红外线防盗报警系统课程设计

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1、 1 课 程 设 计 （课 程 设 计 （ 论论 文 ）文 ） 题目：题目： 基于单片机的防盗报警系统的设计基于单片机的防盗报警系统的设计 系 别： 通信与电子工程学院 专 业： 通信工程 2 . .1 1 设计要求及方案论证设计要求及方案论证 人们生活水平不断提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防 盗措施提出了新的要求。 本设计就是为了满足预防抢劫、 盗窃等意外事件的需 要而设计的红外防盗报警系统。 本设计主要包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电 路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED 控制电路等部分组成。处理器采 用 51 系列单片机 AT89C51。整个系统

2、是在系统软件控制下工作的。软件部分可 以划分为以下几个模块：数据采集、键盘控制、报警和显示等子函数。 关键词：单片机、红外传感器、数据采集、报警电路。 1.11.1 设计任务与要求设计任务与要求 （1）该设计主要包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键 盘控制、报警和显示等模块子函数。 （2）本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、智能报警器、单片机控 制电路、LED 控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、 处理、数据传送、功能设定、本地显示、本地报警等功能。终端由中央处理器、 输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。 （3）系统可实现功能。为了探测移

3、动人体,通常使用双元件型热释电红外传 感器,在这种传感器内部,两个敏感元件反相连接,当人体静止时两元件极化程度 相同,互相抵消。但人体移动时,两元件极化程度不同,净输出电压不为0 ,从而达 到了探测移动人体的目的。因此可把报警系统设置在外出布防状态，使探测器工 作。当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探 头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关， 打开门限阀门送出TTL 电平至AT89C51单片机，经单片机处理运算后驱动执行报 警电路使警号发声。 2.2. 热释电红外传感器热释电红外传感器 2.1 2.1 热释电红外线传感器热释电红外线传

4、感器简介简介 3 热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件， 它能 以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转化成电压信号输 出。 热释电红外线传感器应用电路如下： 为了探测移动人体,通常使用双元件型热释电红外传感器,在这种传感器内 部,两个敏感元件反相连接,当人体静止时两元件极化程度相同,互相抵消。但人 体移动时,两元件极化程度不同,净输出电压不为0 ,从而达到了探测移动人体的 目的。 2.2 PIR2.2 PIR 的原理特性的原理特性 热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数的材料， 如锆钛酸铅系陶瓷、 钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为 2*1mm 的探测元

5、件。 人体辐射的红外线中心波长为 9-10um，而探测元件的波长灵敏度在 0.2-20um 范围内几乎稳定不变。 在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口， 这个滤光片可通过光的波长范围为 7-10um，正好适合于人体红外辐射的探测， 而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人 体辐射的红外线传感器。 在该探测技术中，所谓“被动”是指探测器本身不发出任何形式的能量，只 是靠接收自然界能量或能量变化来完成探测目的。被动红外报警器的特点是能够 响应入侵者在所防范区域内移动时所引起的红外辐射变化，并能使监控报警器产 生报警信号，从而完成报警功能。 2.32.3 PIRPIR

6、 结构特性及安装结构特性及安装 4 图是一个双探测元热释电红外传感器的结构示意图。 使用时D端接电源正 极，G端接电源负极，S端为信号输出。 本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理及设 计电路如 图 2 所示, 在 VCC 电源端利用 C1 和 R2 来稳定工作电压， 同样输出端 也多加了稳压元件稳定信号。当检测到人体移动信号时，电荷信号经过场效应 管 FET 放大后，经过 C2，R1 的稳压后使输出变为高电位，再经过三极管 Q2 的 转化，输出 OUT 为低电平。 RS Y2 Y1 R1 R2 C2 C1 R3 R4 Q2 NPN Q1 FET VccVCC 3v12v OUT 图图 2 2 热释电红外传感器原理图 5 3.1 AT89C513.1 AT89C51 单片机的结构单片机的结构 AT89C51 是一个低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4k Bytes ISP(I n-system programmable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器，