自动检测技术课程设计报告书模板

硅湖职业技术学院

自动检测技术

课程设计报告

项目名称热释电人体感应红外报警器设计姓名王平安王应成张雨吴文俊陈骕组别第6组

系部机电系

专业电气自动化

指导教师张盛

2017年 06 月 03 日

一、设计任务及要求：

设计目的：

《自动检测技术》课程设计是课程的一个重要教学环节，通过这个教学环节要求达到下列几个目的：

1．通过课程设计，把在《自动检测技术》及其他有关先修课程《机械制图、电工基础、模拟电路、数字电路、单片机等》中所获得的知识在传感器设计、装配、调试中综合加以运用，使这些知识得到巩固，并使理论知识与实践相结合，培养工程实践及科学研究的基本技能；

2．通过课程设计，加强同学对几种传感器原理的感性认识，加深对课堂的理解，增强动手能力；

3．通过这个设计初步培养同学对传感器设计的独立工作能力和分析问题、解决问题的能力。

设计要求：

1．根据所学传感器相关知识及技术指标要求，设计相应传感器典型应用系统，要求完成原理说明、原理图的设计和整个调试工作；

2．编写说明书

设计注意事项：

1．设计调试中发现的问题应该首先自己考虑，提出自己的看法和意见，与同组同学进行分工协作。

2．在规定的时间内完成方案设计并与教师商量确定，以方便购置所需的元器件。

3．调试线路的每一个环节前，必须对该环节的工作原理及所用元件的性能指标及其引线排列详细了解。检查接线确实无误才能通电。

4．按设计的电路原理图顺序地分别通电调试测量电路的各个环节，每个环节都工作正常后才能整机通电。

5．设计开始后，应随时把设计过程中所考虑的主要问题及一切计算、调试中发生的问题及解决方法，从其它参考书中摘录的资料和数据都记在本子上，使各方面的问题都能做到有根有据，理由充分，这样在最后编写说明书时可以节省很多时间。

成绩

指导教师签名：

年月日

目录

一、绪言 (1)

二、系统设计 (1)

三、硬件电路设计 (2)

四、系统调试

五、结束语 (20)

六、参考文献 (21)

绪言

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。

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，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模块、红外探头模块、驱动执行报警模块、LED控制模块等部分组成。处理器采用51系列单片机STC89C51，程序使用C语言编写。

系统设计

本系统采用了热释电红外线传感器，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，便于多用户统一管理和用户操作。

为了探测移动人体，通常使用双元件型热释电红外线传感器，在这种传感器内部，两个灵敏元件反相连接，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。

该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块化分为数据采集、按键控制、报警等模块。电路结构可划分为：热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示灯组成。

设计要求

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、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。

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、STC89C51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

红外感应部分：热释电红外传感器(简称PIR)是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。本传感器是整个系统的关键，只有本传感器才能感应到人体红外线。

STC89C51单片机：AT89S 51是一种低功耗，高性能的芯片与一个8位微控制器字节的系统内可编程快闪记忆体。AT89S 51提供以下特征：一个字节，128个字节32内存，输入/输出线，看门狗定时器，双数据指针，2个16位定时器/计数器，一个 5 向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。此外，AT89S 51设计与静态的逻辑操作下降到零频率和支持软件可选的节电模式。空闲模式下停止中央处理器，同时允许存储器，定时器/计数器，串行端口，和中断系统继续工作。在掉电模式节省内存的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。但要使单片机工作起来最基本的电路构成为单片机最小系统如图3-7所示。

电源开关

电源 STC89C51

单片机

复位电路 LED 指示灯

报警电路

按键控制

图3-7单片机最小系统

单片机最小系统包括单片机、复位电路、时钟电路构成。

报警系统：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

由上可知硬件电路总设计如图