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1、红外防盗报警器的设计 电子信息工程专业 学号： 2009062014 摘 要 ： 本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低、安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理。本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。 处理器采用51系列单片机 AT 89C 51 ， 整个系统是在系统软件控制下工作的。 关键词 ： 单片机 ；红外传感器； 数据采集 ；报警电路 The Design o
2、f Imfrared Alarm mamingyang Electronic Information Engineering Specialty No:2009062014 Abstract : This system used Pyroelectric infrared sensor. Its manufacture is simple, and its cost is low, and fixing is convenient. Besides, the system has many merits, such as steady guard against theft, and stro
3、ng antijamming ability, and high thesensitivity, and high reliability. The fixxing of this alarm is covert, which is discovered easily by cracksman. After has been processed by SCM, the signal of alarm communicates with PC, which is convenient for uniform management. This design includes hardware pa
4、rt and software part. The hardware part includes the control circuit of SCM, and the infrared probe circuit,and the alarm circuit, and LED control circuit. The SCM uses AT89C51, the overall system works under the control of the systemsoftware. Key words: SCM ; infrared sensor ; data collection ; ala
5、rm circuit 目 录 0 摘要1 1 引言 4 1.1 设计任务与要求 4 2 基础知识介绍 4 2.1 热释电红外传感器简单介绍 4 2.2 PIR 的原理特性 5 2.3 AT89C51 单片机简单概述 5 2.3.1 A T89C51 单片机的结构 5 2.3.2 A T89C51 单片机管脚说明 6 3 方案设计 8 3.1 总体设计思路 8 3.2 具体电路模块设计 9 3.2.1 热释电红外传感器原理 9 3.2.2 放大电路的设计 9 3.2.3 时钟电路的设计 9 3.2.4 复位电路的设计 10 3.2.5 发光二极管报警电路的设计 10 3.2.6 声音报警电路的设
6、计 11 3.3 系统硬件电路的选择及说明 11 3.4 软件的程序实现 12 3.4.1 主程序工作流程图 12 3.4.2 中断服务程序工作流程图 13 4 软件仿真 13 5 总结 13 6 参考文献 14 附录一 设计编程程序 14 附录二 单片机控制的红外防盗报警器原理图 16 附录三 单片机控制的红外防盗报警器 PCB 图 17 附录四 Proteus 仿真原理图18 1 引言 随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。 就
7、目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。而本设计中所使用的红外线是不可见光，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。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，热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。 1.1 设计任务与要求 (1) 该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为 数据采集、键盘控制、报警等模块子函数。 (2) 本红外线防盗报警系统由 热释电红外传感器 、报警器、单片机控制
8、电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。 (3) 系统可实现功能。当人员外出时，可把 报警系统设置在外出布防状态 ， 探测器工作起来,当有人闯入时 ， 热释电红外传感器将探测到动作 ， 设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL 电平至AT89C51单片机，经单片机处理运算后 驱动执行报警电路使警号 发声 1 。 (4) 红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测
9、到是否有人出入。此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大地增加防护范围。当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。至于报警可采用声光信号。 2 基础知识介绍 2.1 热释电红外 传感器简单介绍 热释电红外线 (PIR) 传感器是 80 年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。 是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。 它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，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 2 。如图 1 示为热释电红外传感器的内部电路框图。 图1 热释电红外传
10、感器的内部电路框图 2.2 PIR 的原理特性 热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元件，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。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。 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。 2.3 AT 89C 51 单片机简单概述 2.3.1 A T89C51 单片机的结构 AT89C51 单片机是美国Atmel公司生产低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k
