对射式红外线防盗报警器的设计

对射式红外线防盗报警器的设计
对射式红外线防盗报警器的设计

第一章绪论

在一些电影、电视剧中我们常可以看到,有些博物馆等安全性要求比较高的场所,在安防电脑系统的屏幕上面,显示着一根根红线,如果有人进入不小心“触”到了这根红线,那么报警器就会发响。这就是红外线报警器。

1.1 课题研究的意义

红外线报警器分主动式和被动式两种[1]。主动式红外线报警器,是报警器主动发出红外线,红外线碰到障碍物,就会反弹回来,被报警器的探头接收。如果探头监测到,红外线是静止不动的,也就是不断发出红线线又不断反弹的,那么报警器就不会报警。当有会动的物体触犯了这根看不见的红线的时候,探头就会检测到有异常,就会报警。

被动式报警器少了一项功能,就是发射红外线。物理学上告诉我们,当物体的温度高于0K的时候,就会发出红外线,换句话说任何物体都能发出红外线[2]。而其后的原理,被动式报警器和主动式是一样的。红外线报警器对温度敏感,温度越高的物体辐射出的红外线越强,当感应到环境中存在高出背景强度的辐射时,就触发报警。

主动式红外探测器是由收、发装置两部分组成[3]。发射装置向装在几米甚至于几百米远的接收装置辐射一束红外线,当被遮断时,接收装置即发出报警信号,因此,它也是阻挡式报警器,或称对射式探测器。通常,发射装置由多谐振荡器、波形变换电路、红外发光管及光学透镜等组成。振荡器产生脉冲信号,经波形变换及放大后控制红外发光管产生红外脉冲光线,通过聚焦透镜将红外光变为较细的红外光束,射向接收端。

接收装置由光学透镜、红外光电管、放大整形电路、功率驱动器及执行机构等组成[4]。光电管将接收到的红外光信号转变为电信号,经整形放大后推动执行机构启动报警设备。主动式红外报警器有较远的传输距离,因红外线属于非可见光源,入侵者难以发觉与躲避,防御界线非常明确。主动式红外报警器是点型、线型探测装置,除了用作单机的点警戒和线警戒外,为了在更大范围有效地防范,也可以利用多机采取光墙或光网安装方式组成警戒封锁区或警戒封锁网,乃至组成立体警戒区。单光路由一个发射器和一个接收器组成。

双光路由两对发射器和接收器组成[5]。两对收、发装置分别相对,是为了消除交叉误射;多光路构成警戒面;反射单光路构成警戒区。

1.2 两种红外线探测器工作原理的比较

1. 被动式红外探测器的工作原理:

世界上任何物体都存在红外线,只不过红外线的频段是用人眼看不到的,被动式红外探测器就是通过采用对人体体温辐射的红外线频段敏感的元件为核心,在感应到立体空间内的热源时产生报警,被动式红外探测器在技术层面上相对而言存在以下弱点:

1).容易受到动物体温辐射、阳光照射、热气流温度辐射等多种因素干扰而引发误报警;

2).当气温与人体温度接近或高于人体温度时,这一类探测器将根本无法正常工作。

因以上技术层面上的原因,所以被动式红外探测器相对于主动式红外对射探测网较容易产生误报与漏报。不过随着现在生产工艺和技术的进步,只要您能根据自己的实际环境选择使用适合的红外线防盗报警器这种情况会大大降低。

2.主动式红外探测器的工作原理:

以数字通讯方式通过CPU的程序控制,使主动红外线对射探测器具有智能性,可精确区分每条射束,以便采用多束红外线射束构成多线束的密集防卫;同时还可通过调整CPU的程序,设定在规定的若干束红外线射束被阻断时产生报警输出。由于其工作特点,可以构成对窗、阳台等建筑物的出入口形成封闭式的防范,为现代化建筑防盗方案提供“御贼于户外” 、住户自由活动于户内的高度人性化的安全防护。

所以,本课题打算设计一个主动式红外报警器。

1.3 课题研究的目的

近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展,人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也是越来越多。这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强.造成偷盗现象屡见不鲜。因此,越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。

现在很多小区都安装了智能报警系统,因而大大提高了小区的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全。由于红外线是不见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。红外报警器大多数采用国外的先进技术,其功能也非常先进。其中包括被动式热释电型红外报警器。还有红外监控无线报警器,超声波防盗报警器,红外线防盗报警器,高灵敏红外报警器,触摸式延时防盗报警器, 触摸式防盗报警器,红外报警器, 红外线声先报警器 (6)

防盗报警系统是在探测到防范现场有入侵者时能及时发出报警信号的专用电子系统,一般由探测器(报警器)、传输系统和报警控制器组成。探测器检测

到意外情况就产生报警信号,通过传输系统送入报警控制器发出声、光或其他报警信号[7]。探测器(报警器)的种类很多,按所探测的物理量的不同,可分为微波、红外、激光、超声波和振动等方式;按电信号传输方式不同,又可分为无线传输和有线传输两种方式[8]。由于红外线是不见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用,这时红外线报警器的简易、灵敏度高为人们解决了不少问题。但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构,价格高昂,一般人们难以接受,如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器,必将为大多数需求者所利用,在人们的防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。

本课题尝试用价格低廉、应用普遍的AT89S52单片机控制的电路来设计一个主动式对射式的红外线防盗报警器,期望达到方便、实用的效果。

第二章总体设计的方案

该系统以单片机AT89S52系列为核心,采用红外线发射管和红外线接收管为发射和接收装置,由反相器芯片反相间接控制CPU工作。在CPU程序运行以后控制输出口电平使得蜂鸣器与发光二极管组成的声光报警电路同时进行声光报警。系统原理框图如图2-1所示。

图2-1 系统方框图

采用AT89S52单片机,直流可调开关MC34063,反相器74LS14D等芯片[9]。其中,AT89S52的P1.2~P1.7为输出口,而P3.0~3.5为输入口。P1口连接红外线发射电路,P1口为低电平时,红外线发射电路导通,正常发射红外线[10]。P3口输入经接收红外线电路接收并由反相器反相的电平,当电平到达单片机CPU后,若各口均为低电平,则CPU不做任何反应,此时不报警;而当红外线被认为挡住而使接收电路无法接受到时P3输入口就会输入高电平,此时当在一定的时间内检测到位于不同位置的光束被遮挡时,由P3.7口输出报警信号,驱动声光报警电路进行报警。

第三章硬件电路各部分电路设计

AT89S52单片机式一种低功耗,高性能的CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80S51产品指令和引脚完全兼容。片上的Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器[11]。在单芯片上拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。

3.1 单片机控制系统电路

单片机P1口与红外线发射电路相连,P3口与红外线接收电路相连,P3.7口连接声光报警电路输出方波脉冲信号驱动声光报警。X1、X2脚与晶振相连,用于定时计数,以形成一秒周期的方波脉冲信号[12]。

3.1.1 主控芯片的性能以及标准功能

主要性能:

●与MCS-51单片机产品兼容

●8K 字节在系统可编程Flash存储器

●1000次擦写周期

●全静态操作:0Hz~33Hz

●三级加密程序存储器

●32 个可编程I/O口线

●三个16 位定时器/计数器

●八个中断源

●全双工UART 串行通道

●低功耗空闲和掉电模

标准功能:

AT89S52具有以下标准功能:8K字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线,看

门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52可降至0HZ静态逻辑操作,支持两种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时

器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止[15]。

3.1.2 主控芯片的主要结构及引脚功能

主体单片机芯片AT89S52的引脚结构如图3-1所示:

图3-1 系统方框图

各主要管脚介绍如下:

VCC : 电源

GND: 地

P0口:P0 口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8 位地址/数据复用。在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。

