单片机课程设计——红外报警系统

湖南科技大学

单片机课程设计

题目基于单片机的红外报警控制系统姓名_______ _____________

学院

专业

学号

指导教师

成绩

二〇一三年六月二十二日

摘要

本系统是基于AT89s52 单片机控制的红外线防盗报警器,主要由红外线感应部分、单片机以及声光报警部分组成。可通过红外感应器的红外线被遮挡时控制报警系统报警,通过单片机控制报警电路的运行,并能同时进行声光报警,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。系统可以探测到一定范围内的人的闯入,可以应用在安防范围比较确定的情况下。采用这种方法设计的防盗报警器具有成本廉价和探测效果好的优点,有着广阔的市场前景。

关键词:单片机;红外线防盗报警器;声光报警

ABSTRACT

The system is a infra-red anti-theft alarm controlled by single-chip AT89S52 , including infra-red part of the launch , part of the infrared receiver , microcontroller , as well as part of sound and light alarm . The system will alarm when infrared ray has been blocked , through the single-chip microcomputer to control the operation of alarm circuit , and at the same time sound and light alarm , with infrared transceiver test tube , install hidden , can not easily be found ; detection signal using pulse signal , energy-saving and anti-jamming . This system can detect a certain person within the scope of the intrusion, security can be applied to determine the scope of the case. Designed using this method of anti -theft alarm and detection in a cost-effectiveness of low-cost best advantages, has broad market prospects.

KEY WORDS :

Single chip microcomputer;Infrared anti-theft alarm; Sound and light alarm

目录

1. 绪论 (1)

1.1 前言 (1)

1.2 设计任务与要求 (1)

1.3 传感器的选择 (2)

2. 热释电红外传感器概述 (3)

2.1 PIR传感器简单介绍 (3)

2.2 PIR 的原理特性 (3)

2.3 PIR 结构特性 (4)

2.4 红外传感器RE200B的相关参数 (6)

3. 方案设计 (7)

3.1 系统概述 (7)

3.2 总体设计 (8)

3.3 系统硬件选择 (9)

3.4 硬件电路实现 (9)

3.5 软件的程序实现 (12)

4. 程序设计及仿真 (13)

4.1 主程序 (13)

4.2 外部中断程序 (15)

5. 结论概述 (13)

5.1 主要论述 (17)

5.2 结束语 (17)

致谢 (18)

参考文献 (18)

附录一:红外报警系统后续测试及注意事项

附录二:附录二:系统程序清单

附录三:电路原理图

附录四:仿真图

第一章绪论

1.1前言

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

计的果园防盗报警系统。

目前,葡萄已成为农民增收的主要经济作物,但每年葡萄成熟季节,由于多种因素使得成熟的葡萄遭受损失或毁坏。为了防止葡萄受损或被盗,果农通常在葡萄园周围铺上铁丝网,一来可用于葡萄挂果,二来可以防盗。一旦有异常,铁丝网牵动葡萄树就会发出声音,提醒守园人,有外客造访。这些铁丝网还可以直接阻止一些动物的侵袭。一般,夜晚最易失窃,这就需要守园人整夜守着葡萄园子,一旦听到风吹草动就得出去巡查。无疑给守园人造成了极大的困扰,休息时间没有保障,长期精神紧张。因此,配置一套经济实用的葡萄园专用防盗报警系统是非常必要的。

就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器,但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点:(一)压力触发式防盗报警器由于压力板式安装在垫子内,当主机停止工作,很容易失报和误报,其可靠性低。(二)开关式电子防盗报警器一般只有一个定点,有效范围小,而且各种开关也易坏,失报和误报率就高,不可靠。(三)遮光式触发防盗报警器在受到太阳光照射就会引起误报,同时若遮住了光也会引起误报,所以这种报警器的可靠性也不高。还有,就闭路监控电路防盗系统而言:它的安装线路复杂,而且技术要求比较高,价格也比较昂贵,不利于广泛利用。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和用户操作。

1.2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AT89S51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。

(4)红外线具有隐蔽性,在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测

到是否有人。此类装置设计的要点:其一是能有效判断是否有人员活动;其二是尽

可能大地增加防护范围。当然,系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。至于报警可采用声光信号。

2.1 方案讨论

如何使用传感器来简单地实现移动人员检测呢?在设计这样的系统时,应该记住两个目标:一是低功率,二是低成本。这两者都是在设计移动检测系统时需要考虑的关键因素。

1.3选择传感器

传感器是指能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

防盗报警系统的前端探测部分主要是各种类型的探测器,其中最主要的是入侵探测器。入侵探测器通常由传感器、信号处理器和输出接口组成,入侵探测器主要包括有主动红外入侵探测器、被动红外入侵探测器、微波入侵探测器、微波和被动红外复合入侵探测器、超声波入侵探测器、振动入侵探测器、音响入侵探测器、磁开关入侵探测器、超声和被动红外复合入侵探测器等,其中最常用的是被动红外探测器。

