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微机原理与单片机系统课程设计

评语：

考勤10分守纪10分过程30分设计报告30分答辩20分总成绩〔100分〕

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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

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

蔽性和必威体育官网网址性，以满足现代人们住宅防盗的需要。

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。

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

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

学习文档仅供参考

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。

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的范围在

-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。

2.4系统组成框图

从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传感探头电路、报

警电路、单片机、复位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1总体设计框图所示：

时钟电路报警次数显示电路

复位电路发光报警电路

AT89C51

外部触发电路声音报警电路

报警时间选择电路报警中断电路

图1总体设计框图

处理器采用51系列单片机A