基于单片机控制的红外线防盗报警器的设计Word格式.docx
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基于单片机控制的红外线防盗报警器的设计Word格式.docx
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人力防范往往受时间、地域、人员素质和精力等因素的影响,难免会出现漏洞和失误。
因此,安装先进的红外线防盗报警系统就成为了一种必要的措施。
一旦发现有入侵者进入,红外线感应就会立即报警,就像是在重要区域的周界处增加了一双“电子眼”忠诚地守卫着要害目标。
因此,红外线防盗系统收到了人们的青睐。
本文采用的红外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、通信模块,输入和输出模块、功能设定等模块组成。
基于单片机控制的红外报警器以AT89C51单片机为核心,主要由可通过发射电路发射的红外线被遮挡时控制报警系统报警,通过单片机控制报警电路的运行,并能同时进行声光报警。
本文研制的系统可以探测到一定范围内的人的闯入,可以应用在安防范围比较确定的情况下。
采用这种方法设计的防盗报警器具有成本廉价和探测效果好的优点,有着广阔的市场前景。
关键词:
AT89C51单片机;
红外传感器;
信息采集;
报警电路
TheDesignofInfraredBurglarAlarmBasedonTheSingleChipMicrocomputerControl
Speciality:
ElectronicInformationEngineeringClass:
1001
Author:
JiangLai-yingTutor:
QiXiang
Abstract
Infraredburglaralarmisdesignedtoproduceaninfraredsurveillancealarmsystem,onceanemergencysituation,thenallowthepartiesimmediatelyknown,andcanautomaticallycallthepolice.Infraredburglaralarmtechnologyistheuseofinfraredtotransmitinstructions,whichiswidelyusedinhouseholdappliances,toys,security,militarytechnology,industrialcontrol,andpeople'
sdailylifeandmanyotherfields.Oncethereisanintruderenters,infraredsensorwillimmediatelyalert,Therefore,infraredalarmsystemreceivespeopleofallages.
Infraredburglaralarmsystemusedinthispaperbythepyroelectricinfraredsensors,alarm,MCUcontrolcircuit,LEDcircuitandtheassociatedcontrolmanagementsoftware.Terminationbythecentralprocessor,communicationmodules,inputandoutputmodules,functionsettings,etc.modules.
Microcontroller-basedcontrolinfraredalarmtoAT89C51microcontrollercore,mainlybythecircuitwhenthetransmitterviainfraredemissioncontrolalarmsystemalarmisblocked,runthroughthealarmcircuitchipcontrol,andsoundandlightalarmsimultaneously.
Systemdevelopedhereincandetectarangeofhumanintrusion,securitymaybeappliedinthecaseofcomparingthedeterminedrange.Withthisapproachthedesignofburglaralarmanddetectionwithlowcostandgoodeffect,hasbroadmarketprospects.
Keywords:
AT89C51microcontroller;
infraredsensor;
informationcollection;
alarmcircuit
1绪论
1.1研究目的和意义
红外线防盗报警设计就是制作出一种红外监控报警系统,出现了紧急情况的话能够马上让当事人知晓,并且能够自动呼叫报警。
红外线防盗报警技术是利用红外线来传送指令,它在家用电器、玩具、安全保卫、军事技术、工业控制以及人们的日常生活等多领域中应用十分广泛。
因此,红外线防盗系统收到了人们的青睐[18]。
红外传感器主要有光电型和热敏型两种。
光电型利用光电效应工作,响应速度快,检测特性好。
但需要冷却,使用不方便。
而且器件的灵敏度与波长有很大的关联,而热释电器件属于热敏型的,它工作在室温条件下,灵敏度高。
1.2研究内容
1)这次设计的内容主要有两部分,硬件设计和软件设计。
整体划分为数据采集、键盘控制和报警三大模块。
2)红外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电路及相关的控制管理软件组成。
3)当人员外出时,如果有人闯入,红外线射到人身上,将人体反射的红外光谱变换成电信号,再经过单片机处理驱动报警器报警。
4)红外线要具有隐蔽性,要在有效的判断是否有人闯入尽可能的增大防护范围。
1.3研究方法和技术路线
(1)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、报警和显示等模块子函数。
(2)本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、家庭智能报警器、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、本地显示、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。
(3)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。
(4)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[4]。
1.4预期的研究目标
本设计电路能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射,并将其转化为相应的电信号输出,同时能有效的抑制人体辐射波长以外的红外光线与可见光的干扰,平时传感器输出低电平,当有人在探测区范围内移动时输出低电平变为高电平,此高电平输入单片机,作为单片机的外部触发信号处理,经单片机内部软件编程处理后,单片机输出控制信号,驱动声光报警电路开始报警,同时通过显示电路显示出报警次数,以便人们识别了解报警情况。
该报警器的设计使用户能够操作简单、易懂、灵活;
且安装方便、智能性高、误报率低,同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信,便于多用户统一管理。
随着现代人们安全意识的增强以及科学技术的快速发展,相信报警器必将在更广阔的领域得到更深层次的应用[2]。
2系统总体设计
2.1系统概述
本系统采用了热释电红外传感器,它的制作简单、成本低,安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。
这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信,便于多用户统一管理和用户操作。
该设计包括硬件和软件设计两个部分。
电路结构做成可划分为:
热释电红外传感器、家庭智能报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。
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、在线调试等几个阶段,就本设计来说也包括这些过程[1]。
它们的进程框图如图2-1所示。
图2-1单片机应用系统研制过程框图
2.2主要器件介绍
2.2.1热释电红外传感器概述
1)PIR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,如作电源开关控制、防盗防火报警、自动览测等[14]。
自然界中存在的各种物体,如人体、木材、石头、火焰、冰等都会发出不同波长的红外线,利用红外传感器可对其进行检测。
根据工作原理,红外传感器分为热型和量子型两类,热型红外传感器也称热释电红外传感器或被动红外传感器。
与量子型相比,其频响速度较慢,灵敏度较低,但响应的红外线波长范围较宽,价格便宜,并可在常温下工作。
量子型与热型的特点相反,而且要求冷却条件。
它是目前在防盗报警、火灾检测、自动门、自动水龙头、自动电梯、自动照明。
及非接触温度测量等领域应用最广泛的传感器。
其原因为:
①被测对象自身发射红外线,可不必另设光源;
②大气对2-2.6lLm、3—5lLm、8—141lm三个被称为“大气窗口”的特定波段的红外线吸收甚少,可非常容易被检测;
③中、远红外线不受可见光影响,可不分昼夜进行检测[14]。
2)PIR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的材料,如锆钛酸铅系陶瓷、
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