被动红外探测器的组成:被动红外探测器主要是探测接收外界的红外辐射,探测器本身不发射任何能量,而只对人体发出的红外线波段敏感。人体辐射的红外光波长是3~50μm,其中8~14μm占46%,峰值波长在9.5μm,所以被动红外探测器主要是接收波长8~14μm的红外辐射。

被动红外探测器基本工作原理是:当防范区域内有人体移动时,人体发出的红外线经过光学透镜聚焦到热释电红外传感器上,热释电红外传感器感应到红外线信号,输出热电信号,输出的热电信号非常微弱,并且夹杂着很多干扰信号,为此需要设计特殊的热电信号处理电路,在放大热电信号的同时,滤除掉造成干扰的杂波信号。

由于要检测是否有活动的人员,所以通过研究各种类型的传感器,比较各类传感器的优点、缺点和合理性,最终确定本设计选择的传感器是双元件热释红外传感器。其基本原理为:当防范区域内有人体移动时,人体发出的红外线经过光学透镜聚焦到热释电红外传感器上,热释电红外传感器感应到红外线信号,输出热电信号,输出的热电信号非常微弱,并且夹杂着很多干扰信号,为此需要设计特殊的热电信号处理电路,在放大热电信号的同时,滤除掉造成干扰的杂波信号。

第二章热释电红外传感器

2.1热释电红外线传感器简介

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。将这个电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路,如作电源开关控制、防盗防火报警、自动检测等。

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。

2.2PIR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,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号,经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离,一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜,该透镜用透明塑料制成,将透镜的上、下两部分各分成若干等份,制成一种具有特殊光学系统的透镜,它和放大电路相配合,可将信号放大70分贝以上,这样就可以测出10-20米范围内人的行动。

菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理,在探测器前方产生一个交替变化的“盲

区”和“高灵敏区”,以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时,人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”,这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,从而强其能量幅度。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。一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同不能抵消,经信号处理而输出电压信号。

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。

2.3PIR结构特性及安装

2.3.1、热释电红外传感器的结构

图2-1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。该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起,目的是消除因环境和自身变化引起的干扰。它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿。对于辐射至传感器的红外辐射,热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上,从而使传感器输出电压信号。制造热释电红外探测元的高热电材料是一种广谱材料,它的探测波长范围为0.2-20μm。为了对某一波长范围的红外辐射有较高的敏感度,该传感器在窗口上加装了一块干涉滤波片。这种滤波片除了允

许某些波长范围的红外辐射通过外,还能将灯光、阳光和其它红外辐射拒之门外。当人体辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上时,电路中的传感器将输出电压信号,然后使该信号通过一个由C4、C5、R6、R7组成的带通滤波器,该滤波器的上限截止频率为16Hz,下限截止频率为0.16Hz。由于热释电红外传感器输出的探测信号电压十分微弱(通常仅有1mV左右),而且是一个变化的信号,同时菲涅尔透镜的作用又使输出信号电压呈脉冲形式(脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定,通常为0.1-10Hz左右),所以应对热释红外传感器输出的电压信号进行放大。本设计运用集成运算放大器LM324来进行两级放大,以使其获得足够的增益。

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C4和R6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。

图2-2热释电红外传感器接口电路

图2-3热释电红外传感器原理图

2.3.2、被动红外探测器光学系统的类型:

被动红外探测器光学系统包括菲涅尔透镜、抛物面反射镜、遮挡片三种类型。

图2-4双元红外传感器示意图

菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用,即将热释的红外信号折射(反射)在PIR上;第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区。菲涅尔透镜是凸透镜,将物体的红外影像投射在热电元件表面。热释电红外传感器其热释电器件及前置放大电路封装在圆型金属帽内,金属帽顶部方型开孔镶嵌有抗冷白光的硅红外滤光片,底部有金属引脚,分别为电源引脚,地线引脚,热电信号输出脚。

热释电器件是热释电传感器的核心元件,是将热辐射变为电流的动态能量转换元件,热释电器件的电特征属性是一个以热电晶体薄膜为电介质的平板电容器,随着温度的改变,热电晶体表面自发极化电荷其规模具有跟随变化的性质,即热辐射可引起该电容器的电容量变化,从而可利用这一特性来探测变化的热辐射。热释电红外传感器包括单元、双元、四元三种类型。现在主要使用的是双元和四元传感器。

2.3.3、被动红外传感器优缺点:

优点主要为:1、本身不发射任何类型辐射,安全可靠;2、价格低廉。

缺点主要为:1、容易受各种热源、阳光源干扰;2、受环境温度限制,环境温度和人体温度接近时,灵敏度下降;

针对被动红外探测器存在的缺点,可以采用不同的措施来避免产品误报和漏报现象。一方面是采用新技术来加强抗干扰能力;另一方面是在安装方面加以注意。

2.3.4、安装方向

产品在安装过程中还需要注意安装方向,由于透镜的光学特性决定横切探测区域比较敏感,所以产品安装时要注意入侵方向与探测器视场的夹角,虽然传感器的视场有 139°×126°,但是安装时最好成90o垂直,这样就可以保证有人入侵时能最大程度横切探测区域。

