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1、毕业设计报告 题目 红外人体报警器设计报告 学院 电子信息工程学院专业 电子信息工程学生姓名 合作者 指导老师 日期 2012年6月8日【摘要】：随着社会的发展，科学技术的进步和安全防范意识的增强，人们越来越注重自身所处的环境是否安全。当家中无人或者仅有老人孩子在家时，必须考虑家庭成员生命和财产的绝对安全。目前，许多住宅小区的安防主要依靠安装防盗窗、防盗门以及人工防范。这样不仅有碍美观，不符合防火的要求，而且不能有效地防止坏人的侵入。本课题研究红外报警监控系统，它集红外报警、1602液晶显示、实时时钟为一体，简单实用，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠，具有较高的应用价值。【关键词】：红外报警系
2、统、红外热释电传感器、1602液晶显示、实时时钟【abstract】：With the development of society and the progress of science and technology, enhance safety consciousness, people pay more and more attention to the environment safety. When no or only the elderly and children at home, must consider the absolute safety of family lif
3、e and property. At present, many residential security mainly depends on the installation of anti-theft window, burglarproof door and artificial prevention. This not only interferes with the beautiful, do not meet the requirements of fire, invasive and can not effectively prevent the bad guys. The re
4、search of infrared alarm monitoring system, which combines infrared alarm, 1602 liquid crystal display, real-time clock as a whole, simple and practical, strong anti-interference ability, high sensitivity, safe and reliable, and has high application value.【key words】：Infrared alarm system, infrared
5、pyroelectric sensor, 1602 liquid crystal display, real-time clock。目录第一章：引言. 1.1：红外报警监控系统概述. 1.2：课题要求及系统功能. 1.3：课题设计目的.第二章：红外报警系统原理. 2.1：热释电效应原理. 2.2：被动式热释电传感器防盗报警工作原理. 2.3、被动式红外报警器组成结构. 2.4、DYP-ME003人体感应传感器.第三章：系统主要硬件设计.3.1、单片机电路.3.2、红外热释电报警传感器电路.3.3、温湿度传感器器及检测电路.3.4、DS1302实时时钟电路.3.5、LCD显示电路.3.6、EEP
6、ROM存储器电路.3.7、键盘电路.3.8、供电及程序下载电路.第四章：系统软件设计.4.1、软件流程图.4.2、主程序.第五章：分析与调试.5.1、下载与调试.5.2、红外报警监控系统安装运行.总结.致谢.参考文献.第一章：引言1.1红外报警监控系统概述红外报警监控系统是现代报警监控系统中比较先进的报警系统，它利用红外热释电原理，巧妙地获取人体的入侵信息，并且存储信息，几大模块功能电路组合起来，使得其同时具有获取信息，存储，报警等功能，为当今各种住房及设施提供了完备的安全保障。1.2课题要求及系统功能红外报警监控系统由红外热释电传感器、DS1302时钟电路、EEPROM存储电路、液晶屏和键盘
7、组成。其主要功能有：1、 红外热释电传感器获取人体入侵信息，当监控功能打开并且有人入侵时，驱动蜂鸣器报警，LED报警灯闪烁。2、 报警时间自动存储至EEPROM存储器，当按查询按钮时显示上次报警时间。3、 具备不间断时钟电路，当前时间在液晶屏显示。时钟电路具有后备电池，系统掉电后始终依然运行，再次上电显示当前时间，无须重新调时。4、 四键键盘可以调校时钟初始值，具体方法是连续按设置键直至“年”、“月”、“日”、“时”、“分”、“秒”相应的位置闪烁，再通过Up键和Down键调整数值，调整完毕继续按设置键进入正常状态。5、 可以通过设置键打开或关闭监控报警功能。1.3课题设计目的本课题的设计着重考
