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1、目 录中文摘要.1一、 绪论.3二、 红外线报警器的分类及原理.5（一） 主动式红外报警器.5（二） 被动式红外报警器.6三、 产品的整体设计及原理.8（一） 设计原理.8（二） 电路主要原件介绍15四、 红外线报警器的安装与调试.19（一） 实际安装.19（二） 实际调试.20结束语.23致谢.24参考文献.25红外线报警器的安装与调试摘要通过介绍红外传感器的工作原理，给出了一种电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线的隐蔽性很好地应用于报警系统中，从而实现了防盗报警功能，达到了安全防护之目的。该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和报
2、警指示电路等组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。概述了红外辐射的知识、红外传感器的结构和工作原理。利用红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。红外传感器具有很多的优点,在防盗、警戒等装置中应用较广。关键词 红外线报警器 单片机 主动式报警 被动式报警一、绪论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
3、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。为了防止各种偷盗和暴力事件的发生和危害,确保大厦的安全,生命和财产不受损害,智能保安系统的设置是必要的。随着科技的发展,新的犯罪手段对保安系统也提出了新的要求,在信息时代的今天,对钱、财物、人身安全的保护是一方面,而对储存在计算机里的大量的重要文件、数据,更需要保护。在一个智能化大厦内,不仅对外部人员要防范,对内部人员也需要加强治理;对某些重要的地点、物品,以及重要的人物也需要非凡的保护。因此,对现代化的大厦,需要设置多层次、立体化的保安系统。防盗报警器的作用防盗报警系统就是用探测器对建筑物内外重点区域、重要地点布防,在探测到非法入侵
4、者时,信号传输到报警控制器:声光报警,显示地址,有关值班人员接到报警后,根据情况采取措施,以控制事态的发展。智能建筑的防盗报警系统,负责建筑内各个点、线、面和区域的侦测任务。它一般由探测器、区域控制器和报警控制中心三部分组成。 探测器负责探测人员的非法入侵,有异常情况发出声光报警,同时向区域报警器发送信息。光束遮断式探测器:目前用得较多得是红外对射式,它由红外线发射器和接收器组成。当罪犯跨越门窗或其它防护区时,遮断红外光而引发报警。为确保此类探测器的准确需配置频率和相位鉴别电路。二、 红外线报警器的分类及原理（一）主动式红外报警器1、主动红外入侵报警器主动红外入侵报警器是由发射机和接收机组成，
5、发射机是由电源、发光源和光学系统组成，接收机是由光学系统、光电传感器、放大器、信号处理器等部分组成。主动红外报警器是一种红外线光束遮挡型报警器，发射机中的红外发光二极管在电源的激发下，发出一束经过调制的红外光束(此光束的波长约在0.80.95微米之间)，经过光学系统的作用变成平行光发射出去。此光束被接收机接收，由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号，经过电路处理后传给报警控制器。由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机，构成了一条警戒线。正常情况下，接收机收到的是一个稳定的光信号，当有人入侵该警戒线时，红外光束被遮挡，接收机收到的红外信号发生变化，提取这一变化，经放大和适当处理，控制器
6、发出的报警信号。目前此类报警器有二光束、三光束还有多光束的红外栅栏等。一般应用在周界防范居多，最大的优点就是防范距离远，能达到被动红外的十倍以上探测距离。2、主动式红外报警的工作原理以数字通讯方式通过CPU的程序控制，使主动红外线对射探测器具有智能性，可精确区分每条射束，以便采用多束红外线射束构成多线束的密集防卫；同时还可通过调整CPU的程序，设定在规定的若干束红外线射束被阻断时产生报警输出。由于其工作特点，可以构成对窗、阳台等建筑物的出入口形成封闭式的防范，为现代化建筑防盗方案提供“御贼于户外” 、住户自由活动于户内的高度人性化的安全防护。3主动式红外报警的优点1）安全系数全面提高。入侵者在
7、准备进入室内时就报警了，不但阻吓了入侵者更重要的是保护了室内业主的人身安全，避免了以上被动式红外探测器安装在室内的各种不利因素；2）操作简单、方便，可全天候布防。不管仓库内有无员工走动、不管物品如何繁多，探测器全天都可处于探测状态，不须专人进行布/撒防的繁锁工作；3）准确性高。因是对一个平面进行防范，免除了人为的误报（人员或宠物的走动），防范的窗户或阳台一般只有盗贼才会去跨越或攀爬。4）业主活动空间大。仓库内的员工可自由走动，不影响工作效率。5）防剪、防破坏功能。当入侵者试图进行碰触和破坏时都可发生报警信号，使其无法进行非法行为。（二）被动式红外报警器1、被动红外报警器被动红外报警器主要是根据