2.4红外传感器RE200B的相关参数

双探测元热释电红外传感器现在市面上卖的品种很多,本次设计选择了一种市

面上最常见的RE200B,价格便宜,结构简单,灵敏度满足要求。

RE200B是红外传感器的一种,RE200B采用热释电材料极化随温度变化的特性探测红外辐射,并配合双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的干扰,提高了传感器的工作稳定性。其相关参数如下:

灵敏元面积 2.0×1.0mm2

基片材料硅基片厚度 0.5mm

工作波长 7-14μm

平均透过率 >75%

输出信号 >2.5V(420°k黑体1Hz调制频率0.3-3.0Hz 带宽72.5db增益) 噪声 <200mV(mVp-p) (25℃) 平

衡度 <20%

工作电压 2.2-15V

工作电流 8.5-24μA(VD=10V,Rs=47kΩ,25℃)

源极电压 0.4-1.1V(VD=10V,Rs=47kΩ,25℃)

工作温度 -20℃- +70℃

保存温度 -35℃- +80℃

视场 139°×126°

说明:

该传感器采用热释电材料极化随温度变化的特性探测红外辐射,采用双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的干扰,提高了传感器的工作稳定性。

1、上述特性指标是在源极电阻等于47KΩ条件下测定的,用户使用传感器时,可根据自己的需要调整R2的大小。

2、注意灵敏元的位置及视场大小,以便得到最佳光学设计。

3、所有电压信号的测量都是采用峰一峰值定标。平衡度B中的EA和EB分别表示两个灵敏元的电压输出信号的峰一峰值

4、使用传感时,管脚的弯曲或焊接部位应离开管脚基部4mm以上。

5、使用传感器前,应先参考说明书,尤其要防止接错管脚.

第三章方案设计

3.1 系统概述

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

用户统一管理和用户操作。

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。

该设计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。电路结构做成可划分为:热释电红外传感器、家庭智能报警器、单片机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。

就此设计的核心模块来说,单片机就是设计的中心单元,所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统,软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计、在线调试等几个阶段,就本设计来说也包括这些过程。它们的进程框图如图3-1所示。

图3-1单片机应用系统研制过程框图

3.2 总体设计

从设计的要求来分析该设计包含如下结构:热释电红外传探头电路、报警电路、单片机、复位电路、LED显示控制电路及相关的控制管理软件组成;它们之间的构成框图如图3-2总体设计框图所示:

图3-2 总体设计框图

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。设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱转换成电信号,经过放大电路送至门限开关,打开门限阀门送出TTL 电平至AT89C51单片机。在单片机内,经过软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大并推动声光报警设备完成相应动作。当报警延迟10s一段时间后自动解除,也可人工手动解除报警信号,当警情消除后复位电路使系统复位,或者是在声光报警10s 钟后有定时器实现自动消除报警。

3.3 系统硬件选择

双探测元热释电红外传感器现在市面上卖的品种很多,本次设计选择了一种市面上最常见的RE200B,价格便宜,结构简单,灵敏度满足要求。

从以上的分析可知在本设计中还需要用到如下器件: AT89S51、热释电红外传感器ER200B、LED、按键、反相器74LS04、蜂鸣器、石英晶振等一些单片机外围应用电路,以及单片机的手工复位电路等等。

3.4 具体电路模块设计

3.4..1 放大电路的设计

如图3-3所示为最基本的放大电路,Vi是输入电压信号,Vo是输出放大的电压信号。

图3-3 放大电路图

3.2.2 时钟电路的设计

XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。

因为一个机器周期含有6个状态周期,而每个状态周期为2个振荡周期,所以一个机器周期共有12个振荡周期,如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ,一个振荡周期为1/12us,故而一个机器周期为1us。如图3-4所示为时钟电路。

图3-4 时钟电路图

3.2.3 复位电路的设计

复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位,单片机在时钟电路工作以后, 在RESET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复

位操作。例如使用晶振频率为12MHz时,则复位信号持续时间应不小于2us。本设计采用的是外部手动按键复位电路。如图3-5示为复位电路。

图3-5 复位电路图

3.2.4 声光报警电路的设计

由4个发光二极管接上电阻后连上单片的P2.0的引脚,外接VCC,当单片机的P2.0引脚被置低电平后,发光二极管被点亮,起到报警作用。

用一个Speaker和三极管、电阻接到单片机的P2.1引脚上,构成声音报警电路,如图3-6示为声音报警电路。

图3-6 发光二极管报警电路图

3.4 硬件电路实现

经上述分析,本设计的电路原理图如下图3-7所示:

图3-7 基于单片机控制的红外防盗报警器原理图

3.5 软件的程序实现

按上述工作原理和硬件结构分析可知系统主程序工作流程图如下图3-8所示;

