红外探测系统设计

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红外检测实验课程设计

红外检测实验课程设计

红外检测实验课程设计一、教学目标本课程旨在通过红外检测实验,让学生掌握红外线的产生、特性及其在实际应用中的基本原理。

通过课程学习,学生应能理解红外线的物理本质,掌握红外检测的基本方法,并能够运用所学知识分析、解决实际问题。

在技能方面,学生应能熟练操作红外检测设备,进行红外线辐射强度的测量和数据分析。

在情感态度价值观方面,培养学生对物理实验的兴趣,提高学生科学探究的能力,使学生认识到红外线在现代科技领域的重要作用。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:首先,介绍红外线的产生、红外线的特性及其与电磁波谱的关系;其次,讲解红外检测的原理,包括红外探测器的工作原理及其性能参数;然后,通过实验操作,让学生掌握红外检测设备的正确使用方法,学会进行红外线辐射强度的测量和数据分析;最后,结合实际应用案例,使学生了解红外检测技术在各个领域的应用。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式。

首先,通过讲授法,为学生提供系统的理论知识;其次,利用讨论法,引导学生进行主动思考和问题分析;再次,通过案例分析法,使学生了解红外检测技术在实际应用中的具体做法;最后,运用实验法,让学生在动手实践中掌握红外检测的基本技能。

四、教学资源为了支持课程的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:教材《红外检测技术与应用》,为学生提供系统的理论知识;参考书《红外探测器原理与设计》,为学生深入理解红外检测技术提供帮助;多媒体资料,包括红外线产生和检测的动画演示,以及实际应用案例的视频介绍,丰富学生的学习体验;实验设备,包括红外检测仪、光源、探测器等,为学生提供动手实践的机会。

五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化评价方式,全面客观地评价学生的学习成果。

评估主要包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,评价学生的学习态度和课堂表现。

2.作业:布置适量的作业,让学生巩固所学知识,通过批改作业了解学生的掌握程度。

红外探测设计报告

红外探测设计报告

一、综述随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。

现在现在很多小区都安装了智能报警系统,因而大大提高了小区的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全。

由于红外线是不见光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。

此外,在电子防盗、人体探测等领域中,被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。

1、基于红外技术报警器的种类目前国内使用的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、主动式红外发射/接收以及微波等技术为基础。

与被动式红外入侵报警器比较,主动式具有灵敏度高,探测距离远,对气候与气象变化有良好的适应能力等优点,比较适合室外或某些特殊警戒使用。

但其不足之处是视场角小,警戒区狭窄,安装比较复杂,价格稍贵。

主动式红外入侵报警器也由探测器和监控器两部分组成。

将一台红外发射机和接收机组合在一起就可以构成一种简单的非可见光束入侵物探测器或报警系统DJ。

上述的主动和被动入侵报警器是利用一种传感或探测方式,即单探测技术进行报警的。

虽然其结构简单,价格低廉,但由于易受各种因素的影响,如环境温度、震动、光强变化、电磁干扰、小动物活动等的影响,在某些情况下的误报,漏报率会相当高,所以只有采用多种探测技术,才能较好的解决误报率高这一难题。

多技术复合入侵报警器是将两种或两种以上的探测技术结合在一起,以“相与”的关系来触发报警装置,即只有当两种或两种以上探测器同时或相继在短暂时间内都探测到入侵日标时,才发出报警信号。

在双探测技术的报警器中,以热释电红外一微波双探测技术组合的误报率最低。

而这里所设计的被动式红外报警器则采用了美国的传感元件——热释电红外传感器。

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,它还能鉴别出运动的生物与其它非生物。

热释电红外传感器既可用于防盗报警装置,也可以用于自动控制、接近开关、遥测等领域。

红外测距系统设计(光电系统设计)

红外测距系统设计(光电系统设计)

word本科生课程论文论文题目红外光电测距系统设计课程名称光电系统设计学生某某谷幸东、郭晓龙、何志毅、胡健辉学号201211911309、10、11、12所在学院理学院所在班级电科1123班指导教师汤照目录第一章绪论11.1 红外线概述11.2 红外传感器的分类11.3 红外传感器的应用21.4 AT89C52单片机概述31.5 MCP3001简介6第二章红外测距的工作原理与基本结构82.1 红外测距传感器简介82.2 红外线测距的工作原理82.4红外测距传感器接线102.5 红外测距系统的基本结构10第三章红外测距的硬件设计113.1 红外测距的实现构想113.2 系统硬件结构电路图123.3 各硬件电路设计123.3.1 复位电路123.3.2 时钟电路133.3.3 A/D转换电路143.3.4 LCD显示电路14第四章红外测距的软件设计154.1 系统软件结构框图154.2 软件程序设计164.3 源代码16第五章仿真测试215.1系统的软件的调试仿真21第六章 PCB图及元器件清单226.1 PCB图236.2 元器件清单23第七章课程设计任务分工及个人心得体会247.1任务分工247.2 设计心得体会24第一章绪论1.1 红外线概述红外辐射俗称红外线,又称红外光,它是一种人眼看不见的光线。

