热释电红外感应报警器.docx
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热释电红外感应报警器
热释电红外感应报警器
摘要:
现代科技快速进步,社会飞速进展,高科技技术已经在人民生活中普及,令人们生活有了专门大进步。
人们也愈来愈重视自己财产的平安性,同时人身平安也是很重要的一方面。
因此此刻为了咱们的人身平安和财产平安,防盗报警器普遍的用于家庭当中。
本文设计了利用热释电红别传感器进行监控,当检测到活动的人体时能够报警的报警器。
热释电红别传感器,它的制作简易、原理易懂、本钱廉价、便于安装,而且抗击干扰的性能优良,反映快速。
硬件部份利用单片机操纵模块、红外探头模块、驱动执行报警模块、LED操纵模块等器件。
软件部份采纳51系列单片机STC89C52。
关键词:
热释电红别传感器;单片机STC89C52;红外线
1设计背景
改革开放以来,中国的国民收入飞速提高,生活质量节节爬升。
人们的家中购买了许多价值不菲的东西,防盗就成了一个不可轻忽的问题。
许多家庭的防盗方法只停留在锁上,防盗意识并非十分强。
等到丢失了东西,才后悔莫及。
一次如何爱惜家庭的财产平安成为问题。
报警系统能够在必然程度是遏制非法分子的盗窃行为。
可是市场上的报警器多是为了重要的大型公司制作,真正的一般家庭不可能去购买如此的报警系统。
若是有价钱加倍公共,适合一般家庭利用的报警器,必然会受到广大群众的欢迎。
由于人体能够发出红外线,而且红外线的探测技术已经成熟,能够将其用于防盗等用途中。
本设计确实是运用那个原理做的一个红外防盗报警器。
2设计任务分析
一该设计由51单片机模块、红外热释电模块、发光二极管状态指示模块、按键模块,蜂鸣器报警模块和电源模块组成。
二本系统实现的功能。
当需要开启防盗报警器的时候,将设防键按下,报警器将会在黄灯和绿灯同时亮后进入防盗状态,报警器开始工作。
若是有人靠近,人体发出的红外线会被探测到,然后通过红外探测器变成电信号,红外热释电模块将TTL电平传给单片机,通过单片机处置,报警电路开始工作,红色LED灯亮,蜂鸣器报警。
3.系统概述
本系统运用了热释电红外线传感器,它价钱低廉,超级容易制作,而且小巧,不容易被发觉,而且很稳固,又耐用,反映灵敏,能够起到防盗报警的作用。
本设计利用双元件型红外线传感器来探测活动的人体。
在传感器内部,两个灵敏元件反向连接,当人体不动时,两灵敏元件产生相同的偏振度,会抵消不做反映。
但当人体移动时,极化程度不同,会产生输出电压,就会探测到移动的人体。
该设计由硬件和软件设计两个部份组成。
有51单片机模块、红外热释电模块、发光二极管状态指示模块、按键模块,蜂鸣器报警模块和电源模块。
4本系统的设计方案
硬件电路设计
该设计的六个模块的整体设计。
电路总原理图如图4-1所示:
图4-1整体设计框图
电源模块
本设计的系统电压需要左右,用干电池提供电力,组成电源模块,然后用导线连接至电源接口。
另外,也能够用太阳能板,通过搜集太阳能来提供电力。
红外热释电模块
热释电传感器
热释电红别传感器一种新式高灵敏度探测元件。
它不需要接触,就能够够检测人体辐射红外线,而且将红外转变成电信号。
把电压信号放大,能够用来控着各类电路,红别传感器的波长灵敏度的范围是~20um,人的红外线辐射波长为9~10um。
选取可通过波长为7-10um的滤光片,将其装在传感器的顶端,用来探测人体的红外线辐射情形,本系统能够感应人体红外线的只有本传感器,因此传感器是系统的核心。
如图4-2所示。
图4-2热释感应传感器
菲涅耳透镜
菲涅尔透镜片像人的眼睛一样,需要选择适合的才能达到预期的成效,因此选择适合的透镜也很重要。
菲涅尔镜片能够将空间红外聚焦到传感器上检测,菲涅尔镜片具有不同的性能,不同的感应距离,因此能够调整显示器的位置,达到想要的成效。
如图4-3所示。
图4-3菲涅耳透镜
BISS0001芯片
图4-4BISS0001内部框图
BISS0001芯片是传感信号处置的集成电路,搜集到信号,而且传输到BISS0001里进行分析,它工作电压在3V—5V之间,有16个管脚。