图3-8 主程序工作流程图

本主程序实现的功能是:当单片机检测到外部热释点传感器送来的脉冲信号后,表示有人闯入监控区,从而经过单片机内部程序处理后,驱动声光报警点路开始报警,报警持续10秒钟后自动停止报警,然后程序开始循环工作,检测是否还有下次触发信号,等待报警从而使报警器进入连续工作状态。同时,利用中断方式可以实现报警持续时间未到10秒时,用手工按键停止的声光报警的作用。

手工按键停止报警中断服务程序工作流程图,如下图

3-9所示;

第四章程序设计及仿真

4.1、主程序清单

1.主程序:

ORG 0000H

LJMP MAIN

ORG 0003H

LJMP PINT0

ORG 0200H

MAIN: MOV IE,#81H ;CPU开放中断,/INT0允许中断

CLR IT0 ;外部中断为电平触发方式

MOV R0,#00H

SETB P3.0

CLR P3.1

MOV P1,#0FFH ;使P1口全部置1

MOV P2,#00H ;P2口清零

CLR P1.2

LP: JNB P1.0,LA ;监测输入信号,是否有输入信号

LA: ACALL DELAY ;延时消抖

JNB P1.0,ALARM ;再次监测输入信号,若有输入信号转入报警子程序 AJMP LP

DELAY:MOV R1,0AAH

LD2:MOV R2,0BBH

LD1:NOP

DJNZ R2,LD1

DJNZ R1,LD2

RET

ALARM:SETB P1.2 ;开始报警使运行正常绿指示灯熄灭,红灯和声报警启动

MOV 50H,#14H ; 1S循环次数20

MOV 51H,#0AH ; 10S循环次数

MOV TMOD,#01H ; 定时器T0定时方式1

MOV TL0,#0B0H ;置50ms定时初值

MOV TH0,#3CH

SETB TR0 ;启动T0

L2:JBC TF0,L1 ;查询记数溢出

SJMP L2

L1:CPL P3.0

CPL P3.1

MOV TL0,#0B0H ;重新赋值

MOV TH0,#3CH

DJNZ 50H,L2 ;未到1S继续循环

CPL P3.0

CPL P3.1

MOV 50H,#14H

DJNZ 51H,L2 ;未到10S继续循环

SETB P3.0 ;10s到关闭报警

CLR P3.1

CLR P1.2 ;报警结束,正常运行绿指示灯亮

LJMP LP ;循环,继续工作

END

其中,10秒钟的定时采用定时器T0定时工作在方式1 ,单片机晶振Fosc=12MHz,所以机器周期T=12×t0=12×(1/12MHz)=1us 设定时器T0初始值为X,则:(2∧16-X)×1us=50ms 从而可知定时器T0初始值X= 65536-50000=15536=3CB0H,在此用50H、51H单元分别进行1秒和10秒的计数,它们内的赋值分别为14H、0AH ,T0的初值置为TL0=0B0H、TH0=3CH。

2. 外部中断INTO服务程序:

PINT0:CLR EX0 ;外部中断0服务程序开始,屏蔽外部中断

PUSH PSW

PUSH ACC

JNB P3.2,LN ;监测是否有中断输入

LN: LCALL DELAY ;延时消抖

JNB P3.2,LN1

AJMP LN2 ; 无中断输入,中断返回

LN1:SETB P3.0

CLR P3.1

CLR P1.2 ;使报警结束,绿指示灯亮

LCALL LP ;在中断继续检测是否有输入信号

LN2:POP ACC

POP PSW

SETB EX0 ;开放外部中断0

RETI

以上程序所编写的程序,通过Keil 编译软件已经编译通过,同时运行效果

已经通过仿真软件Proteus仿真,可以达到预定设计的目的,仿真效果图如下图4-1所示;

图4-1 结果仿真效果图

在仿真过程中,模拟输入高低电平表示传感器有无信号输出。

通过仿真,该设计程序的结果达到了预期的目的,通过多次调试和修改,且在程序设计过程中应考虑到各方面的干扰以及输入输出信号在工作中的不稳定因素,都应该在程序设计或硬件外围电路中对这些干扰和不稳定因素进行消除和稳定。在本设计中已经对外部输入信号和按键中断进行了软件消抖和防干扰处理,本设计在设计过程中,应该考虑的问题和因素都已经进行了对应的处理,所以,一些隐患在设计过程中都已经消除了,根据仿真实现了设计功能。

还可以做出PCB板,根据PCB图做出电路板,按照PCB图的线路元器件的连接即可焊接出报警器成品,然后对焊接后的成品进行修正、测试,可以达到预期的目的,既当报警器工作时,当人体移动到距离报警器0—10M 范围时,即可触发报警器工作,当持续报警10S钟后自动停止报警,也可以手工按键解除报警。所以,此次设计的报警器灵敏度高,操作简单、灵活、易用。