但实际上它和其他任何光线一样,也是一种客观存在的物质。

任何物体,只要它的湿度高于绝对零度,就有红外线向周围空间辐射。

它的波长介于可见光和微波之间。

红外辐射的物理本质是热辐射。

物体的温度越高,辐射出来的红外线越多,红外辐射的能量就越强。

研究发现,太阳光谱各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的,而且最大的热效应出现在红外辐射的频率X围内,因此人们又将红外辐射称为热辐射或热射线。

目前红外发射器件(红外发光二极管)发出的是峰值波长0.88uM~0.94uM之间的近红外光,红外接收器件(光敏二极管、光敏三极管)的受光峰值波长为0.88uM~0.94uM之间,恰好与红外发光二极管的光峰值波长相匹配。

红外生命探测仪用光学系统的设计

红外生命探测仪用光学系统的设计

z o r to o .S n e i u e n S a e i l f r isl n ,isF u b r i g e t r t a . ih o m a i f3 i c t s s Ge a d Zn e m t ra s o t e s t n m e s r a e h n 1 i wh c
sai eu nyo 1 / p t l q e c f 5 pmm. f r h mp rtr n e fh pi l ytm a dte aa ee f af r l A e te e eaue ag e t a ss n rm tr o t t r ot o c e hp s
Abs r c : ta t To lt t e o tc l s s e o n i ra e i e e t r h v a g r d t c i n a e ,a n w e h p i a y t m fa nf r d l e d t c o a e a l r e e e to r a e f
为变 倍
为补偿组 , ( 为后 固定组 。图 1 j 5 中,上
0 引 言
以往 的红 外 生命探 测仪 一 般都 是采 用 固定 焦距 透 镜 的单 视场 系统 。该 系统 所用 的透 镜 片
数少 , 并且能够 较好地 吸收红 外辐射 能量 , 但是
性, 无法很好地适 应灾后 复杂多变 的环境 。 随着 技术 的改进 ,变焦 距视 场 系统 逐渐 取代 了单 视
i fa e a ed o i w p i a e e to y t m s p o o e . Th p ia yse i o m y t m . n r r d du lf l fv e o tc l d t c i n s s e i r p s d i e o tc ls t m s a z o s s e Be a s sl n r u o m sa d c m p n a e e pe a ur y a i l c u e i e sg o p z o n o t e s tstm r t e b x a to , t l c r m e h n c l y t m mo i n isee t o c a ia s e s i i p i e ssm l d.Th y t m a n o e a i n wa e ba d o o 1 m . c l a e o 5 t 4 n a d a i f e s s e h s a p r t o v n f8 t 4 u a f a ng f o 1 0 i n o r 3 ni

陆基红外探测系统遮光罩优化设计

陆基红外探测系统遮光罩优化设计

2 G aut nv r t o h hn s a e fSine,B in 0 0 9 C ia . rd aeU iesy fteC ieeAcd myo c cs e ig 10 4 , hn) i e j Ab t a t A meh d o p mi ig d sg f b fl s p o o e o d ce s he in r ir da in o e sr c : to f o t zn e i n o a e wa r p s d t e r a e t n e ra it f t i o h g o n — a e n ae o t a y tm .Th is o d r at f te o v n o a f e r u d b s d i f r d p c l s se r i e frt r e p r o c n e t n baf wa s b ttt d y h i l l s u s u e b i s v r l r fe t e u f c s e e a e c v sr a e wh c r epe d c l o a h o e .Be a s e e e tv u f c s o l l i ih we e p r n iu a t e c t r r h c u e t rf c e s ra e c u d h l i r to r fe tt e ir d ae ih ,t e o to - ed sry lg twa u p e s d.Alo t e r fe t e s ra e r er —e c ra itd l t h u — ff l ta ih ss p r se l h g i s e c v u f c s wee h l i o o e si i he sr y l h n u e y in r ir da o sd ce s d.Th sm e o fo t ii g t e fl w mi sv t y,t ta i tid c d b n e ra it n wa e r a e g i i t d o p i zn h m h b f e wa nr d c d i e al a si to u e n d ti.Ta i g a g o n - a e nfa e pi a y tm o xa pe h e p i ts u c l k n r u d b s d i r d o t ls se f re m l,t o n o r e r c

_红外人体温度测量系统毕业论文.