P1口:P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。此外,P1.0和P1.2分别作定时器/计数器 2 的外部计数输入(P1.0/T2)和时器/计数器 2 的触发输入(P1.1/T2EX)。

P2 口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。对P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。在访问外部程序存储器或用16 位地址读取外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR)时,P2 口送出高八位地址。在这种应用中,P2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用8 位地址(如MOVX @RI)访问外部数据存储器时,P2 口输出P2 锁存器的内容。在flash 编程和校验时,P2 口也

接收高8 位地址字节和一些控制信号。

P3 口:P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲

器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。对P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻

的原因,将输出电流(IIL)。P3 口亦作为AT89S52 特殊功能(第二功能)使用,在flash 编程和校验时,P3 口也接收一些控制信号[13]。如下表3-1所示。

表3-1 P3口的引脚号及其第二功能

引脚号第二功能

P3.0 RXD(串行输入)

P3.1 TXD(串行输出)

P3.2 INT0(外部中断 0)

P3.3 INT0(外部中断 0)

P3.4 T0(定时器0外部输入)

P3.5 T1(定时器1外部输入)

P3.6 WR(外部数据存储器写选通)

P3.7 RD(外部数据存储器写选通)

RST: 复位输入。晶振工作时,RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后,RST脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上。

ALE/PROG:地址锁存控制信号(ALE)是访问外部程序存储器时,锁存低

8 位地址的输出脉冲。在flash编程时,此引脚(PROG)也用作编程输入脉冲。在一般情况下,ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲,可用来作为外

部定时器或时钟使用。然而,特别强调,在每次访问外部数据存储器时,ALE 脉

冲将会跳过。如果需要,通过将地址为8EH的SFR 的第 0 位置“1”,ALE 操作将无效。这一位置“1”, ALE 仅在执行MOVX或MOVC指令时

有效。否则,ALE 将被微弱拉高。这个 ALE 使能标志位(地址为 8EH 的 SFR 的

第 0 位)的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。

PSEN:外部程序存储器选通信号(PSEN)是外部程序存储器选通信号。当

AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时,PSEN在每个机器周期被激活两次,而在访问外部数据存储器时,PSEN 将不被激活。

EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令,EA 必须接 GND。为了执行内部程序指令,EA 应该接 VCC。在 flash 编程期间,EA 也接收 12 伏电压。

XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端[14]。

XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。

3.1.3 单片机控制部分电路

如图所示为单片机组成的控制电路,其中晶振与其相连构成时钟电路,而复位开关与其相连构成单片机小系统。如图3-2所示。

89S52

图3-2 单片机控制电路电路图

3.2 红外线发射部分

红外线发射电路主要由D7~D12六个红外线发射管组成。红外发射管的负极依次接到单片机P1.2~P1.7口,当电源接通时,单片机的P1口设为输出状态,

当P1口输出均为“0”时,各个二极管均成导通状态,发出红外光,覆盖包括了接收电路的一定的区域。正常情况下没有遮挡时P1口输出为00H。红外线发射

电流的控制,二极管在使用时,须由电流驱动,在进行设计时,最重要的是在I

F

设计出的驱动电流I F不能太大,若大于I F(max)则元件有烧毁之虑,I F若太小,则其发射束就会变小。通过查阅资料可知I F(max)在20mA左右,通过计算可得限流电阻的最小值为200欧,本电路选取470欧如图3-3所示。

图3-3 红外线发射电路图

3.3 红外线接收部分

红外线接收电路主要由D1~D6六个红外线接收二极管组成,主要功能是用来接收D7~D12发射的红外线,正常情况下能够成功接收,如果有人闯入,中断红外线,将接受不到红外线,此时判断为应当报警,由单片机控制报警。具体电路连接如下图,D1~D6六个红外线接收管的负极与反相器芯片74LS14D的A1~A6脚,当没有遮挡时接收管正常接收到红外线时并导通,+5V电源通过D1~D6的正极加到反相器74LS14D的输入端,进行反相为低电平,输出管脚Y1~Y6接单片机的P3.0到P3.5脚,这时的P3.0~P3.5口为低电平:而当有人闯入使红外线被遮挡时,接收管截止,反相器输入端为低电平,反相后输出高电平,这时的单片机的P3.0~P3.5口为高电平。当在一定得时间内检测到位于不同位置的光束被遮挡时,则由P3.7口输出高低电平间隔为1S的脉冲报警信号[16]。此脉冲信号驱动声光报警电路,直至断开开关SW2。如图3-4所示。

图3-4 红外线接收电路图

3.4 声光报警电路

声光报警电路与单片机P3.7口相连,当单片机的P3.7口输出一系列脉冲方波,开始驱动报警电路报警。声光报警部分主要由发光二极管和蜂鸣器组成,当报警开始时,发光二极管闪烁,蜂鸣器发出声响,声光并用,同时报警[17]。声光报警部分电路图如图3-5所示。

图3-5 声光报警部分电路图

3.5 电源电路

电源开关SW1送入220V经过保险丝后送入变压器,保险丝起保护电路的作用[18]。变压器L1将220V的交流电源经磁场耦合转换成12V的交流电源,四个全

波整流二极管将12V交流源整流为直流12V电源提供给后面电路。由电容组成的滤波电路将整流后的电源进行纹波滤除,滤除频率较高的干扰纹波。再经直流开关电源,转换出5V电源为后端供电,具体工作过程:经整流、滤波的12V电源,经直流开关电源U1,第6脚供给电源,1、7、8脚为电源芯片的比较输入端,RA 为大功率限流电阻,电源经芯片的2脚输出,TL1为功率电感,电源经TL1的2脚输出。D2为快速开关二极管。C1/BC3组成电容滤波电路。如图3-6所示。

图3-6 电源电路部分的电路

第四章红外线防盗报警器的软件设计

系统的软件设计,主要集中在单片机功能流程的设计上,要监视是否有人闯入,红外线接收是否中断、如何控制声光报警等。软件设计的好坏也直接决定了系统的运行质量,在编写软件之前,对系统的流程进行设计是十分必要的,这样可以保证在编写软件时思路清晰,不易出错,修改也变得容易。程序流程图的设计遵循自顶向下的原则,即从主体逐步细分到每一个模块的流程[20]。

4.1 系统的主流程

(1)下图4-1为系统主程序流程图

主程序、脉冲信号产生程序、中断服务程序存放在AT89S52单片机中,整个程序设计思想是当检测到有人闯入时,就由P3.7口输出高低电平间隔为1秒的脉冲信号去驱动声光报警电路。这可以通过使P3.7口每隔1秒取反一次实现。而1秒时间可以让定时器重复定时100ms十次实现。用寄存器R1做循环计数器初值为10。采用中断方式编程,整个程序由主程序和中断服务程序两部分组成[21]。(2)主程序的功能:起监视作用,主要用来判断是否有人闯入,红外线的接收是否中断。

主程序的流程图如4-1所示.程序开始后,系统初始化结束后判断是否有人闯入,若有则报警,若无则回到上一级继续判断是否有人闯入。

图4-1主程序流程图

(3)以下是脉冲信号产生程序流程。

主要功能:通过定时100ms 等待,并连续计时10次最终得到一个周期的以1s 为周期的方波信号,重复此过程,最终得到一列1s 周期的方波脉冲信号,最终此列脉冲信号由单片机P3.7口输出与报警电路连接驱动发光二极管以1s 频率闪动和蜂鸣器鸣叫报警。其主要流程如图4-2所示。