第五章结论概述

5.1 主要结论

本课题研究设计了一种基于单片机技术的无线智能防盗报警器。该防盗报警器通过以AT89S51单片机为工作处理器核心,外接热释电红传感器,它是一种新颖的被动式红外探测器件,能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射,并将其转化为相应的电信号输出,同时能有效的抑制人体辐射波长以外的红外光线与可见光的干扰,平时传感器输出低电平,当有人在探测区范围内移动时输出低电平变为高电平,此高电平输入单片机,作为单片机的外部触发信号处理,经单片机内部软件编程处理后,单片机输出控制信号,驱动声光报警电路开始报警,同时通过显示电路显示出报警次数,以便人们识别了解报警情况。该报警器的最大特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活;且安装方便、智能性高、误报率低,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。随着现代人们安全意识的增强以及科学技术的快速发展,相信报警器必将在更广阔的领域得到更深层次的应用。

5.2 结束语

经过这次的单片机课程设计,我从中学习的了很多知识。这样的实践对于我们本科阶段的学生来说是很重要的。在设计的过程中,我也遇到了很多问题。开始选择这个课题的时候看起来觉得很简单,但是实际开始着手的时候才发现有好多问题需要解决,自己的知识积累还远远不够。虽然学习了一个学期的单片机课程,但是遇到实际问题的时候还要及时到书上查阅资料,还有及时利用网络查阅资料。在编写程序的时候本打算学习用 C语言编写的,可是到后面才发现没有那么多的时间去学习,只能用汇编语言慢慢编写。

程序编写出来后用Protous软件仿真的时候发现编写的程序还有回答问题,不能满足设计需求,调试了好久还是没有改好,中断程序还是有问题,中断程序只有在每次复位后用一下。这个问题有待后续学习过程中继续研究。

在焊制面包板实验的时候,后面的单片机芯片及外围电路都很好,能正常工作,但是传感器的接口电路设计的有问题,传感器出来的信号没有被检测到,传感器不能正常工作。这是本次设计的关键突破点。

在这次的毕业设计中,自己也学习到了很多以前没有经历过的知识,让我更加清楚了理论知识和实践能力的差别,了解到自己的短处,培养了我的独立思考能力,进一步提高了自己在实际设计过程中研究问题、发现问题、解决问题的能力,同时,也发现了自己的不足之处,

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

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

单片机课程设计——红外报警系统

湖南科技大学 单片机课程设计 题目基于单片机的红外报警控制系统姓名_______ _____________ 学院 专业 学号 指导教师 成绩 二〇一三年六月二十二日

摘要 本系统是基于AT89s52 单片机控制的红外线防盗报警器,主要由红外线感应部分、单片机以及声光报警部分组成。可通过红外感应器的红外线被遮挡时控制报警系统报警,通过单片机控制报警电路的运行,并能同时进行声光报警,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。系统可以探测到一定围的人的闯入,可以应用在安防围比较确定的情况下。采用这种方法设计的防盗报警器具有成本廉价和探测效果好的优点,有着广阔的市场前景。 关键词:单片机;红外线防盗报警器;声光报警 ABSTRACT The system is a infra-red anti-theft alarm controlled by single-chip AT89S52 , including infra-red part of the launch , part of the infrared receiver , microcontroller , as well as part of sound and light alarm . The system will alarm when infrared ray has been blocked , through the single-chip microcomputer to control the operation of alarm circuit , and at the same time sound and light alarm , with infrared transceiver test tube , install hidden , can not easily be found ; detection signal using pulse signal , energy-saving and anti-jamming . This system can detect a certain person within the scope of the intrusion, security can be applied to determine the scope of the case. Designed using this method of anti -theft alarm and detection in a cost-effectiveness of low-cost best advantages, has broad market prospects. KEY WORDS : Single chip microcomputer;Infrared anti-theft alarm; Sound and light alarm

基于STC89C52单片机防盗报警系统设计

毕业设计(论文) 题目基于单片机家庭防盗报警系统设计 姓名 学号 专业班级 指导教师 分院 完成日期

目录 1 绪论 (1) 1.1发展概况与设计背景 (1) 1.2本设计概述 (2) 2总体设计方案........................................................... . (3) 2.1方案选择论证....................................................... . (3) 2.2主控芯片单片机的选择....................................... . (3) 2.2.1 STC89C52的主要性能 (4) 2.2.2 STC89C52的引脚结构 (5) 2.3传感器的选择 (6) 2.3.1传感器的红外辐射与红外探测的原理结构 (7) 2.3.2红外测温原理 (7) 2.3.3热释红外传感器的结构 (8) 2.3.4 菲涅尔透镜 (10) 2.4热释电红外传感器控制电路芯片的选择 (11) 3 系统硬件设计 (13) 3.1低频带通放大电路 (13) 3.2电压比较整形电路 (14) 3.2.1双限电压比较器的工作原理 (14) 3.3报警电路 (15) 3.4灯光警示电路 (16) 3.5状态显示电路 (17) 3.6供电电源电路 (17) 3.7单片机最小系统 (18) 4 系统软件 (19) 4.1主程序流程图 (19) 4.2中断函数流程图 (20) 5结论 (21) 致谢 (22) 参考文献 (23) 附录一:系统电路图 (24) 附录二:系统程序 (25)