_红外人体温度测量系统毕业论文.

陕筋瘗工曙整毕业论文(设计)任务书院(系)机械工程学院_________ 专业班级测控092班__________ 学生姓名石涛___________一、毕业论文(设计)题目_________________ 红外人体温度测量系统的设计_________________________二、毕业论文(设计)工作自2012 年11月19 日起至2013 年6月20日止三、毕业论文(设计)进行地点:_________________ 校内_________________________________________四、毕业论文(设计)的内容要求:1、设计课题简介:人体温度是表征人正常生理活动的重要指标之一,也是临床上诊断疾病需要检测的生理指标之一。

普通的体温计虽然可以准确测量人体温度,但测量时间较长,红外温度测量可以实现非接触、短时间准确测量人体温度,尤其适合在人流密度高、流行病高发区使用。

本次设计要求在熟悉目前红外人体温度测量原理基础之上,完成红外人体温度测量系统方案设计,要求方案能够实现连续测量、数据保存、清零、数据检索、测量前校准、超限报警、系统复位等功能,方案整体简便可行;针对制订出的设计方案,完成硬件电路部分设计(包括数据采集部分、信号调理、数字显示部分设计、元器件选型等),并完成相应的图纸和设计说明书(论文),完成专业外文资料翻译任务。

2、设计内容及要求:1).搜集有关资料,撰写毕业设计开题报告。

2).根据现有条件,在充分了解目前红外温度测量原理的基础上提出合理的系统总体设计方案。

3)•拟定红外人体温度测量系统方案,完成相应的设计计算,绘制方案原理图,硬件接线图,软件设计,硬件搭接、系统联调及标定,要求能够正确实现测量功能。

4)设计说明书:1份。

3、设计说明书格式要求:设计说明书应包括:序言、目录、摘要(中英文)、关键词(中英文)、中图分类号、正文(含设计方案论证、设计及其它说明等)、结束语和参考文献等内容,并按照封页、设计任务书、序言、目录、摘要、关键词、正文、结束语、参考文献和封底的顺序装订。

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。

红外报警系统设计方案

红外报警系统设计方案

记录调试结果
详细记录调试过程中遇到的问题、解 决方案及最终结果,为后续维护提供 参考。
验收标准
01
功能正常
系统应具备红外探测、报警输出等 功能,且工作正常。
准确性
系统应能够准确检测到移动物体, 避免误报和漏报。
03
02
稳定性
系统应具备较高的稳定性,在连续 工作过程中不应出现故障。
可维护性
系统应具备良好的可维护性,方便 后续的调试和维护工作。
04
05 运行与维护
日常运行管理
1 2
实时监控
对红外报警系统进行实时监控,确保系统正常运 行。
数据记录与分析
记录系统运行数据,对异常情况进行及时处理和 预防。
3
定期巡检
定期对系统进行巡检,检查设备是否正常工作, 确保系统稳定可靠。
系统故障排查
故障诊断
对系统故障进行诊断, 确定故障原因。
故障排除
根据故障原因,采取相 应的措施进行故障排除 。
故障预防
针对常见故障,制定预 防措施,减少故障发生 概率。
定期维护保养
设备清洁
定期对设备进行清洁,保持设备良好工作状态。
设备检查
对设备进行检查,确保设备正常工作。
设备更换
对损坏或老化设备进行更换,保证系统正常运行。
06 安全与隐私保护
数据加密传
保证数据传输过程中的机密性和完 整性
控制器模块
接收探测器信号,进行 数据处理和报警判断。
报警模块
在控制器触发报警时, 发出声光报警信号,提
醒人员处理。
电源模块
为整个系统提供稳定的 电源供应。
02 硬件设计
红外探测器
探测器类型

红外探测系统设计

红外探测系统设计

1. 绪论1.1 系统设计目的及意义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。

这种火焰红外传感器能以非接触形式可以检测火焰或者波长在760 纳米~1100 纳米范围内的光源,并将其转变为电压信号。

1.2国内外研究现状1.2.1技术现状红外探测技术目前主要分为近红外、中红外和远红外三种研究领域。

其中,中红外探测技术由于中红外线的高强度和高穿透性,应用最为广泛,研究也最为成熟,甚至可以分析物质的分子组成;远红外的主要优点就是其穿透性,可用于探测、加热等,应用也比较广泛。