8、外界红外能量的变化来判断是否有人在移动。人体的红外能量与环境有差别，当人通过探测区域时，报警器收集到的这个不同的红外能量的位置变化，进而通过分析发出报警。人体都有恒定的体温，一般在37度左右，会发出特定波长10m左右的红外线，被动红外报警器就是靠探测人体发射的10m左右的红外线而进行工作的。人体发射的10m左右的红外线通过菲涅尔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，这种元件在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，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。2、被动式红外报警器的工作原理世界上任何物体都存在红外线，只不过红外线的频段是用人眼看不到的，被
9、动式红外探测器就是通过采用对人体体温辐射的红外线频段敏感的元件为核心，在感应到立体空间内的热源时产生报警3、被动式红外报警器的缺点1).容易受到动物体温辐射、阳光照射、热气流温度辐射等多种因素干扰而引发误报警； 2).当气温与人体温度接近或高于人体温度时，这一类探测器将根本无法正常工作。三、 产品的整体设计及原理（一）设计原理图3.1 主动式红外报警器这一台红外线防盗报警器。具有以下特点：用当今最流行的AT89C2051单片机控制，体积小，成本低；用红外线收发管进行检测，安装隐蔽，不易被发现；探测信号采用脉冲信号，节能且抗干扰；当有人试图闯入室内时，能自动进行声光报警。现将该报警器原理如下。1
10、、 硬件电路可将该电路分为以下三个部分（1） 电源电路。220V交流市电经变压器T降压，桥式整流器D1整流，电解电容C7滤波，三端稳压器78L05稳压，最后得到整机要求的+5V稳定直流电源。（2） 单片机系统。U1为AT89C2051单片机。C1，R0，R1和复位按钮RESET组成手动电平复位和上电自动复位电路；C2，C3以及晶振JT1组成时钟电路； C4，C5为+5V电源滤波电容。U2为CMOS6反相器CC4069，起驱动作用。VD1VD6为红外发射管，其负极端接与P1口，P1口设置为输出状态，当P1口为“0”时，VD1VD6发红外光。VD7VD12为红外接收管，当接收到红外光时导通，+5V
11、电源通过VD7VD12加到反相器CC4069的输入端，经反相为低电平，这时P3.0P3.5为低电平。发射管和接收管分别安装在门和窗口的适当位置，当有人闯入时遮挡了红外线，接收管截止，反相器输入端为低电平，这时U1的P3.0P3.5为高电平。当在一定时间内检测到位于不同位置的光束被遮挡时，则由P3.7口输出报警信号（高低电平间隔1S的脉冲信号）。驱动声光报警电路，进行声光报警，直至按复位按钮RESET或电源开关S1。由于红外收发管之间没有遮挡时为正常，有遮挡时为异常，则当P1口输出00H时，P3口的正常状态数据为00H。（3） 声光报警电路。555定时器U4，扬声器BY，普通红色发光二极管VD1
12、3等组成声光报警电路。其中555定时器接成了一个低频多谐振荡器，其控制电压输入端5脚与单片机AT89C2051的P3.7脚相连，受P3.7脚输出的高低电平间隔1S的脉冲信号控制。当P3.7为高电平时控制电压Uco较高，阈值电压UT+（=Uco）和UT-（=1/2Uco）也较高；当P3.7为低电平时UT+和UT-也较低。当UT+较高时，电容C9充、放电的电压幅度较大，因而振荡频率较低。反之，当UT+较低时，电容C9充、放电过程中电压变化幅度较小，充、放电过程完成得较快，故振荡频率较高。即当P3.7=1时，555输出脉冲的振荡频率较低；当P3.7=0时，555输出脉冲的振荡频率高。该输出脉冲经过隔
13、直电容C8加到扬声器上，扬声器将交替发出高、低不同的两种叫声。同时，P3.7脚输出的高低电平间隔1S的脉冲信号经电阻R8加到红色发光二极管VD13上，VD13将闪烁发光。达到声光同时报警的效果。硬件电路原理图见附录。表3.1 元件列表元件名元件类型元件参数Y1晶振6.0MVD1 VD6红外线发射管VD7 VD12红外线接收管U274LS04U2274LS04U0274LS04U?274LS04UU74LS04UU2274LS04U1AT89C2051U378L05U4555T变压器S1电键开关R0电阻270R1电阻1KR2R7电阻10KR8电阻470R9电阻10KR10电阻110KLS1扬声器F1保险丝0.5AD1桥式整流器C1电容20uC2电容30pC3电容30pC4电容470uC5电容0.1uC6电容0.33uC7电容2000uC8电容30uC9电容0.01u2、 软件设计我们的目标是，当检测到有人闯入时就由P3.7口输出高低电平间隔1S的脉冲信号去驱动声光报警电路，产生声光报警。这可通过使P3.7口每隔1S取反一次实现。而1S时间可通过让定时器T0（工作于定时方式1）重复定时100ms十次实现。用工作寄存器R1作循环计数器，初值为10（0AH）。采用中断方式编程，整个