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

红外探测报警课程设计

郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目简单的被动式红外线报警器 专业、班级电子科技09-1 学号 540911010149 姓名 **** 主要内容: 本实验将制做一个简单的被动式红外线防盗报警器。该报警器由红外线发射、接收、蜂鸣器和LED指示灯组成。我们选择A T89S52单片机作为控制芯片,硬件结构简单,程序设计也很简单。在系统完成中,我们采用A T89S52单片机控制发射38K的方波信号来驱动红外发射头发出红外线,接收部分采用HRM380017 来接收发射头发出的红外信号。 基本要求: 1)理解简单的被动式红外线报警器的原理及其结构; 2) 列举元件种类、特性参数等详细的数据,并比较其特性和应用条件; 3) 设计红外线探测报警器原理图,验证电路并优化电路参数; 4) 制作PCB版并调试电路; 5) 说明书内容要求设计方案正确、表达清楚,设计思路、论证方法科学合理。 主要参考资料: [1] 江月松主编,光电技术与实验,北京理工大学出版社,2000年。 [2] 康华光,模拟电子技术基础,高等教育出版社,2004年。 [3] 赵广林,protel99 SE电路设计与制版,电子工业出版社,2005年。 [4] 谭浩强,C程序设计,清华大学出版社,1999年。 完成期限:2012-06-10 指导教师签名:*** 课程负责人签名:*** 2012年05月25日

郑州轻工业学院 课程设计说明书 题目:简单的被动式红外线报警器 姓名:*** 院(系):技术物理系 专业班级:电子科学与技术09-1 学号:540111010149 指导教师:*** 成绩: 时间:2012年5月25日至2012年 6 月10日

红外对射方案

虹康别墅红外对射方案 一、概述 当前,随着经济的发展,一个个新的小区建设,人们对小区的设备安全防范越来越重视,采取了许多措施来保护小区的安全。以往的做法是安装防盗网,但也存在有碍美观,犯罪分子易发现躲蔽,不能有效地防止坏人的入侵等缺点。现在,全国各地区的小区都在迅速地开展建设现代化的智能防盗活动,对其中的安全防范系统、监控系统等提出了更高的要求。因为在多数小区多设在郊区,小区的四周白天或夜间活动人员少时,犯罪分子很容易有从围墙进入厂区作案,为了使不因该发生的意外损失降到最低,必须要有一套专门的安全设备与操作人员,来维护和管理小区的财产安全不受任何侵害。 二、设计指导思想 本设计方案力求使本系统达到技术先进、经济实用、安全可靠、质量优良的要求,设计中遵循以下原则: 1)先进性 在投资费用许可的情况下充分利用现代最新技术、最可靠的科技成果,以便该系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。并使系统具有强大的发展潜力。 2)可靠性 必须考虑采用被证明为成熟的技术与产品,在设备的选型和系统的设计中尽量提高系统的可靠性。 3)实用性和便利性 在满足系统的功能要求和实际使用需要的基础上,采用实用的技术和设备,确保设备使用方便、安全, 并且经久耐用。 4)可扩充性与经济性 为满足今后的发展需要,系统在使用的产品系统、容量及处理能力等方面必须具备兼容性强、可扩充与换代的特点,确保整个系统可以不断得到改进和提高。 5) 规范性与结构化 三、系统目标 别墅的防护主要为周界防盗报警。 设置周界防范报警系统的目的是:建立安全可靠的环境,加强出入口的管理,同时防范非法翻阅围墙或窗户。周界防越报警系统就是要别墅周界的管理,防止非法人员通过翻越窗子进入院子,辅助保安对于小区的安防管理,降低小区保安的工作难度。 四、系统功能 报警主机,将所有的周界主动红外探测器接在一部主机上,报警信号传送到总的系统平台,这样工程非常简单。周界防越报警系统是利用主动红外移动探测器将小区的周界控制起来,并连接到管理中心的计算机,当外来入侵翻越围墙、栅栏时,探测器会立即将报警信号发送到管理中心,同时启动联动装置和设备,对入侵者进行阻吓,可以进行联动的摄像和录像。 根据四周地形特点,设置了不同对数对射式红外报警探测器位于小区四周围墙上,主要用于防止非法入侵,报警信号接入报警主机,对各种非法入侵活动进行报警。 其系统构成图如下:

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。

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 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 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

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--------------------------------------------------------

单片机红外报警器(课程设计)(付原理图,源程序)

目录 1.概述 (2) 1.1设计背景 (2) 1.2报警系统的发展概况 (2) 1.3红外报警器的分类及原理 (3) 2.总体方案设计 (4) 2.1技术要求 (4) 2.2方案论证 (4) 2.3总体设计思路及模拟图 (5) 2.4硬件电路设计 (6) 2.4.1单片机复位 (6) 2.4.2信号采集电路 (6) 2.4.3信号驱动电路 (7) 2.4.4总体电路 (8) 2.5软件设计 (10) 2.5.1主程序流程图 (10) 2.5.2 源程序 (10) 3.元器件选型 (12) 3.1 MEGA16单片机简介 (12) 3.2 555定时器 (13) 3.3 C4069简介 (14) 3.4 红外发射接收管 (16) 参考文献 (18) 1

