红外防盗报警器毕业设计精选.doc

1 绪论 随着人类社会的发展，人们的物质财富不断增长，工厂的贵重设备也在增多，文艺场所像博物馆等的贵重文物也不断增多，由此吸引了许多不法分子徒劳而获的欲望，安防在现代社会显得越来越重要，在许多高新技术的应用下，类型众多的防盗报警产品进入了市场，而红外防盗报警器更以其独特的优点在市场受到了极大地欢迎。设计红外防盗报警器需要解决红外线的发射电路和接收电路，声光报警电路。 1.1 课题研究的意义 红外防盗报警器在社会中应用广泛，对于预防盗贼、实时监控具有重要意义，极大的减轻了人的工作负担，保障了社会的安定和谐。各国对红外线技术的研究促使红外线技术应用到很多高新科技领域，红外线技术结合单片机技术制作的红外防盗报警具有很广阔的研究前景，单片机使得报警功能越来越智能化、人性化，可以实现人们的各种防盗报警要求。 太阳光线中有很多种不可见光线，而红外线是其中的一种，又称为红外线热辐射。光谱中波长自0.76~400微米的一段称为红外线。 红外防盗报警主要分为两种类型：主动式和被动式。 主动式红外防盗报警器主要由发射和接收两个单元组成，也就是由于障碍物对由发射电路和接收电路组成的不可见光线的阻挡使得接收器接收不到红外线而产生报警信号，是外界主动的去影响红外传感器，所以称为主动式红外防盗报警器。 被动式红外防盗报警器没有发射单元，主要依靠热释电人体红外传感器来接收人体辐射出的红外线产生报警信号。由物理学中光部分知，温度高于0K的物体，都会发出红外线，所发红外线的波长有所不同，人体辐射出的红外线波长一般在9.67~9.64μm之间，热释电人体红外传感器恰可对这段波长产生反映，由此发出报警信号。两种类型的红外防盗报警器都有自身难以克服的缺点，也有其自身的优点。本设计采用主动式类型。 1.2 课题研究的目的 主动式红外防盗报警器主要由红外线发射电路、红外线接收电路、声光报警电路组成，本设计就是要实现用38kHz的方波对红外线进行调制发射出去，由接收电路进行红外线的接收，接收电路输出低电平，当有障碍物遮挡住这束红外线时，接收电路产生高电平送人单片机，由单片机内部程序作用产生声光报警驱动信号，并由数码管显示报警次数。由此，红外防盗报警器的功能便得以实现，完成了入侵自动报警的功能，也即是本课题的研究目的。 总体方案 系统原理框图如图2.1所示。 图2.1　系统方框图 红外线发射单元由555定时器构成的多谐振荡电路产生38kHz的脉冲信号驱动三极管工作，使红外二极管导通，以38kHz的频率发射红外线。红外线接收单元由红外接收二极管接收红外线产生接收信号，送入单片机，单片机接收到变化脉冲即表示有入侵者，产生信号驱动声光报警电路报警。声光报警电路由发光二极管和蜂鸣器等元件组成。各单元之间环环相扣，各自完成自己的任务，组合在一起就能完成红外线的发射、接收、检测入侵信号的功能，便构成了红外防盗报警器的设计要求，实现了入侵报警功能。 3 硬件电路设计 硬件电路分为部分：发射电路接收电路。38kHz对红外线进行调制可以防止日光和灯光的干扰，调制是幅，和电波的调制不一样，波长没变还555定时器及其构成的多谐振荡电路 555集成定时器由于具有宽范围的单电源电压，输入模拟电平，输出驱动功率较大、定时准确等特点，555集成定时器是一种将数字电路和模拟电路集成一体的电子器件，它将模拟功能和逻辑功能融为一体，能够产生精确的时间延迟和振荡，驱动555集成定时器只需使用单电源，555集成定时器可独立构成定时电路，它的最大输出电流可达到200毫安，可直接驱动发光二极管、喇叭等小功率器件。这些特点使的555的使用很灵活，只需在外部连接一些阻容元件，便能构成具有多种用途的电路，比如单稳态触发电路、多谐振荡器、施密特触发电路等。555集成定时器的内部电路结构如下图3.1所示。 图3.1　555集成定时器的内部电路结构 555定时器由3个阻值为5的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。虚线边沿标注的数字为管脚号。其中，1脚接地端；2脚低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲；6脚为高电平触发端，由此输入高电平触发脉冲；4脚为复位端，输入负脉冲可使555定时器直接复位；5脚为电压控制端，在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经0.01μF的电容接地，以防止引入干扰；7脚为放电端，555定时器输出低电平时，放电晶体管TD导通，外接电容元件通过TD放电；3脚为输出端，输出高电压约低于电源电压1V3V，输出电流可达200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等；8脚为电源端，可在5V18V范围内使用。555定时器工作时过程分析如下：5脚经0.01μF电容接地，比较器C1和C2的比较电压为：UR1=VCC、UR2=VCC。当VI1