只有近红外,由于其强度小,穿透力一般,故长期以来没有引起重视,只是近些年来才成为研究热点,因为用近红外技术可以做某些成分的定量检测,最关键的是还不必破坏试样。

(1)技术优势红外技术有四大优点:环境适应性好,在夜间和恶劣天候下的工作能力优于可见光;隐蔽性好,不易被干扰;由于是靠目标和背景之间、目标各部分的温度和发射率差形成的红外辐射差进行探测,因而识别伪装目标的能力优于可见光;红外系统的体积小,重量轻,功耗低。

(2)制约因素目标的光谱特性;探测系统的性能;目标和探测口之间的环境和距离——这三大因素是红外技术发展过程中需要解决的主要问题。

例如:为充分利用大气窗口,探测器光谱响应从短波红外扩展到长波红外,实现了对室温目标的探测;探测器从单元发展到多元,从多元发展到焦平面,上了两大台阶,相应的系统实现了从点源探测到目标热成象的飞跃;系统从单波段向多波段发展;发展了种类繁多的探测器,为系统应用提供了充分的选择余地。

红外测距的基本结构及系统设计 红外测距的常用方法和原理是什么

红外测距的基本结构及系统设计 红外测距的常用方法和原理是什么

红外测距的基本结构及系统设计红外测距的常用方法和原理是什么随着科学技术的不断发展,在测距领域也先后出现了激光测距、(微波)雷达测距、超声波测距及(红外)线测距等方式。

作为一种应用广泛、测量精度高的测量方式,红外测距利用红外线传播时不扩散、折射率小的特性,根据红外线从发射模块发出到被物体反射回来被接受模块接受所需要的时间,采用相应的测距公式来实现对物体距离的测量。

红外测距最早出现于上世纪60年代,是一种以红外线作为传输介质的测量方法。

红外测距的研究有着非比寻常的意义,其本身具有其他测距方式没有的特点,技术难度相对不大,系统构成成本较低、性能良好、使用方便、简单,对各行各业均有着不可或缺的贡献,因而其市场需求量更大,发展空间更广。

红外测距仪是指用调制的红外光进行精密的距离测量,测量范围一般为1-5公里。

红外线测距(传感器)有它的几个特点,远距离测量,在无反光板和反射率低的情况下能测量较远的距离;有同步输入端,可多个传感器同步测量;测量范围广,响应时间短;外形设计紧凑,易于安装,便于操作;所以它的应用价值比较高。

红外测距的常用方法和原理时间差法测距原理时间差法测距原理是将红外测距传感器的红外发射端发送(信号)与接收端接受信号的时间差t写入(单片机)中,通过光传播距离公式来计算出传播距离L。

式中c是光的传播速度为。

反射能量法测距原理反射能量法是由发射(控制电路)控制发光元件发出信号(通常为红外线)射向目标物体,经物体反射后传回系统的接收端,通过光电转换器接收的光能量大小进而计算出目标物体的距离L。

式中P为接收端接收到的能量,K为常数,其大小由发射系统输出功率、转换效率决定,d为被测目标漫反射率。

相位法测距原理相位测距法是利用无线电波段的频率,对红外激光束进行幅度调制并测定调制光往返一次所产生的相位延迟,再根据调制光的波长,换算出此相位延迟所代表的距离D,此方式测量精度非常之高,相对误差可以保持在百分之一以内,但要求被测目标必须能主动发出无线电波产生相应的相位值。

基于51单片机的红外防盗报警系统设计-图文

基于51单片机的红外防盗报警系统设计-图文

基于51单片机的红外防盗报警系统设计-图文XX学院本科毕业设计(论文)3硬件基本设计3.1系统方案设计我们综合考虑了各方面可能出现性能影响的因素,人体红外探测元件最后定为性价比很高的热释电红外探测器,最主要的因素还是考虑到该探测器对人体辐射的红外线具有更好的探测效果。

而且该传感器防盗保护性能相对普通的压力报警器(一般通过可触发的压力开关来报警的防盗系统)来说更加稳定,抗干扰能力很高,探测灵敏度和安全性更是无可挑剔。

正如上面所说的,本探测器安装相当隐蔽,几乎很难发现该装置的位置,极大的方便了用户管理和操作。

考虑到正常情况下检测的是处于移动中的人体,所以红外探测器我们选择双元件型。

因为这个传感器内部的两个灵敏元件是反相接的,如果闯入的人员一直停止不动(当然这是不可能的)或者无人闯入,则这两个灵敏元件极化的程度完全相同,两元件的极化相互之间就抵消了,这时候探测器输出电压为0,报警器不工作;可一旦闯入者移动起来,则两个元件极化程度立马就不同了,输出电压也随之变化不在是0,报警器工作,进而实现探测移动中的人体为目的的功能。

