭建和编程;4.能够独立设计和制作红外线防盗报警器,并能实现相关功能;5.增强对安全防范的意识和科技创新的能力。
三、课程内容1.红外线技术的基本原理和应用;2.模拟和数字电路的基础知识;3.红外线传感器的选用和电路设计;4.防盗和报警电路的构建;5.MCU程序设计与调试;6.实际调试和优化。
四、课程步骤1.学习理论知识,掌握相关电路知识和编程功底;2.搭建防盗报警器电路板,调试电路连通性;3.编写MCU程序,实现防盗报警功能;4.完成实验调试并进行优化。
五、预期成果1.成功制作并调试出红外线防盗报警器;2.实现相关防盗和报警功能,反应准确;3.掌握数字电路的基本知识,进一步提升编程能力;4.提高安全防范意识,增加科技创新能力。
六、课程评价方式根据学生课程表现、作业、实验票据及实验成果进行评价。
七、课程总结通过本课程的学习,学生们对硬件、软件以及传感器的使用有了更深入的了解,理论结合实践,动手实践能力得到提高。
同时,通过研发红外线防盗报警器,加强了对安全问题和创新思维的认识和掌握。
八、课程拓展为了进一步拓展学生的应用技能,可以在本课程的基础上,开设相关的拓展课程,例如:1.根据学生的兴趣和专业,继续深入学习物联网技术、机器人、自动化控制等领域,拓宽应用方向;2.关于红外线技术的其他应用,如远程控制、遥控器等;3.引导学生完成项目研究和论文发表,培养创新能力和科研实践经验。
九、课程参考资料1.《电子工程基础》;2.《单片机应用设计》;3.《红外线技术原理与应用》。
红外线报警器设计及说明书
5.PCB-------------------------------------------------------------------
6.制作线路板〔PCB板〕---------------------------------------------
4.晓东.报警集成电路和报警器制作实例 .人民邮电,2001.4
〔2〕打印
(3)加热转印
(4)腐蚀
〔5〕钻孔与后续处理
利用ProtelDXP2004SP2软件按原理图画好并生成印制电路板。要求单面敷铜板,然后按照上述过程做出PCB板
7. 安装与调试
〔1〕元器件的测试:
所有元器件均用万用表测试参数并区分好外
〔2〕元件的布局与连线走线
在网孔板上根据原理图布置好元器件的位置,插入集成电路时要注意芯片的引脚位置,要求连线尽量走垂直线,尽量减少穿插点,电源线、喇叭及监控线接端口位置要合理。
20秒后如有人进入红外防盗报警器的探测区域,它将发出30秒刺耳的报警声,报警完毕后5秒,假设有人员触发它,它将再次报警,周而复始。
3.考前须知
在开机时开机时指示灯暗、报警声响变小和红外防盗报警器误报率较高时,一般是电压缺乏,此时应该更换电池。
4.原理与原理图
红外线报警器原理图
上图中,运算放大器将红外线发射二极管的输出信号作为第一级放大,然后由C3耦合给第二级。再由555定时器组成的态触发器将高电平信号输出变为低电平。使蜂鸣器工作。555时基电路与R4、R5、R6、等元件组成频率为1Hz左右的脉冲振荡器,由NE555的第3脚引脚输出矩形波电压U经过R4、对C1进展充电,从而在C1上形成矩形波电压,经R3加至Q1管的基极上,以提高Q1管的基极偏置电流。由Q1管及R6、R3等组成音频振荡器,其振荡中心频率可由R6、数值确定,并随Q1管的基极偏置电流的大小而变化,使音频由低逐渐变高,然后再有高逐渐变低,周而复始,从而形成由低-高-低-高音调变化的报警声,只要合理的选择R1、R2、C3、R4和C2等元件参数,即可产生报警声的效果。
《测试技术 》课程设计 微波,红外双鉴器的入侵报警系统
目录1 设计的目的和意义 (1)2总体方案设计 (2)2.1方案比较 (2)2.2 方案论证 (3)2.3 方案选择 (3)3 单元模块设计及工作原理分析 (4)3.1 微波多普勒探测模块 (4)3.2 HB100输出信号处理模块 (7)3.3热释电红外探测模块 (8)3.4HN911L的输出信号处理模块 (13)3.5双鉴探测器模块 (13)4系统调试 (18)5系统功能和指标参数 (19)5.1报警系统的功能及工作过程 (19)5.2 系统指标参数 (19)6设计总结 (20)6.1 小结 (20)6.2系统前景展望及完善改进 (20)7参考文献: (21)附录:防盗报警系统设计原理图 (22)1 设计的目的和意义随着信息技术及传感器技术的普及和发展,尤其是跨入新世纪后,保密探测技术得到了迅猛的发展,微波多普勒/红外探测技术已渗透到国民经济的各行各业和人们日常生活的方方面面,在工业自动化、生产过程控制、通信、红外制导、激光武器、电子对抗、环境监测、红外加热、安全防范、家用电器控制及日常生活各个方面都得到了广泛的应用。
