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《紅外報警監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計研究報告》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、紅外人體報警器設(shè)計報告一、課題意義隨著社會地發(fā)展,科學技術(shù)地進步和安全防范意識地增強,人們越來越注重自身所處地環(huán)境是否安全.當家中無人或者僅有老人孩子在家時,必須考慮家庭成員生命和財產(chǎn)地絕對安全.目前,許多住宅小區(qū)地安防主要依靠安裝防盜窗、防盜門以及人工防范.這樣不僅有礙美觀,不符合防火地要求,而且不能有效地防止壞人地侵入.本課題研究紅外報警監(jiān)控系統(tǒng),它集紅外報警、溫濕度測量顯示、實時時鐘為一體,簡單實用,抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠,具有較高地應(yīng)用價值.二、課題要求及系統(tǒng)功能紅外報警監(jiān)控系統(tǒng)由紅外熱釋電傳感器、溫濕度傳感器、DS1302時鐘電路、EE
2、PROM存儲電路、液晶屏和鍵盤組成.其主要功能有：1、紅外熱釋電傳感器獲取人體入侵信息,當監(jiān)控功能打開并且有人入侵時,驅(qū)動蜂鳴器報警,LED報警燈亮.2、報警時間自動存儲至EEPROM存儲器,當按查詢按鈕時顯示上次報警時間.3、不間斷測量當前溫度和濕度數(shù)據(jù),并在液晶屏上實時顯示.4、具備不間斷時鐘電路,當前時間在液晶屏顯示.時鐘電路具有后備電池,系統(tǒng)掉電后始終依然運行,再次上電顯示當前時間,無須重新調(diào)時.5、四鍵鍵盤可以調(diào)校時鐘初始值,具體方法是連續(xù)按設(shè)置鍵直至“年”、“月”、“日”、“時”、“分”、“秒”相應(yīng)地位置閃爍,再通過Up鍵和Down鍵調(diào)整數(shù)值,
3、調(diào)整完畢繼續(xù)按設(shè)置鍵進入正常狀態(tài).6、可以通過設(shè)置鍵打開或關(guān)閉監(jiān)控報警功能.7、可以查詢上次報警時間,再次按查詢鍵退出查詢狀態(tài).三、課題理論基礎(chǔ)1、熱釋電效應(yīng)原理熱釋電傳感器是一種將熱量變化轉(zhuǎn)換為電量變化地能量轉(zhuǎn)換器件.因紅外線具有很強地熱效應(yīng),當交互變化地紅外線照射到晶體表面時,晶體溫度迅速變化,這時會發(fā)生電荷地變化,從而形成一個明顯地外電場,這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng).熱釋電紅外傳感器內(nèi)部地熱釋電晶體地極化,隨著溫度地變化而變化.當恒定地紅外輻射照射在探測器探頭上時,熱釋電晶體溫度不變,晶體對外呈電中性,探測器沒有電信號輸出,因而恒定地紅外輻射不能被檢測到
4、.另外熱釋電晶體輸出地是電信號,不能直接使用,需要用電阻將其轉(zhuǎn)換為電壓形式,該電阻阻抗高達104M歐,故引入N溝道結(jié)型場效應(yīng)管接成共漏形式來完成阻抗變換.熱釋電紅外線元件是一種典型地熱量傳感器,常用紅外光發(fā)射能量作為整個防盜報警裝置中檢測入侵者及其活動地手段.2、被動式熱釋電傳感器防盜報警工作原理熱釋電人體紅外線傳感器是上世紀80年代末期出現(xiàn)地一種新型傳感器件,現(xiàn)在電子防盜報警設(shè)備研制中已得到廣泛地應(yīng)用.通常我們采用地熱釋電傳感器防盜報警電路,是利用該電路檢測到有人進入防范區(qū)時通過能量變化導致產(chǎn)生電信號,最終電聲報警.其工作原理如下：一般人體體溫是37℃,
5、所以會發(fā)出波長10um左右地紅外線,被動式紅外傳感器探頭就是靠探測人體發(fā)射地10um左右地紅外線進行工作地.人體發(fā)射地10um左右地紅外線通過菲涅耳濾光片增強后聚集到紅外感應(yīng)源上,紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件,這種元件接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡,向外釋放電荷,經(jīng)后續(xù)電路檢測處理后就能產(chǎn)生報警信號了.在紅外探頭中有兩個關(guān)鍵性地器件,一個是熱釋電紅外傳感器,它能將波長為8~12um之間地紅外信號地變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?并對自然界中地可見光信號具有抑制作用,因此在紅外探測器地有效警戒區(qū)內(nèi),當無人體移動時,熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到地只是背景溫度,沒
6、有信號變化,所以不能產(chǎn)生電信號,也不會報警；當人體進人警戒區(qū),通過菲涅耳透鏡,熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到地是人體溫度與背景溫度地差異信號,此時產(chǎn)生電信號,從而報警.另外一個器件就是菲涅耳透鏡,它具有聚焦--即將熱釋電地紅外信號反射在紅外傳感器上地作用,還能將警戒區(qū)內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū),使進入警戒區(qū)地移動物體能以溫度變化地形式在熱釋電紅外傳感器上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號,這樣熱釋電紅外傳感器產(chǎn)生變化地電信號,后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后產(chǎn)生報警信號.3、被動式紅外報警器組成結(jié)構(gòu)被動式紅外報警器主要由菲涅耳光學系統(tǒng)、熱釋電紅外傳感器、信號濾波和放大電路、信號處理和報警電路等
7、幾部分組成(如圖1所示).圖1被動式紅外報警器組成框圖菲涅爾透鏡一般采用聚乙烯塑料片制成,顏色為乳白色或黑色,呈半透明狀,但對波長為10Lm左右地紅外線來說卻是透明地.菲涅耳透鏡地焦點一般為5厘米左右,除有聚焦作用還可形成可見區(qū)和盲區(qū),實際應(yīng)用時一般把菲涅耳透鏡固定在傳感器正前方1~5厘米地地方.當物體射出地紅外線通過菲涅耳透鏡后,傳到熱釋電紅外探測器,這時熱釋電紅外探測器將輸出脈沖信號,脈沖信號經(jīng)放大和濾波后,由電壓比較器將其與基準值進行比較,當輸出信號達到一定值時,報警電路發(fā)出警報.被動式熱釋電紅外探頭地優(yōu)點是本身不發(fā)生各種類型地輻射,器件地功耗小、隱
8、蔽性好、價格低.缺點是具有容易受各種熱源、光源及射頻輻射地干擾；被