本红外防盗报警系统设计包括硬件组成和软件组成两部分。

如果以模块功能来区分的话主要有系统按键模块(按键控制)、信号处理模块(红外探测器)、报警模块(声光报警部)。

如果按照电路的结构来区分的话主要有单片机电路部分、红外传感器部分、蜂鸣器部分、LED报警指示电路部分。

3.2硬件基本设计-5-XX:红外防盗报警系统(1)热释电红外传感器Pyroelectric infrared sensor have polarization inside the pyroelectric crystals with temperature changes , When the constant infrared radiation on the detector, pyroelectric crystal temperature constant, external crystal is electrically neutral, no electrical output from detector, so constant that can not be detected by the infrared radiation?2?.正常人体发出的红外线波长范围一般在9~10μm之间,而本设计的红外探测元件能感应到的波长灵敏度在0.2~20μm范围内,范围太大不太适合,但是其特性基本稳定不变,为了达到更精准的探测效果,我们通过在传感器上面安装了一个限制入射红外光波长范围的的滤光片来把入射红外光波长约束至7~10μm?3?,这时候改装后的探测器对于检测人体红外线来说性能更加完美,显而易见我们安装的滤光片将其它波长的红外线吸收了,只有人体红外线才能进入其内,就这样一种专业探测人体红外线的探测器应运而生,以上充分说明了本系统设计的核心之一为该传感器,其重要性不言而喻。

红外测距传感器的原理与设计最终版

红外测距传感器的原理与设计最终版

红外测距传感器的原理与设计摘要:现代科学技术的发展,进入了许多新领域,而在测距方面先后出现了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外线测距。

为了实现物体近距离、高精度的无线测量,我采用红外发射接收模块作为距离传感器,单片机作为处理器,编写A/D转换、显示以及与PC机的通信程序,开发了一套便推式的红外距离测量系统,系统可以高精度的实时显示所测的距离,并且可以将距离量通过串口发送到PC机显示处理、本系统结构简单可靠、体积小、测量精度高、方便使用,另外本系统形成了一套完善的软硬件开发平台,可以进行扩展、移植和做进一步的开发。

关键词:红外测距;68HC11E1;A/D转换;Principle and design of the infrared distance sensor Abstract:The development of modern science and technology, into many new areas, has a laser The development of modern science and technology, into many new areas, has a laser range finder in the ranging aspects, ranging of microwave radar, ultrasonic ranging and infrared ranging. In order to achieve the objects at close range, high-precision wireless measurement, I used the infrared transmitter receiver module as the distance sensor, microcontroller as the processor to write the A / D conversion, display and communication with the PC program, developed a will to push infrared distance measurement systems, high-precision real-time system can display the measured distance, and distance measuring can be sent through the serial port to a PC display processing, the system structure is simple and reliable, small size, high accuracy, ease of use, while this system the formation of a complete set of hardware and software development platform can be extended, transplantation, and further development.Key words:Infrared distance; 68HC11E1; A / D conversion;一、绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2红外线简介 (1)1.3红外线传感器概述 (2)1.3.1 红外线传感器系统介绍 (2)1.3.2 红外线传感器的分类 (3)1.3.3 红外线传感器的应用 (6)二、红外测距的方法和原理 (7)2.1几种红外测距原理及选择 (7)2.1.1 相位测距原理 (7)2.1.2 PSD测距原理 (9)2.1.3 带运动机构的双象比较法原理 (9)2.1.4 时间差测距法原理 (9)2.1.5 反射能量法原理 (9)2.1.6 红外测距原理的选择 (9)2.2红外测距系统的工作原理 (9)三、红外测距的基本结构及系统框图 (11)3.1红外测距的过程 (11)3.2红外测距系统框图 (11)3.3主要元件分析 (12)3.3.1 红外线发射器件 (12)3.3.2红外线光敏二极管 (13)四、红外测距硬件电路设计 (14)4.1单片机最小系统 (14)4.2红外发射电路设计 (16)4.3红外接收放大电路设计 (17)4.4电源电路 (19)4.5数码管显示电路 (21)五、软件模块设计 (23)5.1程序设计步骤 (23)5.2软件设计框图: (23)5.3红外测距A/D转换程序 (24)六、测量精度分析 (26)[参考文献] (27)附录 (28)致谢 (28)1.1 设计背景在基础学科研究中,传感器具有突出的地位。

