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1、“熱釋電”紅外報警器設(shè)計--硬件設(shè)計摘要：本次設(shè)計課題為基于單片機(jī)控制的熱釋電報警系統(tǒng)。在設(shè)計中包括硬件和軟件設(shè)計兩部分，本文主要為硬件設(shè)計，包括單片機(jī)控制電路、熱釋電紅外傳感器、驅(qū)動執(zhí)行報警電路、顯示控制電路等部分組成，處理器選用AT89C51單片機(jī)。整個系統(tǒng)在系統(tǒng)軟件控制下工作。本設(shè)計為一簡便的報警系統(tǒng)，當(dāng)人體發(fā)出的紅外信號被檢測到時，報警器進(jìn)行亮燈及發(fā)生報警。系統(tǒng)程序可劃分為數(shù)據(jù)采集、報警和顯示等幾個模塊。設(shè)計中采用熱釋電紅外傳感器，它具有制作簡單、成本低、安裝比較方便，防盜性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。關(guān)鍵詞：單片機(jī)、熱釋電紅
2、外傳感器、數(shù)據(jù)采集、報警電路、顯示電路-20-目錄摘要1引言1.1設(shè)計任務(wù)及要求1.2相關(guān)知識介紹1.2.1熱釋電紅外傳感器簡單介紹1.2.2PIR的原理特性1.2.3AT89C51單片機(jī)的概述2方案設(shè)計2.1總體設(shè)計思路2.2硬件電路模塊設(shè)計2.2.1單片機(jī)的選擇2.2.2熱釋電紅外傳感器原理3.2.3放大電路的設(shè)計2.2.4時鐘電路的設(shè)計2.2.5復(fù)位電路的設(shè)計2.2.6發(fā)光二極管報警電路的設(shè)計2.2.7聲音報警電路的設(shè)計2.3系統(tǒng)硬件電路的選擇及說明2.4軟件的程序?qū)崿F(xiàn)2.4.1主程序工作流程圖2.4.2中斷程序工作流程圖3總結(jié)
3、4參考文獻(xiàn)附錄一設(shè)計編程程序END附錄二單片機(jī)控制的紅外防盜報警器原理圖附錄三單片機(jī)控制的紅外防盜報警器PCB圖附錄四Proteus仿真原理圖-20-1引言隨著社會的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平得到很大的提高，對私有財產(chǎn)的保護(hù)意識在不斷的增強(qiáng)，因而對防盜措施提出了新的要求。尤其是在現(xiàn)代化技術(shù)高度發(fā)展的今天，犯罪更趨智能化，手段更隱蔽，所以采用以電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的安全防范技術(shù)的器材設(shè)備，并將其構(gòu)成—個系統(tǒng)，將發(fā)揮最大的功能作用。本設(shè)計就是為了滿足現(xiàn)代住宅防盜的需要而設(shè)計的家庭式電子防盜系統(tǒng)。目前
4、國內(nèi)使用的各類防盜、保安報警器基本都是以超聲波、主動式紅外發(fā)射/接收以及微波等技術(shù)為基礎(chǔ).而這里所設(shè)計的被動式紅外報警器則采用了美國的傳感元件——熱釋電紅外傳感器.這種熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?同時,它還能鑒別出運動的生物與其它非生物.熱釋電紅外傳感器，它的制作簡單、成本低、安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，同時它的信號經(jīng)過單片機(jī)系統(tǒng)處理后方便和PC機(jī)通信，便于多用戶統(tǒng)一管理。本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作
5、簡單、成本低、安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、安全可靠。1.1設(shè)計任務(wù)及要求(1)報警系統(tǒng)設(shè)計包括硬件和軟件設(shè)計兩個部分。本文主要詳述硬件設(shè)計部分。(2)熱釋電紅外報警器系統(tǒng)由單片機(jī)控制電路、熱釋電紅外傳感器、報警器、LED控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。對各部分分別進(jìn)行分析、設(shè)計。(3)系統(tǒng)可實現(xiàn)功能。熱釋電紅外傳感器是報警器設(shè)計中的核心器件，它可以把人體的紅外信號轉(zhuǎn)換為電信號以供信號處理部分使用。當(dāng)有人闖入時，熱釋電紅外傳感器將探測到動作，將人體輻射的紅外光譜送至至AT89C51單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理運
6、算后驅(qū)動執(zhí)行報警電路實現(xiàn)非法入侵報警。報警器采用聲光報警。(4)保證報警系統(tǒng)能有效判斷是否有人員進(jìn)入，并盡可能大地增加防護(hù)范圍。同時要滿足穩(wěn)定性和可靠性要求。至于報警可采用聲光信號。1.2相關(guān)知識介紹1.2.1熱釋電紅外傳感器的原理熱釋電紅外線(PIR)傳感器是80年代發(fā)展起來的一種新型高靈敏度探測元件。是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器，它能組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路。如圖1示為熱釋電紅外
7、傳感器的內(nèi)部電路框圖。-20-圖1熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖1.2.2PIR的原理特性熱釋電紅外線傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)制成的探測元件，在每個探測器內(nèi)裝入一個或兩個探測元件，并將兩個探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應(yīng)管放大后向外輸出。人體輻射的紅外線中心波長為9--10um，而探測元件的波長靈敏度在0.2--20um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為7--10um，正好
8、適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，
