《基于单片机的人体红外报警器设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的人体红外报警器设计（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目录摘要.1第一章 绪论. .2 1.1前言 .2 1.2设计任务与要求.2第二章 热释电红外传感器的概述3 2.1 热释电红外传感器的简介.3 2.2 热释电红外传感器的原理特性.3 2.3 热释电红外传感器的结构特征及安装 4 2.4 被动红外传感器的优缺点 5 2.5 安装方向 .6第三章 AT89C51单片机的概述7 3.1 AT89C51 单片机的结构.7 3.11 管脚说明.11 3.12 主要特征 .12 3.13 振荡器特性.13 3.2 AT89C51 单片机的中作周期.13 3.3 AT89C51 单片机的工作过程和工作方式.14 3.4 编程和校验方式.16 3.5 AT
2、89C51 的指令系统.17第四章 方案设计.18 4.1 方案概述.18 4.2 总体设计.20 4.3 具体电路模块设计.20 4.4 系统硬件选择.24 4.5 软件的程序实现.24第五章 结论概述.26 5.1 主要结论.26 5.2 结束语.27致谢.28参考文献.28附录.29 附录一 元件清单29 附录二 电路原理图30 附录三 PCB布线图30 附录四 程序清单. 31摘要： 概述了红外辐射的知识，热释电红外传感器的结构和工作原理以及优缺点，利用热释电红外传感器设计一种被动式红外报警电路，分析电路功能原理。本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单，成本低，安装方便，稳定性高，
3、抗干扰能力强，灵敏度高。同时它的信号通过单片机系统处理后于PC机通信，便于多用户管理，本设计包括硬件和软件两大部分，硬件电路包括：单片机控制电路，红外探头电路，驱动电路，LED控制等。处理器采用51系列单片机，整个系统在系统软件控制下工作，其中软件系统包括：数据采集，键盘控制，报警和显示等。该报警器能探测人体发出的红外线，由红外传感器，信号放大电路，电压比较器，延时电路和报警指示电路组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。本设计是在指导老师给定课题的基础上经过分析利用热释电红外线传感器探测人体辐射出的红外线信号原理设计出来的人体
4、红外线感应报警器。关键词：单片机，红外传感器，数据采集，报警电路。Abstract: this system uses a pyroelectric infrared sensor, it has the advantages of simple manufacture, low cost, convenient installation, high stability, strong anti-interference ability, high sensitivity. At the same time it signals through the SCM system after tre
5、atment in PC communication, is convenient for management, the design includes two parts: hardware and software, the hardware circuit includes: a single-chip microcomputer control circuit, an infrared probe circuit, drive circuit, LED control etc. Processor with 51 series single chip microcomputer, t
6、he system when the system operates under software control, in which software systems including: data acquisition, keyboard control, alarm and display.The alarm can detect infrared radiation generated by a human body, an infrared sensor, a signal amplification circuit, voltage comparator, a delay cir
7、cuit and an alarm indication circuit. When people enter the monitoring area, which can send out alarm signals. Pyroelectric sensor has many advantages, in the anti-theft warning device, more extensive use.Key words: SCM, infrared sensor, data acquisition, alarm circuit.第一章 绪论1.1前言：随着社会的不断进步和科学技术的不断发
8、展，人们生活水平得到很大提高，对私有财产的保护意思不断增强，因而对防盗措施作出要求。本设计就是为了满足现代住宅防盗需要设计的系统。目前市场主要有压力触发式报警器，开关电子防盗报警器等。这些常见的报警器都存在一些缺点，与市场上那些报警器相比，其具有以下优点：制作简单，成本低，安装方便，稳定性高，抗干扰能力强，灵敏度高，控制范围大，为目标实施多点监控，本设计中使用红外线式不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因而得到广泛使用。这种热释电传感器能以非接触式探测人体辐射的红外线，并将其转为电压信号，同时热释电红外传感器用于防盗报警装置，也可以由于制动控制。1.2设计任务与要求 本红外线防盗报警系统由热释电
9、红外传感器，智能报警器，单片机控制电路，LED控制电路及相关控制软件组成。用户终端完成信息采集，处理，数据传送，功能设定，本地显示，报警灯功能。终端由中央处理器，输入模块，输出模块，通信模块，功能模块等组成。系统可实现性。为了探测人体，通常使用双元件型热释电红外传感器，当单体静止，两元件极化程度相同，相互抵消。当人闯入时，热释电传感器探测到动作，将光引号变成电信号，经过放大电路，比较电路送至门限开关，打开门限阀送出TTL电平至AT89C51单片机，经单片机驱动执行报警。红外线具有隐蔽性。此装置设计的要点是能有效判断是否有人员活动，再则是竟可能的增大规模。当然系统的稳定和可靠性也是最求的重要指标
10、。另外 ： 1. 熟悉电路的工作原理。2. 掌握该电路中元器件的识别方法。 4. 熟悉电路简单的故障分析方法。5. 论文符合其格式、字数的基本要求，内容要求充实、作图严谨规范等。6. 详细说明设计方案。 第二章 热释电红外传感器的概述2.1 热释电红外传感器的简介 热释电红外传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏探测元件，它能以非接触形式探测人体辐射的红外线能量变化，并将其转化为电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如电源开关控制，防盗报警，自动检测等。 热释电红外传感器应用电路：为了探测移动人体，通常使用双元件热释电红外传感器，这种传感器内部，两个敏感元件反向链接，当
11、人体静止时两元件极化程度相同，相互抵消。但是人体移动时，元件极化程度不同，净输出电压不为0，从而达到探测移动人体的目的。 2.2 热释电红外传感器的原理特性热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶，其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。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过高而产生的干扰。由探测元件将探测并接受到的红辐射转换成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测
12、灵敏度以增大距离，一般在探测器前方装置一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜上下两部分分成若干等分，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以探测10-20m范围内的人的行动。菲涅尔透镜利用特殊光学原理 在探测前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出红外线就不断地交替从盲区进入敏感区，这样使接收到的红外信号 以忽强忽弱的脉冲输入，从而强其能量幅度。人体辐射的红外线中心波长为 9-10um，而探测元件的波长灵敏度在 0.2-20um 范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜
13、片的窗口，这个滤光片 可通过光的波长范围为 7-10um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的 红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感 器。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收， 但是两 片热 释电 元接 收到的 热量 不同 ，热 释电也 不同 不能 抵消 ，经信 号处理 而输出电压信号。 在该探测技术中，所谓“被动”是指探测器本身不发出任何形式的能量，只是 靠接收自然界能量或能量变化来完成探测目的。被动红外报警器的特点是能够响应 入侵者在所防范区域内移动时所引起的红外辐射变化，并能使监控报警器产生报警 信号，从而完成报警功能。 2.3 热释电红外传感器 结 构 特 性 及 安 装图是一个双探测元热释电红外传感器的结构示意图。使用时D端接电源正极， G端接电源负极，S端为信号输出。该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串 接在一起，目的是消