红外光电探测器系统电路设计

红外光电探测器系统电路设计
光轴与 4 X4 c 0 0 m香樟 样本角度 叶板探测距离 单 位 :m
9 0。 52 .0
敏 度 ,当 运 放 的 反 相输 入 端 电 位 越 低 ,检 波 电路 的 灵敏 度越 高 ;反之 ,灵敏 度 越低 。
3 X3 c 0 0m香樟 叶板探测距离 单 位 :m
通过 电 容

U3

U4
信号增益约为 12 这 两 级 放 大器 的幅 频 响应 曲 00 线 以 2k 0 Hz为 中 心 由 C 、C 0 8 1 、提 供 低 频 段 的 二 次衰 减 曲线 而高频 段 的三 次衰 减 曲线 由 C 5和 运 放 内部 的电容 来提供 此电路中 光敏 三 极 管 Q2将接 收到 的红 外 线
发 射 、 采用 滤 波 和选 通 方 法 接 收 ,增 强 了探 测 系
后 , 5充 电 , 7⑥脚 的 电位 上升 ,在 未达 到 Vc C1 u c

之 前 ,电路 仍 然 处 于 暂稳 态 ,如 果 此 时 ,U7②脚
统 在工作 时 的抗干 扰能 力 ,适 用 于距离 探测应 用 。
控 制 , 当 U1的 ③ 脚 为 高 电 平 时 ,U 2开 始 振 荡 ,
换 。探 测器输 出的信号经处理 电路检 出。在此过 程 中 ,背 景 噪 声 和 系统 内部 的 探 测 器 噪 声 及 电 路 噪声 等都 与信 号一 起进 入 系统 …。
本 文 设 计 的 红 外 光 电 探 测 系 统 应 用 探 测 目标 物距 离 。用 红 外 线 作 为 媒 质 进 行 探 测 时 ,首 先 要 有能 够 产 生红 外 线 的光 源 和 接 收 红 外 线 信 号 的 探
探 测 器是 光敏 三极 管 3 U5 D 。

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

STC89C52单片机红外探测报警器设计电路图

STC89C52单片机红外探测报警器设计电路图

---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ STC89C52单片机红外探测报警器设计+电路图摘要:本系统采用了红外传感器以及GSM模块。

TC35型GSM模块自带JP串口,能够方便的与单片机和PC机相连,可实现报警信号的无线快速传递,同时能直接将报警信息传送到客户手机终端上,方便及时报警,通过GSM模块也能使该系统与PC终端相连,方便多系统的协调统一管理,本设计包括硬件和软件两部分。

硬件部分包括单片机控制电路、红外检测电路、报警电路、串口模块等部分组成。

处理器采用51系列单片机STC89C52,整个系统是在系统软件下控制工作的。

11541关键词:单片机;红外传感器;GSM模块;报警电路Design of the infrared detection alarm1 / 18Abstract: The system uses a infrared sensor and GSM module.. Type TC35 GSM module comes with JP port and can easily connected with the microcontroller and PC machines, enabling rapid transmission of the wireless alarm signal. At the same time alarm information can be transmitted directly to the client mobile terminal, to facilitate the timely warning. Through the GSM module also allows the system is connected with the PC terminal to facilitate the harmonization of multi-system management. The design includes both hardware and software parts. Hardware includes single chip control circuit, infrared detection circuits, alarm circuits, serial modules and other components. 52 series processor STC89C52, the whole system is under the control of eh system software to work.Keywords:MCU, Infrared sensor; GSM module; Alarm circuit目录摘要i---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ Abstracti1绪论11.1报警器简介11.2红外探测报警器设计方案21.3红外探测报警器设计意义2我国工业化的快速发展,嵌入式系统技术的应用也越来越广泛,针对放到报警系统的嵌入式技术也需快速更新,而基于GSM模块的放到报警技术正是未来一段时间的主要发展趋势。

一种主动红外探测报警系统的设计

一种主动红外探测报警系统的设计

一种主动红外探测报警系统的设计作者:李峻薇占志彪来源:《现代电子技术》2008年第03期摘要:介绍一种主动红外探测式智能报警系统的设计原理,给出该系统的软硬件设计方法,实现系统的现场报警远程监控的目的。

该系统主要通过AT89C2051单片机编程发出PWM 载波以控制红外光发射管TSAL6200的发射,同时接收来自接收模块HS0038A2的触发信号,以达到主动探测报警的目的。