本论文主要谈了红外技术和微波多普勒效应在防盗报警系统中的应用。
如今市场上成熟的防盗报警产品有被动式的、主动式的和多技术复合式的。
但前两者都有致命的缺点就是误报率很高,而多技术复合式的防盗报警器误报率很低,也是未来发展的主要方向。
即使如此,我依旧设计的是被动式防盗报警器,因为我以目前的水准很难对已成熟的产品有所突破而设计出一流的产品。
个人认为利用红外技术和微波多普勒效应设计防盗报警器的意义在于设计的过程,在设计的过程中我们才会把这几年在学校里学到的融合,同时也让自己明白我们的学习道路还很遥远。
报警器适用于仓库、住宅等地防盗报警。
在没有人在的情况下它可自动完成报警任务,防止盗窃的发生。
自动报警器的设计在一定情况下解决了无人看护仓库、住宅等地物品的保护,使厂家的资产和个人的财产免受损失。
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。
红外报警器综合课程设计
2010年1月1日课程设计任务书目录摘要 (2)关键词 (2)1 引言 (2)1.1 系统设计目的 (2)1.2 系统设计思想 (3)1.3 系统设计方案 (3)2系统硬件设计 (5)2.1基于单片机的红外报警器的总体设计 (5)2.2.单元模块 (4)2.2.1单片机控制电路 (4)2.2.2电源电路 (5)2.2.3红外线发射电路 (5)2.2.4红外线接收电路 (6)2.2.5报警电路 (7)3 系统软件设计 (9)3.1 程序流程图 (9)3.2 程序 (10)4 测试结果 (11)4.1系统测试 (11)4.2硬件测试 (10)5总结 (12)参考文献 (13)附录 (12)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,对私有财产的保护意识及自身的安全保护意识在不断的增强,因而对安防措施提出了新的要求。
本设计就是为了满足安防的需要而设计的电子报警系统。
就目前市面上装备主要有压力触发式报警器、开关电子报警器和压力遮光触发式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。
本系统采用了红外发射与接收管,它的制作简单、成本低,安装比较方便,而且安防性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠,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和用户操作。
关键词单片机、电源、红外对管、发射电路、接收电路、报警电路1 引言1.1 系统设计目的随着电子技术的发展,人类不断研究,不断创新纪录,人们自身的安防意识也在逐渐增强。
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。
自己亲手制作一个红外报警器不仅有实用性而且也是很有意义的一件事情,同时本次实验设计注重对单片机工作原理及报警原理的理解,以便今后自己在单片机领域的学习和开发打下基础,提高自己的动手能力和设计能力,培养创新能力,丰富自己的理论知识,做到理论和实践相结合。
红外线防盗报警器课程设计报告-V1
红外线防盗报警器课程设计报告-V1撰写人:AI语言模型一、课程设计主题和背景本次课程设计的主题是红外线防盗报警器,是一种防盗设备,应用于家庭、商务场所等不同的场景中,一旦监测到非法入侵,会立即启动报警机制,提醒业主或者保安人员。
红外线防盗报警器是比较简单的电子产品,由相应的器材通过信号控制实现自动化管理。
由于其易于安装、使用,成本较低,因此深受广大用户的喜爱。
二、目标分析和需求分析1.目标分析本次课程设计的目标在于对学生进行红外线防盗报警器的相关知识培训,让学生能够理解防盗报警器的整体工作原理和具体实现流程,掌握相关硬件和软件操作的技巧,通过手动搭建测试模型,了解警情检测和反应处理的过程。
2.需求分析为了能够达到课程设计的目标,考虑到学生在理论学习方面的不同基础水平,设计了以下三个需求:(1)理论知识基础;(2)实验模型搭建;(3)实验操作演示。