图4-2方波脉冲信号产生流程图

(4)以下是中断服务程序

主要功能:判断定时1秒是否完成,从而决定是否对P3.7口取反。中断子程序流程图如图4-3

图4-3中断服务程序流程

第五章系统的调试及性能分析

5.1 系统的调试

(1) 在Keilc51环境中进行软件调试.再利用编程器将调试好的程序固化到89S52单片机中。

(2)检查线路应焊接无误。

(3)电源电路调试。断开负载.用万用表测量78L05的3脚应有+5v电压。

(4)先不装入单片机.用短路线把U1插座的12脚接地.调整VD1和VD7的安装位置和角度,测量U1插座的2脚电压。当VD1和VD7之间无遮挡时2脚电压为0伏,有遮挡时为+5伏。用相同方法反复调整其他几对红外收发管的位置和角度。使U1插座的3、6、7、8、9各脚的电压符合要求。

(5) 将固化好程序的AT89S52插入电路中的U1插座上.接上电源即可工作。

5.2 红外线防盗报警系统的性能分析

此红外线报警系统属于主动式红外线对射防盗报警系统,主要由系统自发发射接收红外线,由发射电路部分通过红外线发射管发射红外线,然后通过红外线接收电路中的红外接收管接收红外线,正常的情况下,发射与接收活动正常进行,一旦有人闯入,使得接收中断,此时就通过线路连接反映给单片机系统电路,通过软件设计部分来使单片机及时掌握是否有人闯入使红外线接收受阻的信息,从而控制报警器电路的发光管与蜂鸣器部分同时进行声光报警。以上是该红外线防盗报警系统的主要实现过程。该系统所使用的都是一些新型实用的芯片,性能优良价格便宜,软件设计方面也十分简单,适用于开发实用型家庭防盗报警器,且系统适用于一般家庭的220V电压,原理简易,安装和使用都非常方便。

第六章报警器误报及处理意见

6.1 故障引起的误报及处理意见

产品在规定的条件下、规定的时间内,不能完成规定的功能,称为故障。故障的类型有损坏性故障和漂移性故障。损坏性故障包括性能全部失效和突然失效。这类故障通常是由元器件的损坏或生产工艺不良(如虚焊等)造成。漂移性故障是指元器件的参数和电源电压的漂移所造成的故障。例如:温度过高会导致电阻阻值的变化,此时设备表现为时好时坏。事实上,环境温度、元件制造工艺、设备制造工艺、使用时间、储存时间及电源负载等因素都可能导致元器件参数的变化,产生漂移性故障。

无论是损坏性故障还是漂移性故障都将使系统误报警,要减少由此产生的误报警必须提高产品的设计水平和工艺水平,在作系统设计的同时,还需作可行性设计,如冗余设计、三防设计(防潮、防盐雾、防霉菌)等。在此基础上,提高产品制造过程的可行性,如对元器件质量的严格筛选。

6.2 安装引起的误报及处理意见

报警器安装位置、安装角度、防护措施以及系统布线等方面。例如:将被动红外入侵探测器对着空调、换气扇安装时,将会引起系统的误报警;室外用主动红外探测器如果不作适当的遮阳防护(有遮阳罩的最好也作防护),势必会引起系统的误报警;报警线路与动力线、照明线等强电线路间距小于1.5m时,而未加防电磁干扰措施,系统亦将产生误报警。

要减少此类误报,在安装前要准确设定安装位置、安装角度以及系统线路走向,避免安装红外探测器时面对空调、换气扇,同时若在室外安装应该做好遮阳防护。

6.3 环境引起的误报及处理意见

由于环境引起的误报警是指报警系统在正常工作状态下产生的,从原理上讲是不可避免的,而事实又是不需要的,属于误报警。例如:老鼠在防范区出没;宠物在居室内走动等。

随着传感技术、计算机技术的发展,大规模集成电路的推广应用,报警系统智能化程度将不断提高,环境噪声干扰引起的误报警现象必将随之降低。

结论

本人设计的课题是红外线防盗报警器,经过几个月的思考和准备,通过对课题的设计,大大提高了自己各方面的能力,例如对书本基础知识的掌握程度,对资料的查找方法,对自己知识面的扩展都有相对的提高,但在这其中,也有自己茫然和不知所措的一面,当初决定做此课题时,不知该从何下手,头脑中也一片空白,后来经过老师对课题的剖解,头脑中才逐渐有了轮廓。

资料搜集花费了大量时间,在此过程中我了解到采集的资料不能从头至尾的抄写,而要取己所需,认为有价值的材料才能引用,后来在网上,请教经验丰富的老师,终于获得了第一手资料,然后在其中加入自己的思想,通过对材料和自己构思的组织整理,渐渐有了头绪。万事开头难,只要把前段的准备工作做好了,后面的工作自然就可以顺利很多了。

梅花香自苦寒来,经过几个月不断的修改及创新终于看到了自己的劳动成果,终于完成了红外线防盗报警器的设计,一种胜利感油然而生。经过这一次设计,体会颇多,感觉到平时的粗心大意,以及不完善的理论知识让我错过了一次就要成功的那种感觉,而是做了很多次的修改,但在制作电路的过程中感觉到了一种力量,那种力量可以让我废寝忘食的不断改善调试电路,可以让自己兴奋的久久的为了电路而深思,可以让自己在深夜写着毕业设计说明书,回顾自己的毕业设计制作过程时,心中油然而生一阵感慨,有失落,有兴奋,有喜悦,有苦恼,但我觉得它值得我这样去做,因为它不仅让我有了一次对于电子技术的实践机会,更让我学会怎样去面对制作过程中遇到的困难,怎么去解决困难,让我学会了独立思考,让我隐隐约约记忆起以前学过的知识,原来不知道有何实用性的枯燥电路原理的知识,现在我在实际应用却觉得少了解了好多东西,心中无限后悔。但这次毕业设计给我的是很真、很纯的感受,亲身体会其制作的艰难路程,这不仅加深了我以前因为种种迷惑不知道的电路知识的认识,而且为我将来的人生也奠定了一定的基础,相信通过以后的学习锻炼,理论结合实践,为社会作贡献。

致谢

在本次论文的设计过程中,参考了各方面的相关文献资料,使本人对单片机的使用和设计有了更深刻的认识。为了完成这份论文,指导老师付出了很多心血,给予了我很大的帮助,设计过程中,他从多方面进行指导,不断对文章提出建议,要求密切地把理论用于实验加以论证,使设计更具有可靠性,在此,深表感谢。其次,本人要感谢信息学院的所有老师,感谢他们在大学三年里的关心和培养,并使本人掌握了高深的专业知识和熟练的专业技能。最后,要感谢对这次论文有所帮助的所有老师和同学,感谢电子信息工程技术083班的全体同学,感谢参考文献中著作与期刊以及外文资料的所有作者们。

时光如逝,三年的大学生活就快结束了,最后几个月的毕业设计也是对我所学专业知识、技术、技能各方面的一个总结。由于个人能力有限,因此毕业设计还存在一些问题,也有很多不完善的地方。但我懂得在以后的工作中要全面考虑事情,不能急于求成。此次毕业设计是我大学三年最难忘的一件事,也是给各位老师的一个汇报,在以后的路上,我会更加充满信心向更深处学习,绝对不辜负你们的期望。

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[21] Richard R.Spencer著.Introduction to Electronic Circuit Design[M].北京:电

子工业出版社,2004.