结合VC++网络编程,从而达到远程监控的目的。

关键词:红外光发射检测;单片机;串口通讯;VC++网络编程中图分类号:TN215 文献标识码:B文章编号:1004373X(2008)0314303Design for an Initiative Infrared Detecting Alarming SystemLI Junwei1,ZHAN Zhibiao2(1.Yingtan Vocational Technical Institute,Yingtan,335001,China;puter & Engineering College,Wenzhou University,Wenzhou,325035,China)Abstract:Active infrared detecting intelligent alarming system design principle is introduced,the system is the hardware and software design methods,realizes the scene alarming system remote monitoring purposes.The system primarily through the issue of programming AT89C2051 to control PWM carrier infrared light—emitting tube TSAL6200 the launch simultaneous reception from the receiver module HS0038A2 the trigger signal to achieve the initiative alarming purposes.VC++ network programming so as to reach remote monitoring purposes.Keywords:infrared ray′s transmission detection;single chip computer;serial communication;VC++ network programming随着生活水平的不断提高,人们对生活环境的要求也越来越高,对居住、出行的安全也非常重视。

(完整word版)基于STM32的红外测距系统设计

(完整word版)基于STM32的红外测距系统设计

基于STM32的红外测距系统设计摘要随着现代科学技术的发展,出现了很多新的领域,为了实现对物体近距离、高精度的无线测量,本论文对红外测距领域进行了研究。

本论文采用单片机作为处理器,编写A/D转换程序及LCD显示程序,红外传感器作为工作模块,完成一套高精度显示、实时测量的红外测距系统.本系统结构简单、体积小、测量精度高、成本低、方便使用。

本论文所介绍的是一种基于STM32单片机并运用日本夏普公司型号为GP2Y0A21的红外传感器所设计的红外测距系统。

首先,介绍红外线及红外传感器的分类及应用、STM32单片机的简介与功能;其次,阐述红外测距系统工作原理及基本结构并对单片机、红外传感器、LCD 液晶显示屏的工作电路做了介绍;再次,对系统进行了整体设计构想,先后对系统硬件及软件进行设计,并对整个系统的功能进行了调试。

最后对整个设计进行总结,说明红外测距系统实现的可行性。

关键词红外测距;单片机;A/D转换;LCDSTM32-based infrared ranging system designAbstractWith the development of modern science and technology,there are many new areas, in order to achieve the object close range, high—precision wireless measurement,this topic of infrared ranging is studied。

This topic using SCM as the processor, to write A/D converter and LCD display program,an infrared sensor as a working module,complete set of precision display,real-time measurement of infrared ranging system。

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1. 绪论1.1 系统设计目的及意义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。

这种火焰红外传感器能以非接触形式可以检测火焰或者波长在760 纳米~1100 纳米范围内的光源,并将其转变为电压信号。

1.2国内外研究现状1.2.1技术现状红外探测技术目前主要分为近红外、中红外和远红外三种研究领域。

其中,中红外探测技术由于中红外线的高强度和高穿透性,应用最为广泛,研究也最为成熟,甚至可以分析物质的分子组成;远红外的主要优点就是其穿透性,可用于探测、加热等,应用也比较广泛。

只有近红外,由于其强度小,穿透力一般,故长期以来没有引起重视,只是近些年来才成为研究热点,因为用近红外技术可以做某些成分的定量检测,最关键的是还不必破坏试样。

(1)技术优势红外技术有四大优点:环境适应性好,在夜间和恶劣天候下的工作能力优于可见光;隐蔽性好,不易被干扰;由于是靠目标和背景之间、目标各部分的温度和发射率差形成的红外辐射差进行探测,因而识别伪装目标的能力优于可见光;红外系统的体积小,重量轻,功耗低。

(2)制约因素目标的光谱特性;探测系统的性能;目标和探测口之间的环境和距离——这三大因素是红外技术发展过程中需要解决的主要问题。

例如:为充分利用大气窗口,探测器光谱响应从短波红外扩展到长波红外,实现了对室温目标的探测;探测器从单元发展到多元,从多元发展到焦平面,上了两大台阶,相应的系统实现了从点源探测到目标热成象的飞跃;系统从单波段向多波段发展;发展了种类繁多的探测器,为系统应用提供了充分的选择余地。