三、课程设计内容与进度1.课程设计内容通过对需要掌握的技能进行归纳和总结,可以将课程设计的实际内容划分为以下几个方面:红外线基础知识、红外线探头及电路设计、报警器控制、声光报警装置设计等。
2.课程设计进度为了保证课程能够按时完成,本次课程设计将分为三个主要阶段进行,分别是前期准备阶段、实验阶段和结果分析阶段。
具体的进度安排如下:(1)前期准备阶段本阶段主要是对学生进行必要的基础知识复习和实验方案讲解,包括- 红外线原理- 红外线传感器原理- 报警器作用和种类- 软硬件资料的准备(2)实验阶段在实验阶段,学生将进行相应的红外线防盗报警器的实验搭建和实验操作,主要包括:- 红外线探头电路和红外线探头的安装- 报警器的加装与控制板的安装- 警报装置的安装和测试(3)结果分析阶段在该阶段,将对学生搭建的实验模型进行分析,通过分析实验数据和分析分析实验过程中遇到的问题,提高学生综合实验的能力。
四、实验呈现学生完成实验后,要求在报告中提出实验过程中遇到的问题,以及最终实验得到的结果。
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。
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。
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。
红外线防盗报警课程设计
红外线防盗报警课程设计一、课程目标知识目标:1. 了解红外线的基本概念,掌握红外线在防盗报警系统中的应用原理;2. 掌握红外传感器的工作原理,了解其种类及特点;3. 了解红外线防盗报警系统的组成,掌握其安装与调试方法。
技能目标:1. 能够正确使用红外传感器进行数据采集,并分析数据;2. 能够设计简单的红外线防盗报警电路,进行实际操作;3. 能够运用已学知识解决实际生活中的红外线防盗报警问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对物理现象的好奇心,激发学习兴趣;2. 培养学生动手实践能力,提高解决实际问题的能力;3. 增强学生的安全意识,培养关爱他人、关注社会公共安全的情感。
课程性质:本课程属于物理学科,以实验和实践为主,结合理论教学,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:六年级学生已具备一定的物理知识基础,对新鲜事物充满好奇,动手能力强,但需引导其将知识应用于实际生活。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以学生为主体,充分调动学生的积极性,提高学生的实践操作能力和创新能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 红外线基础知识:包括红外线的定义、特性、传播原理等,参考教材相关章节,让学生对红外线有基本的认识。
2. 红外传感器:介绍红外传感器的工作原理、种类、选型及应用,结合教材实例,让学生了解红外传感器在防盗报警系统中的作用。
3. 红外线防盗报警系统:讲解系统的组成、工作原理、设计方法,以及安装与调试过程,参考教材相关案例,指导学生进行实际操作。
4. 实践操作:安排学生进行红外传感器数据采集、分析,设计并搭建简单的红外线防盗报警电路,提高学生的动手能力。
5. 教学大纲:(1)第一课时:红外线基础知识,红外传感器的认识;(2)第二课时:红外传感器的工作原理及应用;(3)第三课时:红外线防盗报警系统的组成、设计方法;(4)第四课时:实践操作,搭建红外线防盗报警电路;(5)第五课时:总结与评价,巩固所学知识。
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基本要求 (2)2.2提高要求 (2)2.3扩展要求 (2)3.课题内容简介 (3)4.总体设计框图 (3)5.电路工作原理 (5)6.硬件电路原理阐述6.1单片机控制系统电路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发展,人民的生活水平相应地不断提高。
人们对自身的财产安全越来越重视,如何保障财产安全成为社会普遍关注的热点问题。
