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1、毕 业 设 计 论 文红外声光报警器 仇 安 平 指导老师姓名： 童 建 华 专 业 名 称 ： 微电子技术 班 级 学 号 ： 论文提交日期： 2009年11月23日 论文答辩日期： 2009年11月29日 2009年11月23日摘要：本设计的名称为“红外无线报警器”。这是一种新型多功能无线防盗报警器，带有报警功能。该设计的实物将有功能扩展性好，硬件配置先进等优点。此套报警系统对防范盗窃和追捕盗窃犯，有着重要的实用意义。该设计的完成主要由两个因素驱动，其一，满足消费需求的程度和领先性；其二，科学技术的发展。该设计主要有以下几个特点：1.由于防盗报警系统用途的特殊性，这就需要防盗报警系统不断改
2、进其功能以应对盗贼层出不穷的盗窃手段。在设计时，充分考虑这一问题，使得系统的功能有着很好的扩展性，可以针对不同的场合，进行系统的改进。2.在设计时，考虑到实际现场环境和用户的安全防范要求。3.具有一定的抗干扰能力，可以防止各种误报现象的发生。4.系统的灵敏度和可靠性很高。关键词：红外线热释电传感器 热敏电阻 LM324放大器；声光报警； Abstract：The design for the name infra-red wireless infrared detectors. This is a new type of multifunctional wireless security de
3、tectors with warning functions. The physical design will be functional expansion is good, and advanced hardware configuration advantages. This sets warning systems to prevent theft and the pursuit of thieves, have important practical significance. The completion of the design driven mainly by two fa
4、ctors, first, to meet consumer demand and the extent to which lead；Second, the development of science and technology. The design of the following main characteristics : 1. As anti-theft warning system uses unique, which requires anti-theft warning system to cope with the continuous improvement of it
5、s function of the thieves are stealing tools. In the design, fully consider this matter, it has very good functional system expansionary, on different occasions, the system improved. 2. In the design, taking into account the actual environment and the safety of users against the request. 3. A certai
6、n antijamming capabilities, can prevent misreporting phenomena.4. High sensitivity and reliability of the system.Keyword : infra-red thermal-electric sensors；thermistor；LM324Amplifier；sound and light alarm目录绪论1一、红外声光报警器电路设计原理及要求21.1 设计原理21.2 设计内容21.3 设计目的21.4 设计要求21.5 设计硬件框图3二、电路板设计42.1 电路设计系统42.1.1
7、 AT89C51单片机有关概述42.1.1.1 AT89C51功能性概述42.1.1.2 AT89C51引脚功能说明52.1.1.3 AT89C51两种低功耗节能模式62.1.2 最小硬件系统部分电路72.1.2.1 AT89C51时钟振荡电路72.1.2.2 AT89C51复位电路72.1.2.3 数码管动态显示电路82.1.2.4 键盘电路92.2 断电保护电路102.3 部分元器件的功能概述112.3.1 MC34064功能概述112.3.2 1N5819和1N4007二极管11三、调试结果18结论19致谢20参考文献21附录A：毕业设计原理图22附录B: 元器件清单23绪论近年来，随着
8、改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也是越来越多。这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强.造成偷盗现象屡见不鲜。因此，越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。 报警器这时正为人们解决了不少问题.但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构。价格高昂,一般人们难以接受。如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器，必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。由于红外线是不见光，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，此外，在电子防盗、人体探测等领域中，被动式
9、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。 红外报警器大多数采用国外的先进技术,其功能也非常先进。其中包括红外声光报警器,也即是本文将研究的产品。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，用它制作的防盗报警器与目前市场上销售的许多防盗报警器材相比，具有如下特点： 不需要用红外线或电磁波等发射源。 灵敏度高、控制范围大。 隐蔽性好，可流动安装。一、 红外声光报警器电路设计原理及要求一、热释电红外传感器简介热释电红外线传感器是20世纪80年代发展起来的一
10、种新型高灵敏度探测元件。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如用于电源开关控制、防盗防火报警、自动监测等。热释电红外传感器不仅适用于防盗报警场所，亦适于对人体伤害极为严重的高压电及射线、 射线自动报警等。热释电红外线传感器主要部分是由一种高热电系数的材料制成尺寸为2lmm的探测元件。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升高而产生的干扰。探测元件的作用是探测、接收红外辐射并将其转换成微弱的电压信号。为了提高探测器的灵敏度及探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔
11、透镜或衍射光学型聚焦镜等。菲涅尔透镜是用透明塑料制成的一种具有特殊光学系数的透镜。用它和放大电路相配合，可将信号放大70dB以上，可以测出1020m内人的活动。同时利用透镜的特殊原理，在探测器的前方产生一个交替变化的盲区和高灵敏区。 当有人从透镜前走过时，人体发生的红外线就不断地在盲区和高灵敏区内切换，这样就使接收到的信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,增强了能量幅度，从而提高了探测灵敏度。人体辐射的红外线中心波长为910m，而探测元件的波长灵敏度在0.220m范围内，可在传感器顶端开一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片只能通过波长范围为710m的光，这样便可以制成专门探测人体辐射的红外线传感器 。二
12、、热释电红外传感器的原理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。为了抑制因自身温度变化而产生的干扰该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式，因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化并将其转换为电信号输出。热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。由于热电元输出的是电荷信号，并不能直接使用因而需要用电阻将其转换为电压形式该电阻阻抗高达，故引入的沟道结型场效应管应
13、接成共漏形式即源极跟随器来完成阻抗变换。热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片，并在它的两面镀上金属电极，然后加电对其进行极化，这样便制成了热释电探测元。由于加电极化的电压是有极性的，因此极化后的探测元也是有正、负极性的。1.1 设计原理 当有人在其探测区域内以的频率活动时，它就能感生出微弱的电信号，经、两级放大后，从脚输出的强信号。 、及组成双门限比较器，因感生的信号电压可正可负，故脚输出的电压亦可正可负（对中心电压而言）。当其输出的电压达到以上时，通过施加于脚的电压高于脚的电压（），使脚输出高电位；而当脚输出的电位低于时，
14、则脚的电压将通过下降至以下，其脚也输出高电位。 平时无信号时，由于脚的电位（高于脚（），故脚无输出。当接收到信号时，脚就一定输出高电位，通过、给充电，使12脚电位高于13脚，其14脚输出高电位触发双向可控硅导通，点亮电灯。 由于所储电能通过、放电需时约分钟，故在此分钟内灯一直亮着。当上的电压低于13脚电压（）时，14脚无输出，可控硅关闭，灯自动熄灭。一、红外防盗报警系统组成及工作原理概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。现在很多地方都安装了智能报警系统，因而大大提高了安全程度，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。此外，在电子防盗、人体探测等领域中，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1.2 设计内容通上电源，打开开关，当有人在传感器范围内活动时，灯和和喇叭就会工作，从而实现报警功能。1.3 设计目的通过红外声光报警器的设计，加深对LM324放大器，双向可控硅的了解，学会红外声光的一些报警原理及运用。1.4