(3)国内领先技术红外探测器芯片一直受制于西方政府和供应商。

为打破国外技术垄断,2012年4月,高德红外用2.4亿元超募资金实施“红外焦平面探测器产业化项目”。

2014年2月25日,高德红外公告,公司“基于非晶硅的非制冷红外探测器”项目成果已获湖北省科技厅鉴定通过,下一阶段将开展试生产及批产工作。

据介绍,在高德红外芯片生产线上,国际主流的非晶硅和氧化钒两种工艺线路可以同时运行。

正因如此,高德红外也成为国际上少有的、国内唯一同时具备2条工艺线路的红外探测器芯片生产企业。

(4)分类按照探测原理的划分,目前市场上的红外探测器产品主要分为两大类:a)热探测器热探测器吸收红外辐射后,温度升高,可以使探测材料产生温差电动势、电阻率变化,自发极化强度变化,或者气体体积与压强变化等,测量这些物理性能的变化就可以测定被吸收的红外辐射能量或功率。

b)光子探测器光子探测器吸收光子后,本身发生电子状态的改变,从而引起内光电效应和外光电效应等光子效应,从光子效应的大小可以测定被吸收的光子数。

1.2.2 国内现状目前国内从事红外技术产品研制、生产和经营的单位约有400余家,从事红外材料、器件和系统的主要研制单位有:中电11所、兵器211所、8358所、中科院上海技术物理所、205所、航空612所、613所、船舶717所等。

大立科技、武汉高德和广州飒特等已成为国内红外民品产业的主力军。

初具规模的约有30余家。

由于各种原因,国营单位在民用市场的份额约为5%,大立科技、武汉高德和广州飒特三家的市场占有率已在60%以上。

中国红外产业用10年的时间从国外行业领先的FLIR、FLUKE等厂商抢回了超过50%的市场份额,初步实现了进口替代的产业目标。

目前国产红外产品性能已经基本接近进口产品,但由于品牌影响力等原因,价格只是进口产品的一半。

红外产品的核心部件主要靠进口,核心技术受制于人。

国内企业的竞争力主要体现在总体技术、光学系统、后续电路、图像处理软件等方面。

当然、人才、管理、市场也是竞争力的一部分。

1.2.3 国外现状国外品牌一直在中国的防盗报警市场占据着很大的份额,早期的美国安定保、C&K、日本艾礼富、以色列EL等,近几年进入中国市场的加拿大枫叶、德国博世、美国GE 等,这些厂商无论是在资金和技术上,都具备很强的优势,对国内厂商的发展形成巨大的竞争压力;国内防盗报警产品厂商发展时间比较短,真正取得长足发展也是在2000年以后,特别是在2004年国内有些厂商迅速成长,投资规模和企业规模都在迅速发展和扩大。

但是与国外厂商相比还有很大差距。

现阶段,大部分工程商安装防盗报警产品时倾向于国外品牌,其中,安装的国外产品主要来自美国、日本和韩国,这三个国家的产品占据我国报警市场的近80%的市场份额。

这主要是因为,在产品供给市场上,绝大部分国外品牌来自美国和日韩,防盗报警产品在这些国家的发展已经非常成熟,产品功能稳定、性能完善,再加上进入我国是时间较早,所以在我国市场上占有相当大的份额。

1.3 系统设计思路1.3.1设计内容了解和掌握红外传感器的原理、结构、特性和使用方法,红外探测系统和相关产品及其国内外研究进展情况,利用单片机、Proteus和Keil C51工具设计出一种相应的探测识别系统,制作实物并进行测试。

1.3.2设计要求(1)了解和掌握该系统相关传感器(3-5种)的技术资料,包括其技术指标、原理图、封装形式、价格等;(2)查找与本系统相关论文(最近几年)3-5篇;(3)查找与本系统相关产品(3-5种)的技术资料,包括其技术指标、原理图、封装形式、价格等;(4)选择一种传感器,利用单片机、Proteus和Keil C51工具设计出一种相应的探测识别系统,制作实物并进行测试;2. 系统分析与设计2.1 应用理论2.1.1红外传感器简单介绍红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能可分成五类,按探测机理可分成为光子探测器和热探测器。

红外传感技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。

红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类:(1)辐射计,用于辐射和光谱测量;(2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪;(3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图像;(4)红外测距和通信系统;(5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。

2.1.2 AT89C51单片机简单概述(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2.1.2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。

图2.1.2 A T89C51 功能图(2)AT89C51管脚说明ATMEL公司的AT89C51是一种高效微控制器。

采用40引脚双列直插封装形式。

AT89C51单片机是高性能单片机,因为受引脚数目的限制,所以有不少引脚具有第二功能。

VCC:供电电压。

GND:接地。

P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FLASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FLASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。

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 (外部数据存储器写选通)P3.7 (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/ :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。

/VP:当保持低电平时,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,将内部锁定为RESET;当端保持高电平时,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。

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