紅外防盜報警器畢業(yè)設計

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1、1緒論隨著人類社會的發(fā)展，人們的物質(zhì)財富不斷增長，工廠的貴重設備也在增多，文藝場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)代社會顯得越來越重要，在許多高新技術(shù)的應用下，類型眾多的防盜報警產(chǎn)品進入了市場，而紅外防盜報警器更以其獨特的優(yōu)點在市場受到了極大地歡迎。設計紅外防盜報警器需要解決紅外線的發(fā)射電路和接收電路，聲光報警電路。1.1課題研究的意義紅外防盜報警器在社會中應用廣泛，對于預防盜賊、實時監(jiān)控具有重要意義，極大的減輕了人的工作負擔，保障了社會的安定和諧。各國對紅外線技術(shù)的研究促使紅外線技術(shù)應用到很多高新科技領域，紅外線技術(shù)結(jié)

2、合單片機技術(shù)制作的紅外防盜報警具有很廣闊的研究前景，單片機使得報警功能越來越智能化、人性化，可以實現(xiàn)人們的各種防盜報警要求。太陽光線中有很多種不可見光線，而紅外線是其中的一種，又稱為紅外線熱輻射。光譜中波長自0.76~400微米的一段稱為紅外線。紅外防盜報警主要分為兩種類型：主動式和被動式。主動式紅外防盜報警器主要由發(fā)射和接收兩個單元組成，也就是由于障礙物對由發(fā)射電路和接收電路組成的不可見光線的阻擋使得接收器接收不到紅外線而產(chǎn)生報警信號，是外界主動的去影響紅外傳感器，所以稱為主動式紅外防盜報警器。被動式紅外防盜報警器沒有發(fā)射單元，主要依靠熱釋電人體紅外傳感器來接收人

3、體輻射出的紅外線產(chǎn)生報警信號。由物理學中光部分知，溫度高于0K的物體，都會發(fā)出紅外線，所發(fā)紅外線的波長有所不同，人體輻射出的紅外線波長一般在9.67~9.64μm之間，熱釋電人體紅外傳感器恰可對這段波長產(chǎn)生反映，由此發(fā)出報警信號。兩種類型的紅外防盜報警器都有自身難以克服的缺點，也有其自身的優(yōu)點。本設計采用主動式類型。1.2課題研究的目的主動式紅外防盜報警器主要由紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路、聲光報警電路組成，本設計就是要實現(xiàn)用38kHz的方波對紅外線進行調(diào)制發(fā)射出去，由接收電路進行紅外線的接收，接收電路輸出低電平，當有障礙物遮擋住這束紅外線時，接收電路產(chǎn)生高電平送

4、人單片機，由單片機內(nèi)部程序作用產(chǎn)生聲光報警驅(qū)動信號，并由數(shù)碼管顯示報警次數(shù)。由此，紅外防盜報警器的功能便得以實現(xiàn)，完成了入侵自動報警的功能，也即是本課題的研究目的。2總體方案系統(tǒng)原理框圖如圖2.1所示。單片機聲光報警電路紅外線接收單元紅外線發(fā)射單元顯示報警次數(shù)圖2.1　系統(tǒng)方框圖紅外線發(fā)射單元由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩電路產(chǎn)生38kHz的脈沖信號驅(qū)動三極管工作，使紅外二極管導通，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，送入單片機，單片機接收到變化脈沖即表示有入侵者，產(chǎn)生信號驅(qū)動聲光報警電路報警。聲光報警電路由發(fā)光二極管和

5、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，組合在一起就能完成紅外線的發(fā)射、接收、檢測入侵信號的功能，便構(gòu)成了紅外防盜報警器的設計要求，實現(xiàn)了入侵報警功能。3硬件電路設計硬件電路分為四部分：紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路、單片機控制電路、聲光報警電路。下面分別進行介紹。3.1紅外線發(fā)射電路發(fā)射單元由555定時器構(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，且當紅外發(fā)光二極管工作在脈沖狀態(tài)下時，紅外線的傳輸距離與脈沖峰值電流成正比，用38kHz對紅外線進行調(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

6、電波的調(diào)制不一樣，波長沒變還是紅外線波長，且一般公司生產(chǎn)的紅外接收探頭也都是針對38kHz的標準設計的，可以使紅外線傳播的更遠，接收也更靈敏，所以需要用38kHz的脈沖信號對紅外線進行調(diào)制。生成38kHz方波的方法很多，本設計采用廉價且高效的555集成定時器構(gòu)成多諧振蕩器來生成38kHz脈沖信號。3.1.1555定時器及其構(gòu)成的多諧振蕩電路555集成定時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)動功率較大、定時準確等特點，廣泛應用于電子技術(shù)中。555集成定時器是一種將數(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)生精確的時間延

7、遲和振蕩，驅(qū)動555集成定時器只需使用單電源，555集成定時器可獨立構(gòu)成定時電路，它的最大輸出電流可達到200毫安，可直接驅(qū)動發(fā)光二極管、喇叭等小功率器件。這些特點使的555的使用很靈活，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集成定時器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如下圖3.1所示。圖3.1　555集成定時器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)555定時器[1]內(nèi)部由3個阻值為5的電阻組成的分壓器、兩個電壓比較器C1和C2、基本RS觸發(fā)器、放電三極管TD和緩沖反相器G4組成。虛線邊沿標注的數(shù)字為管腳號。其中，1引腳是接地端；2