红外线报警器的设计--电路课设

XX轻院轻工职业学校课程设计说明书

题目红外线报警器的设计

学院（系）机电工程

年级专业：11级电子信息1班

学号：11103018

学生XX：李宾宾

指导教师：

教师职称：

课程设计（论文）任务书

年月日课程设计评审意见表

红外线报警器的设计

摘要：本文介绍了红外发射和红外接收的工作原理及其特点，提出了一种红外线接收发的简单应用电路，并基于AT89C51单片机设计了一个简单的红外遥控报警电路。用红外线做信号载波具有成本低、传播X围和方向可以控制、不产生电磁辐射干扰和被干扰等诸多优点，因此被广泛地应用在各个技术领域中。

关键词：红外线报警器，AT89C51单片机，红外发射电路，显示电路，报警电路

Infrared alarm design

Abstract: This paper introduces the infrared emission and infrared receiving work principle and features, and put forward a kind of infrared receiver hair of simple application circuit, and based on AT89C51 design a simple infrared remote alarm circuit. With infrared signal carrier with lower cost and scope and direction can control the spread, do not produce the electromagnetic radiated interference and interfered with, and many other advantages, so is widely used in the various technology areas.

Key words:Infrared alarm, AT89C51 microcontroller, infrared transmitter circuit, display circuit, the alarm circuit

一、实验目的：

1．了解红外先报警器的组成及原理

2．了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。

3．进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。

4．熟悉红外线报警器的设计与制作.

二、实验任务：

1．设计红外发射电路。

2．设计显示电路。

3.设计报警电路。

4．单片机程序设计。

5.硬件电路的布线与焊接。

三、设计方案

3.1 背景：

当今年代，红外线发展火热。红外线(Infrared rays)也是一种光线，由于它的波长比红色光（750nm)还长，超出了人眼可以识别的（可见光）X围，所以我们看不见它。红外线由德国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射(Infrared Radiation)。通常把波长为0.75～1000μm的光都称为红外线，并可以按照波长继续细分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm 之间。红外对射的特点是不影响周边环境、不干扰其它设备，红外线是一种光线，但又不同于普通可见光，它不会被察觉有了它不仅大大提高了劳动生产率，降低了成本，而且减轻了人们的劳动强度，改善了劳动条件。可以使用一对红外线发射与接收的装置，构成红外线的对射系统，称为主动式红外线应用系统。当红外线收、发装置之间的隐形光路被阻挡时，接收装置可以立即察觉到，发出警示信号。利用这种对射系统，可以很方便地构建各种隐蔽的防盗警戒布控，还可以用于各种设备的安全防护或者自动控制方面，过探测特定空间中，一定波长X 围内红外光线的位置移动，识别空间X围内是否有移动人体存在，达到安全警戒或者自动控制的目的。使用红外线做信号载波的优点很多：成本低、传播X围和方向可以控制（不会穿

过墙壁，对隔壁家的电视造成影响）、不产生电磁辐射干扰，也不受干扰等等。因此被广泛地应用在各个技术领域中。

红外防盗报警器有以下的优势：

1、无形的防卫方式：打破传统的防盗方式，使入侵者在不知不觉中触警。

2、良好的抗干扰特性：当昆虫或小动物等通过防盗网时，由于不能完全遮断防卫射束，所以不会产生误报警。

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机[3]。AT89C 单片机的发展为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

3.2设计方案思路：

本次设计的思路是安装4个红外接收头，4位共阳数码管，一个蜂鸣器。任意一个红外线切断，数码管显示相应的位数，蜂鸣器接着报警，然后按下复位键，回到初始状态。

3.3 总体设计

红外线报警器采用AT89C51作为主要的芯片来制作，AT89C51芯片的功能比较全。红外对射由发射管和接收管两部分组成，当发射管和接收管在某一角度的X围之内，接收头接收到发射管发出的红外信号时，相应的指示灯点亮。当有障碍物阻挡了红外对射管之间的信号传输，那么相应的指示灯熄灭，同时报警器鸣叫，提示报警。

图1 本方案的红外基本原理

四、硬件设计：

4.1硬件介绍

红外对射管：红外对射管由红外发射管和红外接收管两部分组成。红外发射管在外加电压的情况下可以产生出红外线。红外线是一种光线，具有普通光的性质，但又不同于普通可见光，它不会被察觉。红外线具有可以光速直线传播、强度可调、可以通过光学透镜聚焦、可以被不透明物体遮挡等等诸多优点。红外接收管是与发射管配对的特制二极管，它可以接收到红外发射管发射出的红外线，并产生微小的光电流，可以使用一对红外线发射与接收的装置，构成红外线的对射系统，称为主动式红外线应用系统。使用中，经常配对出现，当红外线收、发装置之间的隐形光路被阻挡时，接收装置可以立即察觉到，发出警示信号。利用这种对射系统，可以很方便地构建各种隐蔽的防盗警戒布控，还可以用于各种设备的安全防护或者自动控制方面。红外线发射与接收的方式有两种，其一是直射式，其二是反射式。直射式指的是发光管和接收管彼此相对安放在发射与受控物的两端，中间相距一定距离；反射