附录

附录1:汇编语言程序

ORG 0000H

AJMP MAIN ;转向主程序

ORG 000BH :定时器TO中断入口

LJMP BJ ;转向中断服务程序

ORG 0030H

MAIN:MOV SP,#50H ;设置堆栈栈底MOV R1,#0AH;设置循环计数器初值

MOV P3,#00H;设置P3口为正常状态

MOV P1,#0ffH;使VD1~VD6发红外光

MOV TMOD,#01H;设T0为定时方式1

MOV TH0,#3CH;设置定时100ms初值

MOV TL0,#0B0H

SETB EA ;CPU开中断

SETB ET0 ;定时器0允许中断

JS:MOV A,P3 ;监视是否有人闯入CJNE A,#00H,LP

AJMP JS

LP: SETB TR0 ;启动T0定时为100ms SJMP$ ;等待定时100ms完成

ORG 0060H

BJ:PUSH Acc ;现场保护

PUSH PSW

MOV TH0,#3CH ;重设定时初值

MOV TL0,#0B0H

DJNZ R1,FH;1S未到返回

MOV R1,#0AH;重设计数器初值

CPL P3.7;P3.7口取反

MOV P1,#00H

FH:POP PSW

POP Acc

RET;中断返回

END

红外线防盗报警器课程设计报告

红外线防盗报警器课程设计报告 北华航天工业学院 课程设计报告(论文) 设计课题:红外线防盗报警器设计 专业班级: B10231 学生姓名: 指导教师: 设计时间: 2012年6月25日 北华航天工业学院电子工程系 红外线防盗报警器课程设计任务书姓名: 专业: 通信工程班级: B10231 指导教师: 职称: 课程设计题目: 红外线防盗报警器 已知技术参数和设计要求: , 该报警器能探测人体发出的红外线,当人进入报警器的监视区域内,即可发出报警声, 适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 , 要求: , 1、灵敏、可靠、一经触发,即刻报警 , 2、对产品材料精益求精,延长使用寿命 , 3、根据实际应用环境,自己选择传感器,确定红外检测范围。所需仪器设备: 直流供电电源,信号发生器,双踪示波器,数字电压表,计算机等 成果验收形式: 面包板插接+实物演示+答辩

参考文献: 《电子技术基础模拟部分》(高教康华光) 《电子工艺与课程设计》(电子工业出版社毕亚军、崔瑞雪) 第17周: 周1---周2 :立题、论证方案设计~选择元器件安装调试 周4---周5 :插面包板调试电路时间 第18周: 安排 周1---周3 :焊接制成电路~完成设计 周4---周5 :验收答辩 指导教师: 张洁教研室主任: 崔瑞雪 2012年6 月 14 日 内容摘要 红外线防盗报警器目前市场上已有成型产品,且市场较为成熟。由于红外线是不可见光,因此用它进行红外探测监控,具有良好的隐蔽性,白天和黑夜均能使用,而且其抗干扰能力强。红外线传感器分主动式与被动式两种,主动式设计方案简单,但成本较高,从成本考虑,本课题通过介绍热释红外传感器RE200BP的工作原理,给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线传感器应用于报警系统中,从而能够实现防盗报警能。 该报警器能探测人体发出的红外线,由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、和报警指示电路等组成。当人进入报警器的监视区域内,即可发出报警信号,适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。 关键词被动式红外报警器;热释电传感器;菲涅尔透镜;防盗报警器 目录

(完整word版)智能家居防盗报警系统的设计.

摘要 随着科技的飞速发展,人们的工作、生活中涌现出各种各样的科技产品,其中的电子产品更是花样繁多、遍及工作、生活的方方面面。智能家居防盗报警系统是近年来发展极为迅速、应用面极广的防盗报警控制系统,它具有控制能力强、操作方便灵活、可靠性高、适应能力强的特点。 本文介绍了一款易于扩展的基于单片机的家居智能防盗报警系统, 用较低的成本实现家居的高安全性。主要由AT89C52单片机、热释电传感器、信号处理电 路、蜂鸣器语音报警电路、LED显示电路等部分组成。系统主要功能是防盗报警,它由热释电传感器作为探测器,将信号输入单片机中,判断是否有危情,若有则利用蜂鸣器报警。中断申请后再查询的方式使系统的误报率有效降低,并使系统的可靠性大为增强,因而在智能家居防盗报警系统中极具发展前景。本文给出了该家居防盗报警系统的硬件组成,阐述了系统工作方式,并给出主程序和子程序的流程图。 关键词:单片机;防盗报警;传感器 I Abstract With the rapid development of science and technology, all kinds of products emerge in people's work and life including various electronic products. The system of intellectual home anti-theft alarm is an anti-theft alarm control system which has developed very quickly in recent years and is applied widely.This characters of the system is the enough ability to control, convenient and flexible to operate, high reliability and adaptability. This paper introduces a set of intellectual home anti-theft alarm system based on microcontroller with lower cost to achieve the high-security home environment. It mainly consists of four parts which are the AT89C52, the pyroelectric sensor, signal processing circuit, alarming circuit by buzzer,displaying circuit by LED and so on. The main function of this system is to alarm when the home is in danger. It uses the pyroelectric sensor as a detector,transports the signal into the microcontroller to tell whether the home is dangerous.If the home is in danger ,the system would alarm by buzzer. Due to the design of the inquiries of interruption before the usage of query, the false alarm rate is reduced effectively and the reliability of the system is greatly increased,which is applied widely in the anti-theft alarm system of intellectual home. The paper gives the hardware components of the system, illustrates the work way of the system, and gives the flow chart of main program and subroutine. Key words: Microcontroller; Anti-theft Alarm; Sensor II

红外报警系统方案设计全解

红外报警系统建设方案 2016.05.31

第一章系统概述 (1) 1.1系统的意义 (1) 1.2系统的功能 (1) 1.3系统的类别 (2) 1.4主动红外报警系统 (2) 第二章系统方案设计 (2) 2.1系统构成图 (3) 2.2前端探测器 (3) 2.3信道传输 (4) 2.4中心控制部分 (5) 第三章主要设备参数 (5) 3.1中心设备 (5) 3.2前端设备 (5) 第四章设备安装方案......................................... 错误!未定义书签。第五章设备报价及清单.. (7)

第一章系统概述 1.1系统的意义 随着社会的发展,人们安防意识的提高,现代化的安防技术得到了广泛的应用。在一些重要的区域,如工厂、苗圃、机场、军事基地、武器库、监狱、银行金库、博物馆、发电厂、油库等处,为了防止非法的入侵和各种破坏活动,传统的防范措施是在这些区域的外围周界处设置一些(如铁栅栏、围墙、钢丝篱笆网等)屏障或阻挡物,安排人员加强巡逻。在目前犯罪分子利用先进的科学技术,犯罪手段更加复杂化、智能化的情况下,传统的防范手段己难以适应要害部门、重点单位安全保卫工作的需要。人力防范往往受时间、地域、人员素质和精力等因素的影响,亦难免出现漏洞和失误。因此,安装应用先进的周界探测报警系统就成为一种必要措施。周界探测,一旦发现入侵者可立即发出报警,好像在重要区域的周界处墙加了一道人眼看不见的“电子围墙”忠诚地守卫着要害目标。 1.2系统的功能 周界防护系统主要是对非出入通道的周边区域进行监视和管理,目的在于防止非法入侵。通常情况下周界的范围较大,不同的周界,条件和环境也不同,往往单靠人防很难实行全面而有效的管理。而周界报警系统可对周界区域实施24小时实时报警,并可进行计算机化管理,使管理人员能及时准确地了解苗圃周边环境的实际情况,遇有非法入侵能自动报警,自动显示报警区域;自动记录警情及自动转发报警信息;配以视频监控能实时而直观地观察和记录布控现场的实际情况,为警情核实及警后处理提供切实可靠的资料。 本系统的设计思路是,以满足目前的应用为出发点,合理优化设计方案;并兼顾未来的应用需求和技术发展,为系统在技术上提供有效的平滑过渡环境。 本系统做成后能够达到的目的: 设置报警系统的目的是:建立安全可靠的环境,加强货车出入口的安全管理管理,防止因车辆盲区造成的安全事故,保证厂区内部的安全,辅助工作人员对于厂区的安防管理,达到当货车到达自定区域前提前预警报警的作用。

