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“热释电”红外报警器设计--硬件设计 摘要：本次设计课题为基于单片机控制的热释电报警系统。在设计中包括硬件和软件设计两部分，本文主要为硬件设计，包括单片机控制电路、热释电红外传感器、驱动执行报警电路、显示控制电路等部分组成，处理器选用AT89C51单片机。整个系统在系统软件控制下工作。本设计为一简便的报警系统，当人体发出的红外信号被检测到时，报警器进行亮灯及发生报警。系统程序可划分为数据采集、报警和显示等几个模块。设计中采用热释电红外传感器，它具有制作简单、成本低、安装比较方便，防盗性能稳定，抗干扰能力强等优点。 关键词：单片机、热释电红外传感器、数据采集、报警电路、显示电路 目 录摘 要 1 引言 1.1 设计任务及要求 1.2 相关知识介绍 1.2.1 热释电红外传感器简单介绍 1.2.2 PIR的原理特性 1.2.3 AT89C51单片机的概述 2 方案设计 2.1 总体设计思路 2.2 硬件电路模块设计 2.2.1单片机的选择 2.2.2 热释电红外传感器原理 3.2.3 放大电路的设计 2.2.4时钟电路的设计 2.2.5 复位电路的设计 2.2.6 发光二极管报警电路的设计 2.2.7 声音报警电路的设计 2.3 系统硬件电路的选择及说明 2.4 软件的程序实现 2.4.1 主程序工作流程图 2.4.2 中断程序工作流程图 3 总结 4 参考文献 附录一 设计编程程序 END 附录二 单片机控制的红外防盗报警器原理图 附录三 单片机控制的红外防盗报警器PCB图 附录四 Proteus仿真原理图 1 引言 随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，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现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。包括硬件和软件设计两个部分。 (2)热释电红外系统由单片机控制电路、热释电红外传感器、报警器、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。 (3)系统可实现功能。热释电红外传感器是报警器设计中的核心器件，它可以把人体的红外信号转换为电信号以供信号处理部分使用当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，将人体辐射的红外光谱至AT89C51单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路。报警采用声光。 能有效判断是否有人员进入尽可能大地增加防护范围。稳定性和可靠性。至于报警可采用声光信号。 图1 热释电红外传感器的内部电路框图AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大。AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。 图为AT89C51单片机的基本组成功能方块图。由图可见，在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成部分，其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等，各部分通过内部总线相连。下面介绍几个主要部分。 外时钟源 外部事件计数 外中断 控制 并行口 串行通信 图AT89C51 功能方块图本设计所用的热释感器就采用双探测元的结构。其工作电路原理及设计电路如图示 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。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。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。当检测到人体移动信号时，电荷信号经过FET放大后，经过C2，R1的稳压后使输出变为高电位，再经过NPN的转化，输出OUT为低电平。 图热释电红外传感器原理图 2.2.3 放大电路的设计 如图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。 图放大电路XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该。石晶。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1/12，故而一个机器周期为1。如图所示为时钟电路。 图 时钟电路 图 复位电路由4个发光二极管接上电阻后连上单片的RXD引