传统的方法(如安装防盗门、防盗窗、防盗网等)已日益淘汰,取而代之的则是各种先进的、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安全防范系统,但是也存在着安全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、与住户脱离了直接联系等缺陷,而且往往价格过高,普通家庭消费不了。
因此,一套高效快捷、安全可靠、物美价廉的警报系统对家庭用户来说显得非常重要。
本次的课题设计采用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,一遇情况立即自动报警,成本低,电路简单,满足绝大多数家庭的需求。
2 课题要求2.1基本要求必须实现键盘输入以及输入的信号进行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用模拟电路设计;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接受子系统分别安装在门和门框上,红外线发送器和接收器正对。
进入报警状态后,如果红外线发射子系统发射的红外线在接收子系统不能被接收,证明门被打开过,这时报警响起。
传感器课程设计红外热释电报警电路
01
被动式红外热释电传感器
被动式传感器不需要额外的红外光源,仅依靠环境中的自然红外辐射进
行工作。其优点是结构简单、成本低廉;缺点是容易受到环境温度和背
景辐射的影响,误报率较高。
02
主动式红外热释电传感器
主动式传感器通过发射红外光并接收反射回来的光信号来检测目标。其
优点是探测距离远、抗干扰能力强;缺点是需要额外的红外光源,增加
红外热释电报警电路设计与实现
01
成功设计并实现了基于红外热释电传感器的报警电路,能够准
确检测人体活动并触发报警。
传感器性能优化
02
通过调整传感器参数和电路结构,提高了传感器的灵敏度和抗
干扰能力。
系统集成与测试
03
将红外热释电报警电路与其他相关模块进行集成,并进行了全
面的测试,验证了系统的稳定性和可靠性。
02
红外热释电传感器原理及特性
工作原理介绍
热释电效应
当红外热释电传感器受到红外辐 射时,其内部的热释电材料会产 生温度变化,进而产生电荷,实 现红外辐射到电信号的转换。
信号处理
传感器输出的微弱电信号需要经 过放大、滤波等处理,以便后续 电路能够准确识别。
主要特性参数分析
探测距离
红外热释电传感器的探测距离 因型号和制造工艺的不同而有 所差异,一般从几米到几十米
01
02
主程序循环
```c
03
void loop() {
关键功能代码片段展示
01
// 不断检测人体移动
02
check_movement();
03
// 延时以降低功耗和避免过度 敏感
关键功能代码片段展示
关键功能代码片段展示
(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。
2 、热释电红外传感器2.1、热释电红外线传感器简介热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件,它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其转化成电压信号输出。
红外线报警系统课程设计
红外线报警系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解红外线的基本概念,掌握红外线传感器的工作原理;2. 学生能够描述红外线报警系统的组成及各部分功能;3. 学生了解数字电路基础知识,能够分析红外线报警系统的电路图;4. 学生掌握相关物理知识,如光的传播、反射和吸收等。
技能目标:1. 学生能够独立操作红外线传感器和相关电子元件;2. 学生能够正确连接并调试红外线报警系统的电路;3. 学生具备分析和解决实际问题的能力,能够针对红外线报警系统进行故障排查和优化。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对物理和电子技术的兴趣,激发探究精神;2. 学生树立安全意识,认识到科技在生活中的应用;3. 学生在团队协作中培养沟通、协作能力,增强集体荣誉感;4. 学生学会尊重他人成果,养成诚信、负责任的科学态度。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,结合物理知识和实际操作,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:本年级学生具备一定的物理基础和电子技术知识,对实际操作和科技创新有较高的兴趣。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,关注个体差异,提高学生的实践能力和综合素质。