红外线防盗报警器电路原理图

红外线防盗报警器电路原理图 该红外线防盗报警器的特点是,当有人经过防盗物的主要通道、靠近防盗物或破门而入时,即能发出较洪亮的报警声,并延长一段时间才会停止。如果盗贼仍然在此位置左右移动,则报警声仍然持续发出。工作原理 红外线防盗报警器电路原理图如图1所示。红外线发射器由IC2(NE555)、R1、R2、C3等元件组成振荡频率为40kHz的多谐振荡器。VLS是红外线发射探头,其40kHz高频信号由它向外辐射,形成红外线光束。VDL是红外线接收探头,它与IC3 (CX20 106A)组成红外线接收、整形和放大电路,放大后的红外线信号变成电脉冲信号。IC4及其外围元器件组成报警执行电路,一旦其2脚为低电平,电路立即翻转,信号输出端3脚立即转为高电平输出,同时具有延时功能。平时,VDL接收到VDL辐射的红外光束。红外线接收专用前置放大集成电路(它的特点是灵敏度高、不用电感谐振线圈)IC3的信号输出端7脚为低电平,VT1呈截止状态,IC4的2脚为高电平,3脚为低电平输出,因此后续电路均不会工作,无报警声发出。当有人经过防盗物的主要通道、进人房门或靠近防盗物时,挡了一下红外光线,在挡住的瞬间,I

C3的7脚立即转为高电平,从而使VTl饱和导通,2脚立即为低电平,故IC4翻转,3脚为高电平,K得电吸合,接通模拟声报警专用集成电路IC5的电源,扬声器BL就发出响亮的警报声。与此同时,IC4进人延时阶段,约经过2nun(计算公式为t=1 .1RgC8)时间后,IC4置位,使3脚又转为低电平,报警声停止。如果这时红外线又被挡住,电路会再次工作。 元器件选择 IC1选用CW7806或LM7806集成电路;IC2,IC4均选用555时基集成电路; IC3选用CX20106或KA2184集成电路;IC5选用KD -9561四声模拟声集成电路。 VT1选用3DG12或9013型硅晶体管;VT2选用8050型NPN晶体管,要求电流放大系数β>10 00 VD1一VD4选用1 N4004 x 4整流桥堆,V D5选用2CP10型二极管。VL(红外线发射管)、V

基于单片机控制的红外线防盗报警器的设计

目录 1 绪论 (3) 1.1 研究目的和意义 (3) 1.2 研究内容 (3) 1.3研究方法和技术路线 (3) 1.4 预期的研究目标 (4) 2 系统总体设计 (4) 2.1系统概述 (4) 2.2 主要器件介绍 (6) 2.2.1 热释电红外传感器概述 (6) 2.2.2 AT89C51 单片机概述 (9) 2.3 总体设计框图 (14) 3 系统硬件设计 (15) 3.1信号检测与放大模块 (15) 3.1.1电路实现功能 (15) 3.1.2电路图 (15) 3.1.3电子元件介绍 (15) 3.2 LED显示模块 (16) 3.2.1 电路实现功能 (16) 3.2.2电路图 (16) 3.2.3电子元件介绍 (16) 3.3 报警执行模块 (17) 3.3.1 电路实现功能 (17) 3.3.2电路图 (17) 3.3.3电子元件介绍 (17) 3.4 手工暂停模块 (18) 3.4.1 电路实现功能 (18)

3.4.2电路图 (18) 3.5 晶振与复位模块 (18) 3.5.1 电路实现功能 (18) 3.5.2电路图 (19) 3.5.3电子元件介绍 (19) 4 系统软件设计 (21) 4.1 软件设计介绍 (21) 4.2 主程序设计 (21) 4.2.1 实现功能 (21) 4.2.2 流程图 (21) 4.3 定时中断程序设计 (23) 4.3.1 实现功能 (23) 4.3.2 10s定时流程图 (23) 4.3.3 关键技术 (23) 4.3.4 关键代码: (25) 4.4 解除中断程序设计 (26) 4.4.1 实现功能 (26) 4.4.2 程序流程图 (26) 4.4.3 关键技术 (27) 4.4.4 关键代码 (28) 5 实验结论 (29) 结束语 (30) 附录一 (30) 附录二 (33) 附录三 (33) 参考文献 (34) 致谢 (35)

红外线防盗报警器

红外报警器分主动式和被动式两种。主动式红外线报警器,是报警器主动发出红外线,红外线碰到障碍物,就会反弹回来,被报警器的探头接收。如果探头监测到,红外线是静止不动的,也就是不断发出红线线又不断反弹的,那么报警器就不会报警。当有会动的物体触犯了这根看不见的红线的时候,探头就会检测到有异常,就会报警。 因此,红外防盗报警器通常被放在关键的位置发挥重要作用。但使用红外报警器的位置复杂,作为隐形的电子警察,为了让它安置后发挥的防盗效果更好,我们该如何在不用位置选择不同的种类? 红外防盗报警器主要采用红外热感应技术对指定区域进行布控,当有不速之客入侵时,区域内的热量便会立即发送变化,探测器发现这一变化后就会发出报警声,并主动向主人拨号报警。 而被动红外报警器一般应用于室内,例如企业,由于室内光线稳定、红外热量比较恒定,这种环境下被动红外报警器的探测效果会更好,企业根据自身环境

特点选择防盗报警器,这样才能将防盗系统发挥最大的作用。 相比被动红外防盗报警器,主动红外系统一般用在周界防范,选购时也需注意以下问题: 1、由于主动红外入侵报警器易受雾霾严重影响,因此,室外使用时应选择具有自动增益功能的设备;另外,所选设备的探测距离实际警戒距离留出20%以上的余量,能够减少因气候变化而引起的误报警。 2、在室外使用时,一定要选用双光束或3光束主动红外入侵报警器,以减少动物、落叶等引起的系统误报警。 3、在围墙、屋顶或空地上使用主动防盗报警器时,应选择具有避雷功能的设备。遇有折墙且距离又近时,可选用反射器件,以减少报警器的使用数量。 另外,作为人体检测的热释红外传感器,多是用双元件组成。 双元件的特点一是当人射的能量顺序地射到两个元件时,由于两只元件为串联,其输出比一只元件高一倍;另是由于两只元件为逆向相连接,对于相同且同

家庭智能防盗报警系统

家庭智能防盗报警系统 摘要 随着社会的进步,科学技术的突飞猛进,人们在物质文化生活方面的要求越来越高,智能设备的应用非常广泛而且深受好评。智能化防盗报警系统可全天候自动检测盗警,当确定警情时自动通过电话报警,这对社会安全有很大的现实意义。 本文设计了一种家庭智能防盗报警系统,系统硬件方面包括防盗、防火等检测电路的设计,软件方面有控制模块、拨号模块、语音模块等程序的设计。系统从硬件和软件两方面进行了抗干扰设计,使其具有较好的抗干扰能力,完成系统可靠工作。 关键词:单片机;家庭智能防盗报警系统;自动拨号;探测器

目录 一、系统硬件设计......................................... - 1 - (一)防盗探测器电路设计............................. - 1 - (二)防火探测器电路设计............................. - 2 - (三)用户端自动报警器总体设计....................... - 3 - (四)自动拨号及语音报警电路设计..................... - 5 - (五)键盘与密码显示电路设计........................ - 12 - (六)电源.......................................... - 13 - 二、系统软件设计........................................ - 15 - (一)控制模块程序设计.............................. - 15 - (二)拨号模块程序设计.............................. - 17 - (三)语音模块程序设计.............................. - 19 - (四)摘挂机模块程序设计............................ - 20 - (五)密码及显示模块程序设计........................ - 20 - (六)读写数据模块程序设计.......................... - 21 - 三、系统的抗干扰措施.................................... - 24 - (一)系统硬件抗干扰措施............................ - 24 - (二)系统软件抗干扰措施............................ - 25 - 设计小结................................................ - 26 - 参考文献................................................ - 27 - 致谢........................................ 错误!未定义书签。

