基于单片机的红外线防盗报警系统设计及仿真.pdf

1课程设计的任务与要求

1.1课程设计的任务

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、报警等

模块子函数。

本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、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。

系统可实现功能。当有人外出时可把报警系统设置在外出布防状态探测器工作起

来,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。

1.2课程设计的要求

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

人出入。此类装置设计的要点其一是能有效判断是否有人员进入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。

1.3课程设计的研究基础

1.3.1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。

1.3.2PIR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

淮南师范学院电气信息工程学院2013届自动化专业课程设计报告

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.红外线警报系统方案制定

2.1方案提出

方案一：本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、

报警等子模块。电路结构可划分为热释电红外传感器、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。

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、软件设计等

几个阶。系统原理框图如图1所示。

复位电路A驱动LED发光显示

T89C5

1

信号检测放大驱动警报执行电路

电路

图1系统框图设计

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。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。

方案二：该系统以