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1、 单片机关于红外报警系统单片机关于红外报警系统 的选题报告的选题报告一、发展与现状一、发展与现状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。 在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中，几乎无一例外地使用了报警 器电路。随着社会科学技术的迅速发展，人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。 传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。
2、这类报警器具有性能稳定、实用性强等 特点，但是也具有应用范围窄等缺点。而且安全性能也不是很好。光电报警就很好的改 善了这点。如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备 等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路，采用模块化的设计思想，使设计 变得简单、方便、灵活性强。电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用。 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.热红外简介：热红外简介：主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成 尺寸为 2*1mm 的探测元
3、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。由探测元件将探测并接收到 的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提 高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该 透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大 70 分贝以上，这样就可以测出 1020 米范围内人的行动。 菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器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
4、从透镜前走过时，人体发出的 红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区” ，这样就使接收到的红外信号以忽强忽 弱的脉冲形式输入，从而强其能量幅度。 人体辐射的红外线中心波长为 910-um，而探测元件的波长灵敏度在 0.220- um 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片的窗口，这个滤光片可 通过光的波长范围为 710-um，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传感器。被被动动式式热热释释电电红红外外探探头头的的优优缺缺点点：优点：优点：本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好。价格低廉。 缺缺
5、点点： 容易受各种热源、光源干扰 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。 环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。 抗抗干干扰扰性性能能：防防小小动动物物干干扰扰： 探测器安装在推荐地使用高度，对探测范围内地面上地小动物， 一般不产生报警。 抗抗电电磁磁干干扰扰： 探测器的抗电磁波干扰性能符合 GB10408 中 4.6.1 要求，一般手机 电磁干扰不会引起误报。 抗抗灯灯光光干干扰扰： 探测器在正常灵敏度的范围内，受 3 米外 H4 卤素灯透过玻璃照射， 不产生报警。 红外线热释电传感器对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大。红外线热释电 传
6、感器对于径向移动反应最不敏感,而对于横切方向(即与半径垂直的方向)移动则最为敏 感.在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一 环。调 制 电 源红 外 发 射接 收 系 统放 大 器报 警 电 路红外光束警戒线 二、目的意义二、目的意义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，同时，它还能鉴别出运动的生物与其它非生物。热释电红外传感器既可用于防盗报 警装置，也可以用于自动控制、接近开关、遥测等领域。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
7、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。三、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题三、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题研究目标：光电报警器各部分电路的选择方案；调制电源系统各子电路具体设计。 使用 软件绘制出电路图，使用 软件对系统控制部分进行设计和仿真，以验证系统的稳 定性。 研究内容：本课题针对基于红外二极管的光电报警系统，进行理论分析，并设计出 包括调制电源电路、信号放大电路、校正电路、报警电路等单元电路的整个系统，用 软 件对整个系统的稳定性进行仿真。四、研究的基本思路和方法、技术路线、实验方案及可行性分析四、研究的基本思
8、路和方法、技术路线、实验方案及可行性分析基本思路（暂定）：基本思路（暂定）：系统由发射、接收、放大和报警四部分组成。发射部分包括调制电源和红外发射二 极管，红外发射调制光，在一定距离以外用光敏二极管接收调制光。在发射和接收系统 之间有红外光束警戒线，当警戒线被阻挡时，接收系统发出指示信号，此信号经放大， 驱动报警电路发出报警信号图 1.光电报警系统结构示意图实验方案：实验方案：发射系统基于抗干扰的考虑，组成了由 NE555 构成的占空比可调的多谐振荡电路 做调制电源产生脉冲驱动信号，红外发射二极管采用 BT401。用 NE555 组成的振荡器来做 红外发光管 BT401 的驱动时，由于红外发光
9、管 BT401 的工作电流约 30mA，NE555 输出功 率不够，因此加一个三极管驱动电路，使输出电流大于或等于红外发光管的最小工作电 流。同时给发光管串联一个限流电阻 Rf，使输出电流小于或等于发光管的最大工作电流 Im。报警部分的任务是将前一部分送来的报警信号处理后，发声、发光，起到报警 的作用。可行性分析可行性分析: :本系统是基于红外技术的光电报警系统,结构简单,反应灵敏.由于采用小功率 的发射和接收管,报警的距离不是很远.如果要增大报警距离,可以采用较大发射功率的发 光二极管或多只红外发光二极管,并在发射管后加一个透镜,增加发射管的光强,接收管可 以采用光电三极管.五、研究计划及进
10、度安排五、研究计划及进度安排4 10 周 选题报告 电子版班级选题目录 10 12 周 章节目录及各章节主要内容12 15 周 论文前半部分+中期报告 15 17 周 论文后半部分 18 周 答辩+提交全部文件（纸质+电子版）六、参考文献六、参考文献孙丽英，张景春，葛超，朱艺等. 基于红外技术的光电报警系统的研究J. 电子科 技 贺廉云，孟俊焕. 中规模集成器件 555 计时器在工业故障报警电路中的应用J . 电工技术,2005 年 4 期 庄静莲,邵丙铣 . 一种具有延时功能的报警电路J . 白泽生,白宗文 . 一种简易光照度检测电路的设计J . 现代电子技术,2006 年第 11 期 张海南,曾幕泰 . 信号源保护及报警电路J . 中国科技论文统计源期刊 管建明 . 微弱电流信号的前置放大和分析J . 电测与仪表,1994.3 陈家凤,李文恩 . 可调式红外 LED 光源驱动电路的设计J . 中低压电气技术 杨善迎 . 光强度自动报警控制系统的设计J . 电子技术,2007 年第 7.8 期 李加升,夏建清 . 基于光敏器件的光控电路分析J . 中国科技信息,2005 年第 14 期 周晓毅 . 自控电路的探讨J . 江苏盐城供电公司 周树男,张伯颐 . 电路与电子学基础J . 北京科学出版社 江晓安,董秀峰,杨颂华 . 数字电路J . 西安电子科技大学出版社