(完整版)基于单片机的红外报警器的设计

微机原理与单片机系统课程设计 专 班 姓 名: 学 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014 年 12 月 31 日

基于51单片机的红外防盗报警器的设计 1设计说明 1.1设计目的 该设计以单片机AT89C51芯片为核心,加上必要的外围电路,构成了一个基于单片机的红外线防盗报警器。功能主要通过软件编程来实现,降低了硬件电路的复杂性和制作成本。此外,设计中所采用的红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,以满足现代人们住宅防盗的需要。 1.2设计要求 该设计要求当热释电红外线传感器探测到人体辐射的红外线时,单片机控制电路启动声光报警并显示报警次数。此外,用户还可以设定报警时间并手动解除报警。 1.3设计方法 该设计以AT89C51单片机为核心,由时钟电路、复位电路、外部触发电路、报警时间选择电路、声光报警电路、报警次数显示电路和中断报警电路共同组成报警系统。系统具有显示报警次数,设定报警时间,手动解除报警的功能。 2设计方案及原理 2.1设计方案简述 该设计使用AT89C51单片机芯片控制电路,通过热释电红外传感器采集外部触发信号,采用7段LED数码管显示报警次数,采用蜂鸣器和红色发光二极管实现声光报警,手动解除报警功能由单片机外部中断实现,报警时间由单片机内部定时器实现。 2.2热释电红外传感器简单介绍 热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器,它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路。 2.3 PIR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制成的探测元件,在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自

红外线报警器设计说明书

湖北文理学院物电学院 自动化1211 模拟电路课程设计 姓名:程梦学号:2012118010姓名:库才席学号:2012118032姓名:方凯学号:2012118016姓名:李沈辉学号:2012118040姓名:蔡嘉伦学号:2012118002

前言 近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也是越来越多。这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强.造成偷盗现象屡见不鲜。因此,越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。 报警器这时正为人们解决了不少问题.但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构。价格高昂,一般人们难以接受。如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器,必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。由于红外线是不见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用,此外,在电子防盗、人体探测等领域中,被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。 红外报警器大多数采用国外的先进技术,其功能也非常先进。其中包括被动式热释电型红外报警器,也即是本文将研究的产品。还有红外监控无线报警器,超声波防盗报警器,红外线防盗报警器,高灵敏红外报警器,触摸式延时防盗报警器, 触摸式防盗报警器,红外报警器,

红外线声先报警器…… 其外,可用红外报警器原理,控制各种电器的运行…… 目录 1.功能说明-------------------------------------------------------------2.结构框图-------------------------------------------------------------3.使用说明-------------------------------------------------------------4.原理与原理图--------------------------------------------------------

一种家庭智能防盗报警系统的设计

一种家庭智能防盗报警系统的设计 摘要:家庭智能防盗报警系统能够为人们提供安全、智能的居住环境,对其设 计展开探讨具有十分重要的意义。本文设计了一种家庭智能防盗报警系统,并对 其硬件和软件的设计展开了详细的介绍,以期能为类似系统设计提供借鉴。 关键词:智能防盗报警系统;硬件;软件;设计 随着我国社会经济的快速发展,人们的生活水平日益提高,对居住环境的安 全性要求越来越高,对家庭智能防盗报警系统也越来越重视。当前电子信息技术 及通信技术的不断进步,为家庭防盗报警系统的智能化提供了有力的技术支持。 基于此,笔者对一种家庭智能防盗报警系统的设计进行了介绍。 1.系统整体设计 系统采用模块化设计方法,系统模块包括嵌入式控制系统、图像视频采集系统、数据存储系统、人体入侵感应系统、语音报警系统、智能终端、SIM900A 交 互通信系统等. 各部分的系统构成如下: (1)嵌入式控制系统由STM32F103ZET6 中央处理器构成; (2)图像视频采集系统由摄像头OV7670 采集模块、音频集成功放模块、GSM 模块构成; (3)人体入侵感应系统由红外探测模块、微波多普勒传感器构成; (4)语音报警系统由ATK-SIM900A 模块、蜂鸣器模块构成; (5)数据存储系统由W25Q128FV 存储芯片构成; (6)SIM900A 交互系统由SIM900A 模块构成,智能系统利用此模块可以与房主预置的手机号码通信.智能防盗系统的整体框图如图1 所示. 图像采集系统是采集当前的图像信息,考虑到SIM900A 通信方式传输图片信息时,很费流量,图像信息平时存储在数据存储模块中,存储信息以图片为主,所以只 有当入侵者已经进入房屋时,才会将采集到的清晰图片通过GSM 方式传送到房主的手机上,可以有效避免外部人员的无意损坏.人体入侵感应系统安装在窗户的边沿,有人试图翻越窗户时,会切割红外线,阻挡红外信息传递,系统会拨打预留 的房主手机号码,实现实时语音通信.数据存储系统主要用来存储摄像头采集的图 像信息,当信息量超过当前容量时,会自动的覆盖较远的存储信息,保持内部存 储信息的时效性. 图1 防盗系统的整体框图 语音报警系统会建立房主的手机和监控地的通信桥梁,类似两个人打电话, 相互通信,起到威慑的作用.系统采用GSM 卡进行通信,它是系统家庭智能防盗 报警系统的特色和创新之处,通过和外围的电路配合使用,能够全面的保护家庭 的财产.智能移动终端通常是指能插GSM 卡的移动终端设备.辅助电路包括光敏探 测电路、5V 电压转换3.3V 电路,嵌入式系统保护电路等一系列在外围起辅助作 用的电路. 2.系统硬件设计 下位机的硬件系统基于高性能的STM32F103处理器和嵌入式的实时操作系统 控制的,上位机主要是手机或者手持式嵌入式处理系统.信息交流的方式以GSM 的通信为主. 在下位机操作系统中可以随时浏览存储信息和进行各种操作. 2.1 SIM900A 通信及语音报警模块 ATK-SIM900A 是ALIENTEK 推出的一款高性能工业级GSM/GPRS 模块,提供包

基于单片机的红外感应报警系统设计

1系统设计的目的意义 1.1 目的 报警器在现实生活中应用非常的广泛,家庭防盗,汽车安全防盗,企业内部安全保障,特别是金融行业等。一般传统式的报警器采用机械式的,如压电式报警器,当有入侵者将压力施加与压电传感器时,机械能在压电传感器中转化为电能,通过放大电路,将信号方法,从而带动发声报警装置,这类报警装置通过物体的接触实现信息的采集,容易被发现,隐蔽性能差,容易遭到破坏,而且传统式的报警器使用寿命短,造成不必要的经济浪费。本次设计目的在于设计以红外传感器为基础的红外线传感器,红外线是一种不可见的光,任何物体都会发出红外线,所以其隐蔽性能非常的好。如果采用被动式的红外探测,只需要将红外传感器远探测人体发射的红外线,探测装置无需与被测物体直接接触,就可以感受到入侵者的进入。本设计就才用被动式红外探测的方式,当有入侵者入侵时候,红外探测头会感受到人体发出的红外信号的变化,通过放大电路,将红外传感器中微小的电信号进行放大,并将信号输入到单片机中,单片机中的程序将传感器发送来的信号做处理并发送到光报警系统和声音报警系统中,光报警系统在接受到信号后,红灯亮10S,声音报警系统在接收到信号后,扬声器响10S,当10后,单片机重新检测是否还有红外传感器发送来的信号,如果还有,声光报警系统将继续工作。通过中断系统,可以实现声光报警系统在10S内暂停。这样就可以方便的控制报警系统的中断了。 1.2 国内外进展情况 红外线报警器是紧跟着光敏传感器和物体的红外效应而出现的。美国军方是最早使用红外探测技术的国家,上世纪美国军方研制出以主动红外方式导引的精确制导炸弹,这可能是红外探测物体最早应用的实例。我国发展红外报警系统的时间起步比较晚,直到上世纪末才出现对红外报警系统的研究。但是这并没有阻碍我国红外技术的进步,从

