基于单片机的红外热释电报警系统..doc

红外热释电报警系统 第 PAGE 1 页 共 NUMPAGES 16 页 1、课程设计目的 随着时间的推移，计算机革命的完成，信息高速公路的发展，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。本次设计所用的这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号，同时，热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。 经过本次课程设计会使我们进一步对单片机有个感观认识，增强动手能力。使理论与实际相结合。 2、设计介绍 2.1 技术要求 基于单片机控制的热释电红外报警，将检测到人体红外信号转换成电压信号，经调理电路整形处理为TTL电平送入单片机，单片机对送入信号进行判别，是哪一路报警信号，发出音响报警并通过数码管显示报警位置。 2.2 主要任务 1.系统分析与设计：对系统进行调研，详细分析系统，设计出基于单片机控制的热释电红外报警系统方案； 2．实现系统的关键技术：热释电传感器调理电路；报警音响电路；报警显示电路；软件控制； 3．系统电路的设计与实现：器件选择；地址分配和硬件连接； 4．系统软件的设计与实现:单片机代码的实现，计算机控制代码的实现； 5．系统调试； 6．系统联调； 7．写课设报告。 3基础知识简介 3.1 热释电红外传感器简单介绍 红外探测器是红外热释传感器的重要组成部分。它可以分成热释电探测器和光子探测器两大类：其中，热释电探测器是电效应工作的探测器，其响应速度虽不如光子型，但由于它可在室温下使用、光谱响应宽、工作频率宽，灵敏度与波长无关，因此其应用领域广，容易使用。常用的热释电探测器如：LiTaO2(钽酸锂) 探测器、BaTi O2(钛酸钡) 探测器和TGS（硫酸三甘酞）探测器等。 如图2-1为热释电红外传感器的结构图、电路图。传感器的敏感元为PZT，在上下两面做上电极，并在表面加一层黑色氧化膜以提高其转化效率。它的等效电路是一个在负载电阻上并联一个电容的电流发生器，其输出阻抗极高，而输出电压信号又极其微弱，故在管内附有JFET及厚膜电阻，以达到阻抗变大的目的。在管壳的顶部设有虑光镜（TO－5封装）。图2-2为热释电传感器的实物照片。 图2-1 图2-2 3.2 AT89S51单片机简单概述 AT89S51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。 振荡器和时序 振荡器和时序 OSC 程序存储器 4 KB ROM 数据存储器 256 B RAM/SFR 定时器/计数器 2 ×16 AT89S51 CPU 64 KB总线 扩展控制器 可编程 I/O 可编程全 双工串行口 内中断 外时钟源 外部事件计数 外部中断 控制 并行口 串行通信 图2 AT89S51 功能方块图 图2为AT89S51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。 4、方案设计 4.1 总体设计思路 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。 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、软件设计等几个阶段。 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3总体设计框图所示： 单片机处理 单 片 机 处 理 1 号 房间 数码管显示 电平转换 传感器模块 .2号房间电平转换 2 号房间 电平转换 传感器模块 启动报警 启动报警 图3 总体设计框图 图中当任一房间有人进入时红外传感器将接