紅外防盜報(bào)警器畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第32頁(yè)共32頁(yè)1緒論隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展，人們的物質(zhì)財(cái)富不斷增長(zhǎng)，工廠的貴重設(shè)備也在增多，文藝場(chǎng)所像博物館等的貴重文物也不斷增多，由此吸引了許多不法分子徒勞而獲的欲望，安防在現(xiàn)代社會(huì)顯得越來(lái)越重要，在許多高新技術(shù)的應(yīng)用下，類(lèi)型眾多的防盜報(bào)警產(chǎn)品進(jìn)入了市場(chǎng)，而紅外防盜報(bào)警器更以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在市場(chǎng)受到了極大地歡迎。設(shè)計(jì)紅外防盜報(bào)警器需要解決紅外線的發(fā)射電路和接收電路，聲光報(bào)警電路。1.1課題研究的意義紅外防盜報(bào)警器在社會(huì)中應(yīng)用廣泛，對(duì)于預(yù)防盜賊、實(shí)時(shí)監(jiān)控具有重要意義，極大的減輕了人的工作負(fù)擔(dān)，保障了社會(huì)的安定和諧

2、。各國(guó)對(duì)紅外線技術(shù)的研究促使紅外線技術(shù)應(yīng)用到很多高新科技領(lǐng)域，紅外線技術(shù)結(jié)合單片機(jī)技術(shù)制作的紅外防盜報(bào)警具有很廣闊的研究前景，單片機(jī)使得報(bào)警功能越來(lái)越智能化、人性化，可以實(shí)現(xiàn)人們的各種防盜報(bào)警要求。太陽(yáng)光線中有很多種不可見(jiàn)光線，而紅外線是其中的一種，又稱為紅外線熱輻射。光譜中波長(zhǎng)自0.76~400微米的一段稱為紅外線。紅外防盜報(bào)警主要分為兩種類(lèi)型：主動(dòng)式和被動(dòng)式。主動(dòng)式紅外防盜報(bào)警器主要由發(fā)射和接收兩個(gè)單元組成，也就是由于障礙物對(duì)由發(fā)射電路和接收電路組成的不可見(jiàn)光線的阻擋使得接收器接收不到紅外線而產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，是外界主動(dòng)的去影響紅外傳

3、感器，所以稱為主動(dòng)式紅外防盜報(bào)警器。被動(dòng)式紅外防盜報(bào)警器沒(méi)有發(fā)射單元，主要依靠熱釋電人體紅外傳感器來(lái)接收人體輻射出的紅外線產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。由物理學(xué)中光部分知，溫度高于0K的物體，都會(huì)發(fā)出紅外線，所發(fā)紅外線的波長(zhǎng)有所不同，人體輻射出的紅外線波長(zhǎng)一般在9.67~9.64μm之間，熱釋電人體紅外傳感器恰可對(duì)這段波長(zhǎng)產(chǎn)生反映，由此發(fā)出報(bào)警信號(hào)。兩種類(lèi)型的紅外防盜報(bào)警器都有自身難以克服的缺點(diǎn)，也有其自身的優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用主動(dòng)式類(lèi)型。1.2課題研究的目的主動(dòng)式紅外防盜報(bào)警器主要由紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路、聲光報(bào)警電路組成，本設(shè)計(jì)就是要實(shí)現(xiàn)用3

4、8kHz的方波對(duì)紅外線進(jìn)行調(diào)制發(fā)射出去，由接收電路進(jìn)行紅外線的接收，接收電路輸出低電平，當(dāng)有障礙物遮擋住這束紅外線時(shí)，接收電路產(chǎn)生高電平送人單片機(jī)，由單片機(jī)內(nèi)部程序作用產(chǎn)生聲光報(bào)警驅(qū)動(dòng)信號(hào)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第32頁(yè)共32頁(yè)，并由數(shù)碼管顯示報(bào)警次數(shù)。由此，紅外防盜報(bào)警器的功能便得以實(shí)現(xiàn)，完成了入侵自動(dòng)報(bào)警的功能，也即是本課題的研究目的。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第32頁(yè)共32頁(yè)2總體方案系統(tǒng)原理框圖如圖2.1所示。單片機(jī)聲光報(bào)警電路紅外線接收單元紅外線發(fā)射單元顯示報(bào)警次數(shù)圖2.1　系統(tǒng)方框圖紅外線發(fā)射單元由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧

5、振蕩電路產(chǎn)生38kHz的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)三極管工作，使紅外二極管導(dǎo)通，以38kHz的頻率發(fā)射紅外線。紅外線接收單元由紅外接收二極管接收紅外線產(chǎn)生接收信號(hào)，送入單片機(jī)，單片機(jī)接收到變化脈沖即表示有入侵者，產(chǎn)生信號(hào)驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路報(bào)警。聲光報(bào)警電路由發(fā)光二極管和蜂鳴器等元件組成。各單元之間環(huán)環(huán)相扣，各自完成自己的任務(wù)，組合在一起就能完成紅外線的發(fā)射、接收、檢測(cè)入侵信號(hào)的功能，便構(gòu)成了紅外防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)了入侵報(bào)警功能。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第32頁(yè)共32頁(yè)3硬件電路設(shè)計(jì)硬件電路分為四部分：紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路、單片機(jī)控

6、制電路、聲光報(bào)警電路。下面分別進(jìn)行介紹。3.1紅外線發(fā)射電路發(fā)射單元由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩電路和紅外二極管電路組成，紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線的距離與其發(fā)射功率成正比，且當(dāng)紅外發(fā)光二極管工作在脈沖狀態(tài)下時(shí)，紅外線的傳輸距離與脈沖峰值電流成正比，用38kHz對(duì)紅外線進(jìn)行調(diào)制可以防止日光和燈光的干擾，調(diào)制的是紅外線的幅度，和電波的調(diào)制不一樣，波長(zhǎng)沒(méi)變還是紅外線波長(zhǎng)，且一般公司生產(chǎn)的紅外接收探頭也都是針對(duì)38kHz的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，可以使紅外線傳播的更遠(yuǎn)，接收也更靈敏，所以需要用38kHz的脈沖信號(hào)對(duì)紅外線進(jìn)行調(diào)制。生成38kHz方波的方

7、法很多，本設(shè)計(jì)采用廉價(jià)且高效的555集成定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器來(lái)生成38kHz脈沖信號(hào)。3.1.1555定時(shí)器及其構(gòu)成的多諧振蕩電路555集成定時(shí)器由于具有寬范圍的單電源電壓，能輸入模擬電平，輸出驅(qū)動(dòng)功率較大、定時(shí)準(zhǔn)確等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)中。555集成定時(shí)器是一種將數(shù)字電路和模擬電路集成一體的電子器件，它將模擬功能和邏輯功能融為一體，能夠產(chǎn)生精確的時(shí)間延遲和振蕩，驅(qū)動(dòng)555集成定時(shí)器只需使用單電源，555集成定時(shí)器可獨(dú)立構(gòu)成定時(shí)電路，它的最大輸出電流可達(dá)到200毫安，可直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管、喇叭等小功率器件。這些特點(diǎn)使的555的使用

8、很靈活，只需在外部連接一些阻容元件，便能構(gòu)成具有多種用途的電路，比如單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、多諧振蕩器、施密特觸發(fā)電路等。555集成定時(shí)器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如下圖3.1所示。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第32頁(yè)共32頁(yè)圖3.1　555