单片机控制红外线防盗报警器电路设计

单片机控制红外线防盗报警器 一、硬件电路 电路原理图如图1所示。可将该电路分为以下三个部分。 用当今最流行的A T89C2051单片机控制,体积小,成本低;用红外线收发管进行检测,安装隐蔽,不易被发现;探测信号采用脉冲信号,节能且抗干扰;当有人试图闯入室内时,能自动进行声光报警。现将该报警器原理介绍如下,供广大单片机爱好者参考。 1、单片机系统。U1为A T89C2051单片机。C1,R0,R1和复位按钮RESET组成手动电平复位和上电自动复位电路;C2,C3以及晶振JT1组成时钟电路;C4,C5为+5V电源滤波电容。U2为CMOS6反相器CC4069,起驱动作用。VD1~VD6为红外发射管,其负极端接与P1口,P1口设置为输出状态,当P1口为“0”时,VD1~VD6发红外光。VD7~VD12为红外接收管,当接收到红外光时导通,+5V电源通过VD7~VD12加到反相器CC4069的输入端,经反相为低电平,这时P3.0~P3.5为低电平。发射管和接收管分别安装在门和窗口的适当位置,当有人闯入时遮挡了红外线,接收管截止,反相器输入端为低电平,这时U1的P3.0~P3.5为高电平。当在一定时间内检测到位于不同位置的光束被遮挡时,则由P3.7口输出报警信号(高低电平间隔1S的脉冲信号)。驱动声光报警电路,进行声光报警,直至按复位按钮RESET或电源开关S1。由于红外收发管之间没有遮挡时为正常,有遮挡时为异常,则当P1口输出00H时,P3口的正常状态数据为00H。 2、电源电路。220V交流市电经变压器T降压,桥式整流器D1整流,电解电容C7滤波,三端稳压器78L05稳压,最后得到整机要求的+5V稳定直流电源。 3、声光报警电路。555定时器U4,扬声器BY,普通红色发光二极管VD13等组成声光报警电路。其中555定时器接成了一个低频多谐振荡器,其控制电压输入端5脚与单片机A T89C2051的P3.7脚相连,受P3.7脚输出的高低电平间隔1S的脉冲信号控制。当P3.7为

红外线防盗报警器课程设计

北华航天工业学院 课程设计报告(论文) 设计课题:红外线防盗报警器设计 专业班级:B10231 学生姓名: 指导教师: 设计时间:2012年6月25日

北华航天工业学院电子工程系 红外线防盗报警器课程设计任务书 姓名:专业:通信工程班级:B10231 指导教师:职称: 课程设计题目:红外线防盗报警器 已知技术参数和设计要求: ●该报警器能探测人体发出的红外线,当人进入报警器的监视区域内,即可 发出报警声,适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 ●要求: ●1、灵敏、可靠、一经触发,即刻报警 ●2、对产品材料精益求精,延长使用寿命 ●3、根据实际应用环境,自己选择传感器,确定红外检测范围。 所需仪器设备: 直流供电电源,信号发生器,双踪示波器,数字电压表,计算机等 成果验收形式: 面包板插接+实物演示+答辩 参考文献: 《电子技术基础模拟部分》(高教康华光) 《电子工艺与课程设计》(电子工业出版社毕亚军、崔瑞雪) 时间安排 第17周: 周1---周2 :立题、论证方案设计,选择元器件安装调试 周4---周5 :插面包板调试电路 第18周: 周1---周3 :焊接制成电路,完成设计 周4---周5 :验收答辩 指导教师:张洁教研室主任:崔瑞雪 2012年6 月14 日

内容摘要 红外线防盗报警器目前市场上已有成型产品,且市场较为成熟。由于红外线是不可见光,因此用它进行红外探测监控,具有良好的隐蔽性,白天和黑夜均能使用,而且其抗干扰能力强。红外线传感器分主动式与被动式两种,主动式设计方案简单,但成本较高,从成本考虑,本课题通过介绍热释红外传感器RE200BP的工作原理,给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线传感器应用于报警系统中,从而能够实现防盗报警能。 该报警器能探测人体发出的红外线,由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、和报警指示电路等组成。当人进入报警器的监视区域内,即可发出报警信号,适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。 关键词被动式红外报警器;热释电传感器;菲涅尔透镜;防盗报警器

红外对射报警器概要

红外对射报警器 一.引言 随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。现在很多小区都安装了智能报警系统,因而大大提高了小区的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全。由于红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。为了防止各种偷盗和暴力事件的发生和危害,确保大厦的安全,生命和财产不受损害,智能保安系统的设置是必要的。 随着科技的发展,新的犯罪手段对保安系统也提出了新的要求,在信息时代的今天,对钱、财物、人身安全的保护是一方面,而对储存在计算机里的大量的重要文件、数据,更需要保护。 在一个智能化大厦内,不仅对外部人员要防范,对内部人员也需要加强治理;对某些重要的地点、物品,以及重要的人物也需要非凡的保护。因此,对现代化的大厦,需要设置多层次、立体化的保安系统。防盗报警器的作用防盗报警系统就是用探测器对建筑物内外重点区域、重要地点布防,在探测到非法入侵者时,信号传输到报警控制器:声光报警,显示地址,有关值班人员接到报警后,根据情况采取措施,以控制事态的发展。因此,红外对射报警器以其独特的优点被广泛的应用。红外线具有隐藏性,在露天防护的地方设计一束或多束红外线可以方便地检测到是否有人出入。红外线对射报警器独特的优点是:其一、能有效判断是否有人员进入;其二、能尽可能大地增加防 护范围。并且,系统工作稳定、可靠,报警可采用声光信号,非常适用于解决周围围栏防翻越问题,大大提高工作效率与安全性。红外线对射报警器通常有四大部分组成:电源部分、发射部分、接收部分、报警部分。其基本工作原理是:首先,发射部分发射红外光线(不可见光)与接收部分连通,当有人翻越围栏时身体阻挡红外线,发射部分与接收部分连接断开,在系统控制下报警器报警,最终在人为复位下,报警器停止工作,以此循环。其中,电源部分采用LM7805集成稳压器为主体,为系统提供5V直流电压;发射部分采用555元件作为发射振荡器;接收部分以CD4011集成模块为核心,控制报警部分报警,报警部分采用扬声器报警。 此类设计的要点在于红外线信号的发射与接收部分,由于目前市场上常用的红外线发射器件和接收器将都具有频率选择性,因此要得到较好的传输距离和稳定的性能,必须将驱动红外线发射管工作的震荡电路频率调整在红外发射器件的工作频率附近,现在大部分产品的频率为38KHz,在设计该电路时,也是让555电路组成的振荡器工作在38KHZ附近。至于接收部分,作为报警工作的话,没有像红外线通讯那样要精确地还原出发射端发射的每一个数据。因此相对而言,要求

基于单片机控制红外线防盗报警器热释电报警器毕业论文(附仿真程序)带方案选择的毕业设计

毕业设计(论文) (2010届) 基于单片机控制红外线防盗报警器(课题) 学院:长沙航空职业技术学院 专业系别:电子电气工程系 专业:电气自动化 学生姓 名: 班级:电气1002 指导老师姓名: 最终评定成绩: 2012年11月