1.概述 1.1设计背景 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。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。 1.2报警系统的发展概况 现阶段,大部分工程商安装防盗报警产品时倾向于国外品牌,其中,安装的国外产品主要来自美国、日本和韩国,这三个国家的产品占据我国报警市场的近80%的市场份额。这主要是因为,在产品供给市场上,绝大部分国外品牌来自美国和日韩,防盗报警产品在这些国家的发展已经非常成熟,产品功能稳定、性能完善,再加上进入我国是时间较早,所以在我国市场上占有相当大的份额。 智能化住宅保安系统具有较高的自动化技术水平及完善的功能, 2

小区监控及红外报警系统设计方案概要

筑龙网 w w w . z h u l o n g . c o m 小区监控及红外报警系统设计方案 上海豪视技术有限公司 2006年 4月 目录 一:概述 (2) 二:设计依据 (2) 三:设计原则 (2) 3.1先进性 (2) 3.2扩展性 (2) 3.3安全性和可靠性 ....................................................................... 3 四:系统功能及技术要求 . (3) 4.1 周界报警系统: (3) 4.2 闭路电视监控系统: (3) 4.3 可视对讲系统:....................................................................... 3 4.4 通道管理系统:.. (3) 4.5 家庭防盗报警系统: (3)

4.6 离线式电子巡更系统:................................................................. 4 五:系统设计方案及特点 ................................................................... 4 5.1 闭路电视监控系 统 (4) 5.2 周界报警系统 (5) 5.3 可视访客对讲系统 ..................................................................... 6 5.4 通道管理系统 . (6) 5.5 家庭防盗报警系统 (7) 5.6 电子巡更系统 (7) 六方案平面图 (7) 七结语 .................................................................................. 8 筑龙网 w w w . z h u l o n g . c o m 一:概述 小区的安全对住户来说是尤为重要的一个部分,同时闭路电视监控系统(CCTV 是智能化小区安全防范系统中不可缺少的一个子系统。 XX 小区小区作为将来的高档住宅小区,如何利用有效的技术和设备, 并通过良好的管理,将小区的安全隐患避免掉。因此我们设计将周边围墙的红外线防越界报警系统和闭路电视监控结合起来,在保安系统的监控中心设数台甚至数十台闭路电视监视器,通过 CCTV 在监控中心可以随时观察到小区人口、主要通道、客梯轿厢以及重要保安部位的动态情况, ,从而保证了小区各主要场所的绝对安全,使 XX 小区小区成为一个真正意义上的安全舒适的高档住宅小区。 二:设计依据 1 《入侵探测器通用技术条件》 GB10408.1-89;

单片机红外线防盗报警系统课程设计

郑州交通职业学院 课程设计(论文) 题目:基于单片机的防盗报警系统的设计 系别:信息工程系 专业: 学号: 班级: 姓名: 指导教师: 日期: 2011.12.22

.1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。 1.1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。

红外报警系统方案设计

红外报警系统建设方案

第一章系统概述 (1) 1.1周界防范系统的意义 (1) 1.2周界防范系统的功能 (1) 1.3周界防范系统的类别 (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 (6) 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.. (6) 第六章售后服务......................................................................................... 错误!未定义书签。 6.1 “三包”期间保修承诺............................................................... 错误!未定义书签。

第一章系统概述 1.1周界防范系统的意义 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周界防范系统的功能 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: 设置周界防范报警系统的目的是:建立安全可靠的环境,加强出入口和苗圃周界的管理,防范闲杂人员进入,同时防范非法翻越护栏网,防止苗圃内人员偷盗货物从护栏网出去。周界防越报警系统就是要加强苗圃周界的管理,防止非法人员通过翻越护栏网进入苗圃和防区内部人员通过护栏网翻越外出,保证苗圃内

红外线安全防盗报警系统的设计

红外线安全防盗报警系统的设计 摘要 随着国民经济的发展,社会安全保障的需要,电子报警这门综合技术正在不断地发展。与同时,红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分,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。防盗报警系统利用单片机控制技术,自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为,产生报警信号,并提示发生报警的区域部位,显示可能采取对策的系统。一旦发生突发事件,就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点,使于迅速采取应急措施。本设计正是基于此,设计了主动式、被动式红外防盗报警系统。 关键词:红外探测单片机声光报警 引言 科技发展到今天,人们的生活中涌现出各种各样的科技产品,各种各样的电子产品更是花样百出、遍及人们生活中的每一部分。现在人们更是感觉到了科技给人们带来的巨大发展,科学技术作为第一生产力,在人类社会的发展中起了很大的推动作用,人类从原始向先进的发展都伴随着科学的发展,从原始的手工到现在的智能控制都是科技发展的结果,先进的科技能减轻人体劳动量、能更合理地利用时间完成任务,可以说科技的微小发展都会给人类带来很大的好处。当代生活中的人们越来越感觉到了社会的飞跃发展,科技的飞速发展给人们很多实惠、生活、学习、工作中都渗透着科技,都能明显地感受到它发展地威力。安全防范技术是以电子技术为主体的一门综合性技术。它的特点是灵敏度高、反映迅速、具有极高的准确性、可靠性、客观性及时间上的连续性。随着国民经济的发展,社会安全保障的需要,电子报警这门综合技术也在不断地发展。 有一个安定、和谐的家庭氛围和社会气息是人们的基本要求,在无人看守的家庭、银行、仓库、商店、重要财经部门等一些重要的部门实施自动监测报警的要求就变得更必要、更重要了,它会使家庭、银行等重要部门的财产免受损失。针对这一要求人们研制了一系列自动报警系统。如有门磁式、触摸式、红外线监测等自动报警系统,报警器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。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。红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分,它在各领域都得到广泛的应用。由于它是不可见光,因此用它作防盗监控报警器,具有良好的隐蔽性,白天和黑夜均能使用,而且抗干扰能力强防盗报警系统是用物理方法或电子技术,自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为,产生报警信号,并提示值班人员发生报警的区域部位,显示可能采取对策的系统。防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事件,就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点,使于迅速采取应急措施。 设计方案 被动红外报警探测器