8、察学生对于的单片机应用的理解，在理解单片机功能的前提下，能够加一些简单的外接电路，让其实现各种功能，同时也考察了学生对于特定功能的传感器的认识，为以后工作和学习奠定良好的基础。第二章：红外报警系统原理2.1热释电效应原理热释电传感器是一种将热量变化转换为电量变化的能量转换器件。因红外线具有很强的热效应，当交互变化的红外线照射到晶体表面时，晶体温度迅速变化，这时会发生电荷的变化，从而形成一个明显的外电场，这种现象称为热释电效应。热释电红外传感器内部的热释电晶体的极化，随着温度的变化而变化。当恒定的红外辐射照射在探测器探头上时，热释电晶体温度不变，晶体对外呈电中性，探测器没有电信号输出，因而恒定的
9、红外辐射不能被检测到。另外热释电晶体输出的是电信号，不能直接使用，需要用电阻将其转换为电压形式，该电阻阻抗高达104M欧，故引入N 沟道结型场效应管接成共漏形式来完成阻抗变换。热释电红外线元件是一种典型的热量传感器，常用红外光发射能量作为整个防盗报警装置中检测入侵者及其活动的手段。2.2被动式热释电传感器防盗报警工作原理热释电人体红外线传感器是上世纪80年代末期出现的一种新型传感器件， 现在电子防盗报警设备研制中已得到广泛的应用。通常我们采用的热释电传感器防盗报警电路，是利用该电路检测到有人进入防范区时通过能量变化导致产生电信号，最终电声报警。其工作原理如下：一般人体体温是37，所以会发出波长
10、10um左右的红外线，被动式红外传感器探头就是靠探测人体发射的10um 左右的红外线进行工作的。人体发射的10um 左右的红外线通过菲涅耳滤光片增强后聚集到红外感应源上，红外感应源通常采用热释电元件，这种元件接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，经后续电路检测处理后就能产生报警信号了。在红外探头中有两个关键性的器件，一个是热释电红外传感器，它能将波长为8 12um 之间的红外信号的变化转变为电信号，并对自然界中的可见光信号具有抑制作用，因此在红外探测器的有效警戒区内，当无人体移动时，热释电红外感应器感应到的只是背景温度，没有信号变化，所以不能产生电信号，也不会报警；当
11、人体进人警戒区，通过菲涅耳透镜，热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异信号，此时产生电信号，从而报警。另外一个器件就是菲涅耳透镜，它具有聚焦-即将热释电的红外信号反射在红外传感器上的作用， 还能将警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在热释电红外传感器上产生变化热释红外信号，这样热释电红外传感器产生变化的电信号，后续电路经检测处理后产生报警信号。2.3、被动式红外报警器组成结构被动式红外报警器主要由菲涅耳光学系统、热释电红外传感器、信号滤波和放大电路、信号处理和报警电路等几部分组成( 如图1 所示) 。图1 被动式红外报警器组成框图菲涅尔透镜一般采用
12、聚乙烯塑料片制成，颜色为乳白色或黑色，呈半透明状，但对波长为10Lm左右的红外线来说却是透明的。菲涅耳透镜的焦点一般为5 厘米左右，除有聚焦作用还可形成可见区和盲区，实际应用时一般把菲涅耳透镜固定在传感器正前方1 5 厘米的地方。当物体射出的红外线通过菲涅耳透镜后，传到热释电红外探测器，这时热释电红外探测器将输出脉冲信号，脉冲信号经放大和滤波后，由电压比较器将其与基准值进行比较，当输出信号达到一定值时，报警电路发出警报。被动式热释电红外探头的优点是本身不发生各种类型的辐射，器件的功耗小、隐蔽性好、价格低。缺点是具有容易受各种热源、光源及射频辐射的干扰；被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收；当环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度下降，有时还会短时失灵。目前市场上经常采用P288型热释电红外传感器作为敏感元件，能以非接触方式检测出人体辐射出的红外能量，并将其转化为电信号输出。该传感器外接12V电源，内部装有菲涅耳透镜，检测区域为球形，有效警戒距离为12 15m，方向角为85度。当红外警戒区内无移动物体时，传感器无输出信号，报警电路不工作；当有人闯入警戒区时，只要人体移动，其辐射出的红外线便会被热释电红外传感器所接收，并输出微弱的电信号。该信号经运算放大器A1和A2放大后，会输出一个较强的电信号。再