通过课程目标的具体分解,使学生在学习过程中达到预期成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 红外线基础知识:红外线的定义、特性、应用领域;2. 红外线传感器:工作原理、种类、性能参数、使用方法;3. 数字电路基础:逻辑门、触发器、计数器等基本概念;4. 红外线报警系统:系统组成、工作原理、各部分功能;5. 电路图分析:解读红外线报警系统的电路图,了解各元件的作用;6. 实践操作:操作红外线传感器,连接并调试电路;7. 故障排查与优化:分析系统故障原因,提出解决方案;8. 安全意识与科技创新:探讨红外线报警系统在生活中的应用,提高安全意识。
教材章节关联:1. 红外线基础知识:教材第3章第2节;2. 红外线传感器:教材第4章第1节;3. 数字电路基础:教材第5章;4. 红外线报警系统:教材第6章第2节;5. 电路图分析:教材第7章;6. 实践操作:教材第8章;7. 故障排查与优化:教材第9章;8. 安全意识与科技创新:教材第10章。
红外遥控报警器--模电课设报告
课程设计说明书课程设计名称:模拟电路课程设计课程设计题目:红外遥控报警器学院名称:南昌航空大学信息工程学院专业:班级:学号:姓名:评分:教师:2013 年 3 月 15 日模拟电路课程设计任务书2012-2013 学年第 2学期第 1 周- 3 周题目红外遥控报警器内容及要求①当有人遮挡红外光时发出报警信号,无人遮挡红外光时报警器不工作;②红外发射器,发射频率为30kHz,控制距离≥2m;③报警信号频率800Hz。
进度安排第1周:查阅资料,到机房学习仿真软件,确定方案,完成原理图设计及仿真;第2周:领元器件、仪器设备,制作、焊接、调试电路,完成系统的设计;第3周:检查设计结果、撰写课设报告。
学生姓名:指导时间:周一、周三、周四下午指导地点:E 楼 311室任务下达2013 年2月25日任务完成2013 年 3 月15日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师系(部)主任注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要本次课设是红外遥控器报警器,采用了555多谐振荡器,自激多谐振荡器产生红外光的调制脉冲,脉冲经功率放大后控制红外发光二极管发射红外脉冲。
芯片经稳压电源产生方波并利用红外发射与接收二极管的开关功能实现对蜂鸣器的控制从而达到警报功能。
达到了当无人阻挡时,远红外接收二极管接收到红外发射二极管发出的红外线,蜂鸣器不发出警报;当有人阻挡时,蜂鸣器发出警报的效果。
关键字:警报﹑功率放大﹑多谐振荡目录前言 (1)第一章电路组成及工作原理 (2)1.1方案选择 (2)1.2设计原理 (2)1.2.1红外发射电路 (3)1.2.2红外光敏接收电路 (4)第二章电路设计及器材选择 (5)2.1红外发射电路 (5)2.2红外光敏接收器电路 (5)2.3放大电路 (5)2.4整流开关电路 (6)第三章电路仿真和系统调试 (7)3.1电路仿真 (7)3.2仿真结果 (8)3.3系统调试 (9)第四章结论 (10)第五章参考文献 (11)前言随着经济的发展和生活水平的提高,人们的防盗意识也增强,相应的对报警器的需求也日益丰富,报警器的运用已深入到各行各业,比如银行、学校及一些保密行业。
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广州大学物电与电子工程学院光信息专业课程设计报告教师评语:成绩:评阅教师日期摘要:本文概述了红外发射和接收的基本原理和特点,介绍了74LS00、74LS74、74LS75、LM358和555芯片的功能应用,并介绍了其应用于红外防盗报警系统的设计方案,并对其进行了调试及性能分析。