单片机课程设计——煤气自动检测报警系统

单片机课程设计 ——任务说明书 题目:煤气浓度检测系统 所在院系:机电汽车工程学院 专业:机101-4班 学号: 姓名: 完成日期: 2013/6/6 指导教师:姜风国 烟台大学

摘要 随着时代的发展,煤气已成为人们生活中必不可少的能源了,煤气泄漏事件时有发生,给人们的人身安全和财产安全带来了很多隐患,所以怎样防止煤气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要.为此我们开发研制了智能煤气报警系统. 计算机的普及和信息技术的迅猛发展,人们己不满足于传统的居住环境,对家庭及住宅小区提出了更高的要求,智能化被引入家庭,并迅速在世界各地发展起来。人们对居住环境要求的日见增高,体现在希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全。 家庭及住宅小区智能化的定义,在国际上至今尚无一致的般认为,在现代化的城乡住宅小区内综合采用微型计算机、自动控制、通信与网络及智能卡等技术,建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息通信服务与管理系统和家庭智能化系统组成的“三合一”住宅小区服务与管理集成系统,最终目的是使每一住户得到满足其要求的最佳方案。国家建设部规定,目前住宅小区应实现六项智能化要求,其中包括实行安全防范系统自动化监控管理;防盗报警系统应安装红外或微波与煤气泄漏报警器等各种类型报警探测器。基于此项规定,煤气泄漏自动报警实现智能化势在必行。 本系统主要针对传统煤气检测系统进行技术改进以满足要求,至此本系统具有如下特点.用单片机实现定时控制,电路简单、价格便宜、可靠性好。采用气敏传感器及防爆型电磁阀.安全可靠,能有效的保证随时接通和断开煤气控制电磁阀:有煤气泄漏时有语音报警,并通过总线通知管理室.双重保障。因此本系统也可作为智能家居系统的一个子系统。

外文翻译——基于单片机的红外防盗报警系统设计

外文原文 Based on infrared alarm technology security systems 1 the introduction 1.1 the research significance of this topic research situation at home and abroad . With the development of society and science and technology unceasing development, people's living standards been improved greatly, and to the private property protection means in the unceasing enhancement, the intelligent facilities for anti-theft puts forward new requirements. This design is to meet the need of modern residential anti-theft designed family electronic alarm system. It in previous devices based on improved greatly, because use the single-chip processor signal, not only can used for single residential area, also can be used in a large-scale residential security systems. It's the job of the performance is good, do not appear to report and misstatement phenomenon, safe and reliable. In our country, the present market condition alarm basically has triggered alarm system pressure switch electron and alarm system and pressure shading triggered alarm system, etc. Various kinds of alarm, but this several common alarm there are some shortcomings. This system USES a human pyroelectric infrared sensor in the human body detector in the flied, passive pyroelectric infrared detectors because of its low cost, easy fabrication, low cost, installation is more convenient, anti-theft performance is stable and high sensitivity, safe and reliable, has attracted broad family characteristics such as popular with the customers. And alarms installation concealment, not easily by rogue found. 1.2 infrared alarm technology introduction 1.2.1 nature objects of the infrared radiation The nature of any object, as long as the temperature above absolute zero (273 ℃), constantly outward issued infrared radiation, and travel at the speed of light energy. Object radiate outward infrared radiation of energy and the object of temperature and infrared radiant wavelength. Assuming objects launching infrared radiation of peak wavelength for a few, its temperature for T, the radiation energy equals infrared radiation of peak wavelength gerben and object product temperature T. This product is a constant, namely: The higher the temperature of the objects, emit infrared radiation of the smaller peak wavelength, send out infrared radiation energy is bigger also. 1.2.2.pyroelectric effect Passive infrared detector also called pyroelectric infrared detector, its main working principle is pyroelectric effect. Pyroelectric effect means if make some strong dielectric material (such as qin batio3, qin wrong acid lead P (zT), etc.) of the

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