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《紅外報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、紅外人體報(bào)警器設(shè)計(jì)報(bào)告一、課題意義隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和安全防范意識(shí)的增強(qiáng)，人們?cè)絹?lái)越注重自身所處的環(huán)境是否安全。當(dāng)家中無(wú)人或者僅有老人孩子在家時(shí)，必須考慮家庭成員生命和財(cái)產(chǎn)的絕對(duì)安全。目前，許多住宅小區(qū)的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，不符合防火的要求，而且不能有效地防止壞人的侵入。本課題研究紅外報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)，它集紅外報(bào)警、溫濕度測(cè)量顯示、實(shí)時(shí)時(shí)鐘為一體，簡(jiǎn)單實(shí)用，抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、安全可靠，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。二、課題要求及系統(tǒng)功能紅外報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)由紅外熱
2、釋電傳感器、溫濕度傳感器、DS1302時(shí)鐘電路、EEPROM存儲(chǔ)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(dāng)監(jiān)控功能打開并且有人入侵時(shí)，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，LED報(bào)警燈亮。2、報(bào)警時(shí)間自動(dòng)存儲(chǔ)至EEPROM存儲(chǔ)器，當(dāng)按查詢按鈕時(shí)顯示上次報(bào)警時(shí)間。3、不間斷測(cè)量當(dāng)前溫度和濕度數(shù)據(jù)，并在液晶屏上實(shí)時(shí)顯示。4、具備不間斷時(shí)鐘電路，當(dāng)前時(shí)間在液晶屏顯示。時(shí)鐘電路具有后備電池，系統(tǒng)掉電后始終依然運(yùn)行，再次上電顯示當(dāng)前時(shí)間，無(wú)須重新調(diào)時(shí)。5、四鍵鍵盤可以調(diào)校時(shí)鐘初始值，具體方法是連續(xù)按設(shè)
3、置鍵直至“年”、“月”、“日”、“時(shí)”、“分”、“秒”相應(yīng)的位置閃爍，再通過(guò)Up鍵和Down鍵調(diào)整數(shù)值，調(diào)整完畢繼續(xù)按設(shè)置鍵進(jìn)入正常狀態(tài)。6、可以通過(guò)設(shè)置鍵打開或關(guān)閉監(jiān)控報(bào)警功能。7、可以查詢上次報(bào)警時(shí)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)換為電量變化的能量轉(zhuǎn)換器件。因紅外線具有很強(qiáng)的熱效應(yīng)，當(dāng)交互變化的紅外線照射到晶體表面時(shí)，晶體溫度迅速變化，這時(shí)會(huì)發(fā)生電荷的變化，從而形成一個(gè)明顯的外電場(chǎng)，這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。熱釋電紅外傳感器內(nèi)部的熱釋電晶體的
4、極化，隨著溫度的變化而變化。當(dāng)恒定的紅外輻射照射在探測(cè)器探頭上時(shí)，熱釋電晶體溫度不變，晶體對(duì)外呈電中性，探測(cè)器沒有電信號(hào)輸出，因而恒定的紅外輻射不能被檢測(cè)到。另外熱釋電晶體輸出的是電信號(hào)，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(dá)104M歐，故引入N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管接成共漏形式來(lái)完成阻抗變換。熱釋電紅外線元件是一種典型的熱量傳感器，常用紅外光發(fā)射能量作為整個(gè)防盜報(bào)警裝置中檢測(cè)入侵者及其活動(dòng)的手段。2、被動(dòng)式熱釋電傳感器防盜報(bào)警工作原理熱釋電人體紅外線傳感器是上世紀(jì)80年代末期出現(xiàn)的一種新型
5、傳感器件，現(xiàn)在電子防盜報(bào)警設(shè)備研制中已得到廣泛的應(yīng)用。通常我們采用的熱釋電傳感器防盜報(bào)警電路，是利用該電路檢測(cè)到有人進(jìn)入防范區(qū)時(shí)通過(guò)能量變化導(dǎo)致產(chǎn)生電信號(hào)，最終電聲報(bào)警。其工作原理如下：一般人體體溫是37℃，所以會(huì)發(fā)出波長(zhǎng)10um左右的紅外線，被動(dòng)式紅外傳感器探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10um左右的紅外線進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10um左右的紅外線通過(guò)菲涅耳濾光片增強(qiáng)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(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，經(jīng)后續(xù)電路檢測(cè)處理后
6、就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)了。在紅外探頭中有兩個(gè)關(guān)鍵性的器件，一個(gè)是熱釋電紅外傳感器，它能將波長(zhǎng)為8~12um之間的紅外信號(hào)的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并對(duì)自然界中的可見光信號(hào)具有抑制作用，因此在紅外探測(cè)器的有效警戒區(qū)內(nèi)，當(dāng)無(wú)人體移動(dòng)時(shí)，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的只是背景溫度，沒有信號(hào)變化，所以不能產(chǎn)生電信號(hào)，也不會(huì)報(bào)警；當(dāng)人體進(jìn)人警戒區(qū)，通過(guò)菲涅耳透鏡，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異信號(hào)，此時(shí)產(chǎn)生電信號(hào)，從而報(bào)警。另外一個(gè)器件就是菲涅耳透鏡，它具有聚焦--即將熱釋電的紅外信號(hào)反射在紅外傳感器上的作用，還
7、能將警戒區(qū)內(nèi)分為若干個(gè)明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入警戒區(qū)的移動(dòng)物體能以溫度變化的形式在熱釋電紅外傳感器上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號(hào)，這樣熱釋電紅外傳感器產(chǎn)生變化的電信號(hào)，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。3、被動(dòng)式紅外報(bào)警器組成結(jié)構(gòu)被動(dòng)式紅外報(bào)警器主要由菲涅耳光學(xué)系統(tǒng)、熱釋電紅外傳感器、信號(hào)濾波和放大電路、信號(hào)處理和報(bào)警電路等幾部分組成(如圖1所示)。圖1被動(dòng)式紅外報(bào)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(duì)波長(zhǎng)為10Lm左右的紅外線來(lái)說(shuō)卻是透明的。菲涅耳透鏡的焦點(diǎn)一般為5厘米左
8、右，除有聚焦作用還可形成可見區(qū)和盲區(qū)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)一般把菲涅耳透鏡固定在傳感器正前方1~5厘米的地方。當(dāng)物體射出的紅外線通過(guò)菲涅耳透鏡后，傳到熱釋電紅外探測(cè)器，這時(shí)熱釋電紅外探測(cè)器將輸出脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)經(jīng)放大和濾波后，由電壓比較器將其與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，當(dāng)輸出信號(hào)達(dá)到一定值時(shí)，報(bào)警電路發(fā)出警報(bào)。被動(dòng)式熱釋電紅外探頭的優(yōu)點(diǎn)是本身不發(fā)生各種類型的輻射，器件的功耗小、隱蔽性好、價(jià)格低。缺點(diǎn)是具有容易受各種熱源、光源及射頻輻射的干擾；被