关键词:防盗报警红外一、前言:红外发射管是由红外发光二级管矩组成发光体,用红外辐射效率高的材料(常用砷化镓)制成PN结,正向偏压向PN结注入电流激发红外光,其光谱功率分布为中心波长830~950nm。
LED是英文Light Emitting Diode的简称,表现是正温度系数,电流越大温度越高,温度越高电流越大,LED红外灯的功率和电流大小有关,但正向电流超过最大额定值时,红外灯发射功率反而下降。
红外发射管(红外线灯管)可广泛用于红外摄像机、音频输出等红外引用产品中,其里面晶片功率大小通常决定发射距离,但红外监控摄像机效果又与红外灯的角度,灯组多少,机板,镜头等有关。
红外摄像机设计距离较近就用角度较大的IR发射管,并且还要跟镜头视角相配合;20米以上的必须用台湾正型12mil 以上晶片,日本的也行。
由于市场无序竞争,厂家标榜的照射距离和实际可视距离概念不清,大部分小的红外摄像机生产商为了降低生产成本大量采用国产及台湾10mil、8mil晶片,甚至散型晶圆封装的(包括封装厂IR发射管不良品)做正型红外灯来装配摄像机。
建议打长距离的用户还是用正型晶片封装的IR发射管,如台湾鼎元、光磊(鼎元相对衰减慢、夜视清晰)。
红外接收管,红外接收电路通常被厂家集成在一个元件中,成为一体化红外接收头。
内部电路包括红外监测二极管,放大器,限副器,带通滤波器,积分电路,比较器等。
红外监测二极管监测到红外信号,然后把信号送到放大器和限幅器,限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平,而不论红外发射器和接收器的距离远近。
交流信号进入带通滤波器,带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波,通过解调电路和积分电路进入比较器,比较器输出高低电平,还原出发射端的信号波形。
红外接收头的种类很多,引脚定义也不相同,一般都有三个引脚,包括供电脚,接地和信号输出脚。
根据发射端调制载波的不同应选用相应解调频率的接收头。
利用红外发射、接收的特性可以应用于信号的传输,本设计就是介绍红外信号触发报警系统,从而实现防盗功能。
二、设计方案:电路中由发射和接受部分组成,发射部分由555芯片、电阻器R1、电位器R2、电容CAP和红外发射管组成。
接收部分由电阻器R1、R2、R4、R8、R9,电位器R3、R7,电容C1、C2,芯片74LS175、74LS74、74LS00、555、LM358,三极管9014,红外接收1838,蜂鸣器,复位开关组成。
当红外接收和发射正对没障碍物时,74LS175的4脚的电位为低,2脚输出的电压为低,蜂鸣器不响。
当红外接收和发射正对有障碍物通过时,红外接收产生一个脉冲,74LS175的4脚的电位由低变高,然后变低,2脚输出的电压被锁存为高,蜂鸣器响。
当按下复位开关,蜂鸣器关闭。
发射电路:接收电路:三、理论计算:器件功能参数:1、红外发射二极管常用的红外发光二极管(如SE303.PH303),其外形和发光二极管LED相似,发出红外光。
管压降约1.4v,工作电流一般小于20mA。
为了适应不同的工作电压,回路中常常串有限流电阻。
发射红外线去控制相应的受控装置时,其控制的距离与发射功率成正比。
为了增加红外线的控制距离,红外发光二极管工作于脉冲状态,因为脉动光(调制光)的有效传送距离与脉冲的峰值电流成正比,只需尽量提高峰值Ip,就能增加红外光的发射距离。
提高Ip的方法,是减小脉冲占空比,即压缩脉冲的宽度T,一些彩电红外遥控器,其红外发光管的工作脉冲占空比约为1/3-1/4;一些电器产品红外遥控器,其占空比是1/10。
减小脉冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加。
常见的红外发光二极管,其功率分为小功率(1mW-10mW)、中功率(20mW-50mW)和大功率(50mW-100mW以上)三大类。
要使红外发光二极管产生调制光,只需在驱动管上加上一定频率的脉冲电压。
用红外发光二极管发射红外线去控制受控装置时,受控装置中均有相应的红外光一电转换元件,如红外接收二极管,光电三极管等。
实用中已有红外发射和接收配对的二极管。
2、1838红外接收头1红外信号收发系统的典型电路如图1所示,红外接收电路通常被厂家集成在一个元件中,成为一体化红外接收头。
2内部电路包括红外监测二极管,放大器,限副器,带通滤波器,积分电路,比较器等。