摘要 (2) 第一章绪论 (6) 课题背景 (6) 研究意义 (6) 第二章方案设计及论证 (7) 总体方案设计与论证 (7) 模块电路方案设计与论证 (8) 摘要 随着时代的不断进步 ,人们对环境的安全性提出更高的要求 , 很多小区都安装了智能报警系统 ,大大提高了小区的安全程度 ,有 效保证居民的人身财产安全.目前国内使用的各类防盗、保安报警器 基本都是以超声波、主动式红外发射/接收以及微波等技术为基础. 而这里所设计的被动式红外报警器则采用了美国的传感元件——热 释电红外传感器.这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人 体辐射的红外线 ,并将其转变为电压信号,同时 ,它还能鉴别出运 动的生物与其它非生物.热释电红外传感器既可用于防盗报警装置, 也可以用于自动控制、接近开关、遥测等领域. 本系统采用了热释电红外传感器,它的制作简单、成本低、安 装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、 安全可靠。这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,同时它的信号

经过单片机系统处理后方便和PC机通信,便于多用户统一管理。本设计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,整个系统是在系统软件控制下工作的。 Pick to Along with the advance of epoch, people to the environment safety put forward higher request, many community has installed intelligent alarm system, greatly improving the community safety degree, effectively guarantee the residents' personal property safety. The present domestic use of all kinds of security, security alarm basic are based on ultrasonic wave, active infrared transmitting/receiving and

无线智能防盗报警系统培训手册

无线智能防盗报警系统技术人员基础培训手册 一、有线产品与无线产品的区别: 1、有线产品的优点、缺点 A、优点: 因其是专线专用,所以报警信号传输相对稳定,不易受到外界因素的干扰。 B、缺点: 影响美观,施工工作量大,操作复杂、维修不便,须专人维护。 2、无线产品的优点、缺点 A、优点:不会破坏防范区域的整体美观,安装简单,操作简便,老人、小孩一学就会。 B、缺点:报警信号会受到外界因素的干扰,导致报警信号的传输距离衰减。 二、被动红外探测器与主动红外探测器的原理比较: 1、被动红外探测器是依靠被动的吸收热能动物活动时身体散发出的红外热能进行报警的,也称热释红外探头,其探测器本身是不会发射红外线的。由于这种原理特性,所以易受到外界因素(环境、气候、宠物等)的变化产生误报警情。 2、主动红外对射探测器是以单片机技术为基础,采用多束主动红外线探测的工作原理,再辅以光学系统,防范一个平面。它最明显的特征是由发射端主动发射红外线,由接收端接收红外线,形成红外线的网状。这种探测器能够对入侵物进行主动的防范,不会因小宠物的穿越或气候的影响而产生误报警情,从而最大的限度降低了误报率。 三、主机工作的方式及数据码的作用: 主机的工作方式一般为三种: 1、即时报警设置(主机必须在布防状态) 2、一级报警设置(不须主机布防) 3、现场报警 数据码的排列顺序决定主机的报警工作方式 四、主机: 1、作用及工作方式 主机是系统的核心。是用来接收探测器发来的报警信号的同时进行及时的反馈;主机在接收到报警信号后,会产生120分贝的警号声,同时会借助电信网络向外拨打6组由主人自己设置的报警电话。 2、安装注意事项 A、安装的位置要空旷,便其更能顺畅的接收各个探测器发来的报警信号。 B、安放主机的位置要隐蔽,不容易被人察觉。 C、与主机的连接线要正确连接。 D、主机不要安装在高频电器的旁边;以免受到电磁波的干扰。 E、主机的安装应该要距离地面0.5米以上,避免地面屏蔽的干扰。

家庭智能防盗报警系统的设计

湖南工业大学学报Journal of Hunan University of Technology Vol.23 No.3May 2009 第23卷 第3期2009年5月家庭智能防盗报警系统的设计 张 橙 (湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲412008) 摘要:介绍了无线通讯模块TC35的结构及功能,分析了单片机控制TC35模块进行短信息发送的硬件和 软件实现,并给出了TC35短消息收发模块在家庭智能防盗报警系统中的具体应用。 关键词:TC35;单片机;GSM网络;家庭防盗报警 中图分类号:TP391 文献标志码:A 文章编号:1673-9833(2009)03-0097-03 Design of Home Intelligent Burglar Alarm System Zhang Cheng (College of Electric and Information Engineering, Hunan University of Technology ,Zhuzhou Hunan 412008,China ) Abstract :Introduces the structure and functions of TC35 wireless communication module, analyses the microcontroller's software and hardware implementation on how to control TC35 module transferring text message and puts forward the specific application of TC35 short message transceiver module in home smart anti-theft alarm system. Keywords :TC35;microcontroller ;GSM net ;home burglar alarm 收稿日期:2009-02-26作者简介:张 橙(1982-),女,黑龙江哈尔滨人,湖南工业大学教师,主要研究方向为计算机技术,E-mail :17690674@https://www.360docs.net/doc/6610559733.html, 随着智能化家居概念的不断推广及电子信息产业快速向生活领域渗透,实现家居信息化、网络化、智能化已成为家居系统发展的新趋势。家庭智能防盗报警系统可对家居的安全环境进行实时监控,如防火、防盗等,一旦有安全事故发生,就会发出相应的报警信息,使得户主及时对所发生的事故进行紧急处理。 1系统整体设计 家庭智能防盗报警系统采用现有电话网络,结合 射频无线通信技术和单片机网络控制技术,具有经济、组网灵活、并无需为传感器布线等优点。本系统由西门子公司生产的第三代G S M 双频模块T C 35、ATMEL 公司生产的AT89S52单片机、电平转换芯片MAX232、红外发射和接收模块等构成,利用现有GSM 网络作为数据的传输网络,单片机通过RS232串口通信来控制TC35模块进行短信息收发,通过40引脚的ZIF (zero insertion force ,零阻力插座)连接器,实现控制信号的双向传输[1]。其整体方框图如图1。 2 系统的基本构成模块简介 2.1 TC35短信息收发模块 TC35是SIEMENS 公司推出的新一代无线通信模 块,可快速、安全地实现数据和语音传输、短消息服 图1 系统整体框图 Fig.1 The block diagram of the overall system

单片机红外线报警系统的设计课程设计

学号201040140130 单片机原理及接口技术课程设计说明书 课程名 人体接近检测及报警系统的设计 称 教学院机电工程学院 专业机械电子工程 班级 姓名 指导教 师 2013 年 6 月 6 日 目录 前言………………………………………………………… 一课程设计任务书 (1) 二主要元器件的选择与简介 (4)

2.1 AT89C52芯片简介 ……………………………………………4. 2.2 TORCH_LDR红外传感器 8 (7) 三硬件系统设计 (8) 3.1系统框架图设计 (8) 3.2红外报警系统的结构及工作原理 (9) 3.3系统整体工作原理 (10) 四软件系统设计 (11) 4.1 主控流程图设计 (11) 4.2 主程序设计 (12) 4.3 密码子程序设计 (15) 4.4 数码管子程序设计 (19) 五系统调试与仿真 (21) 六心得感悟 (22) 七参考文献 (23)

前言 随着我国社会与经济的发展,人民生活水平不断提高,人们对区域治安环境以及安全防范的要求也越来越高,同现代化技术高度发展的今天,犯罪更趋智能化,手段更隐蔽,所以保证区域安全必须从运用现代化的防盗报警技术。 本文将系统介绍一种采用新的先进的红外线对射感应模块和人体红外探测装置制作而成的红外监控系统,由于它是利用人眼不可见的红外光束,组成无线监控区域,所以具有极强的保密性和可靠性。本系统除用于仓库、门窗、围墙、栅栏防盗报警外,也可用于其他需要监控的场合。 本系统采用了热释电红外传感器,它的制作简单、成本低、安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信,便于多用户统一管理。本设计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,整个系统是在系统软件控制下工作的。

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