单片机的防盗报警器课程设计.docx

单片机的防盗报警器课程设计 设计任务与要求 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。 本红外线伊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。用户终端完成信息釆集.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。 1=1系统可实现功能。当人员外出时，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⑷Q 1=1 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。 热释电红外传感器简单介绍 IMI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 号输岀。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路囚。如图1示为热释电红外传 感器的内部电路框图。 IMI 光学滤镜场效应管 光学滤镜 场效应管1 U1M S EMI +电容〒 封裝内部电路二CLGND 图1热释电红外传感器的内部电路框图 热释电红外线传感器的原理特性 热释电红外线传感器主要是由一种髙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-lOiim,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，这个滤光片可通过光的 波长范围为7.lOuin,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。 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2总体设计框图 所示： 图2总体设计框图 处理器采用51系列单片机AT89C5K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，经软件査询.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。当报警延退10s—段时间后白动解除，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（4）。 热释电红外传感器原理 本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理及设计电路如 图3所示，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。当检测到人体*多动信号时，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3热释电红外传感器原理图 放大电路的设计 如图4所示为最基本的放大电路，Vi是输入电压信号，V。是输出放大的电压信 号。 图4放大电路图 时钟电路的设计 XTAL1和XTAL2分别为