红外监测二极管监测到红外信号,3然后把信号送到放大器和限幅器,限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平,而不论红外发射器和接收器的距离远近。
交流4信号进入带通滤波器,带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波,通过解调电路和积分电路进入比较器,比较器输出5高低电平,还原出发射端的信号波形。
注意输出的高低电平和发射端是反相的,这样的目的是为了提高接收的灵敏度。
6一体化红外接收头,如图2所示:图2 红外接收头红外接收头的种类很多,引脚定义也不相同,一般都有三个引脚,包括供电脚,接地和信号输出脚。
根据发射端调制载波的不同应选用相应解调频率的接收头。
红外接收头内部放大器的增益很大,很容易引起干扰,因此在接收头的供电脚上须加上滤波电容,一般在22uf以上。
3、74LS175175 为四上升沿D 触发器,当清除端(CR )为低电平时,输出端Q 为低电平。
在时钟(CP)上升沿作用下,Q 与数据端(D)相一致。
当CP 为高电平或低电平时,D 对Q 没有影响。
引脚图:逻辑图:4、74LS74在TTL电路中,比较典型的d触发器电路有74ls74。
74ls74是一个边沿触发器数字电路器件,每个器件中包含两个相同的、相互独立的边沿触发d触发器电路。
逻辑图及引脚图:5、74LS0074LS00为四个二输入与非门,其逻辑引脚图为:6、555芯片555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为 555,用 CMOS 工艺制作的称为 7555,除单定时器外,还有对应的双定时器 556/7556。
555 定时器的电源电压范围宽,可在 4.5V~16V 工作,7555 可在 3~18V 工作,输出驱动电流约为 200mA,因而其输出可与 TTL、CMO S 或者模拟电路电平兼容。
555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
逻辑图,引脚图如下:7、LM358LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
引脚图为:8.9014半导体三极管也称为晶体三极管,可以说它是电子电路中最重要的器件,他最主要的功能是电流放大和开关作用,三极管顾名思义具有三个电极。
本设计中用于电流放大。
9014是一种低电压,大电流,小信号的NPN型三极管。
特征:集电极漏电流ICBO VCB=60V,IE=0 100 nA发射极漏电流IEBO VBE=5V,IC=0 100 nA集电极、发射极击穿电压BVCEO IC=1mA,IB=0 50 V发射极、基极击穿电压BVEBO IE=10μA,IC=0 5 V集电极、基极击穿电压BVCBO IC=100μA,IE=0 60 V9、电位器R3、R7R3用于改变震荡频率,改变CP的时钟脉冲的输入。
R7用于改变滞回比较器电路的参考电平。
结构特点:电位器的电阻体有两个固定端,通过手动调节转轴或滑柄,改变动触点在电阻体上的位置,则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值,从而改变了电压与电流的大小。
结果分析:电路接5V的电压,红外发射管与接收管正对,在没有障碍物的情况下,蜂鸣器不响,用障碍物通过它们之间,蜂鸣器响。
按下复位开关,蜂鸣器停止。
结论:本文设计的红外报警系统实现了防盗功能,内容涉及红外发射和接收、震荡电路、放大电路、滞回比较器、锁存电路等诸多方面的知识,整个报警系统设计完成后达到了预期的效果,系统工作稳定,不出现误报的情况。
但由于专业知识有限,设计中还有不少不足之处。
希望日后有所进步。
通过设计有以下几点的收获:1、通过本次设计了解到红外的工作特性,学会了多个芯片的使用方法与功能。
2、学会了综合应用D触发器、分频电路、多谐震荡器、CP时钟脉冲源、滞回比较器等单元电路。
3、学会了简单数字系统实验的调试及故障排除方法。
4、复习了MULTISIM的使用。
5、巩固了模拟电路、数字电路的知识。
四、参考文献1.吴正光,郑颜《电子技术实验仿真与实践》科学出版社2.华成英,童诗白《模拟电子技术基础》高等教育出版社3.阎石《数字电子技术基础》高等教育出版社。