如图4-4所示为框架图,管脚功能说明见表1。
表1管脚功能说明
引脚
名称
I/O
功能说明
1
A
I
可重复触发和不可重复触发端口
2
VO
O
控制信号输出端
3
RR1
--
输出延迟时间Tx的调节端
4
RC1
--
输出延迟时间Tx的调节端
5
RC2
--
触发封锁时间Ti的调节端
6
RR2
--
触发封锁时间Ti的调节端
7
VSS
--
工作电源负端,一般接0V
8
VRF
I
参考电压及复位输入端。
9
VC
I
禁止触发端
10
IB
--
运算放大器偏置电流端
11
VCC
--
工作电源正端,范围为3~5V
12
2OUT
O
第二级运算放大器的输出端口
13
2IN-
I
第二级运算放大器的反相输入端口
信号搜集处置模块
图4-5信号处置模块
图4-6实物图
本电路能够将红外信号变成电信号输出。
人体发出的红外线通过菲涅尔镜片传到热释电传感器,热释电传感器以电信号输出到BISS0001进行电信号的放大。
信号的搜集能适应各类的距离,最大能够调到7米左右。
51单片机模块
单片机STC89C52
STC89C52是一种低功耗、高性能微操纵器,可编程Flash存储器。
这一模块以单片机为中心把程序代码烧进去,然后接上复位电路、时钟电路、按键操纵、LED显示电路、报警电路等子模块。
单片机最小系统
单片机最小系统为工作最大体的电路,如图4-7所示。
图4-7信号处置模块
单片机最小系统含有单片机复位电路和时钟电路。
STC89C52单片机正常工作电压,本设计用3节干电池提供电力。
复位电路的作用是,当显现问题时,爱惜单片机的工作起始状态的电路,用来重启单片机。
单片机产生一个复位信号,确信芯片回到起始状态。
当单片机运行时,犹豫多种因素出行程序问题时,按复位键,程序从头开始运行。
时钟电路用于操纵着单片机的工作节拍。
时钟电路提供信号作为基准,用来确信芯片的执行速度。
按键操纵电路
本电路设计有两种状态,一是监控状态,二是紧急状态。
当按下设防键以后,20秒以后,绿灯持续亮起,开始监控,有人时,探测器感应到红外线,红灯亮,蜂鸣器报警。
当有紧急情形是,按下紧急报警器,蜂鸣器立刻报警。
如图4-8所示。
图4-8按键部份
报警模块
红色LED灯作为指示灯,蜂鸣器和一个三极管组成了报警电路。
如图4-9。
图4-9指示灯和报警电路
发光二极管状态指示模块
红色发光二极管:
当有报警时此发光二极管长亮,不然熄灭。
绿色发光二极管:
用做设防状态指示灯。
黄色发光二极管:
用做传感器指示,当传感器有信号输出,此灯会亮,不然熄灭。
整体原理图设计
图4-10整体原理图
软件的程序实现
主程序工作流程图
通过工作原理和硬件结构,能够画出系统工作流程图,见以下图:
图4-11主程序工作流程图
报警判定程序
一个脉冲信号,代表人们进入监控区域,经进程序处置后,蜂鸣器响应,红灯亮,开始报警,程序循环工作,报警持续不断。
/******************红外报警处置**********************/
voidhongwai_dis()
{
if(flag_alarm==1)
{
red=~red;
beep=~beep;
}
if(flag_bufang_en==1)
{
green=~green;
}
if(flag_bufang==1)
{
green=0;
if(hw==1)
{
flag_alarm=1;
}
}
}
程序的编写
本设计的程序通过利用Keil编译器成立一个工程,输入程序源代码,在Keil中进行调试工作。
程序源代码见附件二。
硬件调试及调试中碰到的问题
第一步为观看,在孔板上手工焊接的单片机应用系统的电路,因此通过自己的观看来检查每一个焊点。
第二步为万用表检测,用万用表检查各个连接点的通断状况,在检查有无短路现象。
第三步为加电检查。
当系统通电时,检查器件引脚接口处电压值是不是正常,接地端是不是电压为零,引脚的电平对不对。
第四步是联机检查。
尽管线路都焊接的差不多了,可是关于利用性来讲,还要考虑的操作方便的因素。
5总结评判
本设计是一种热释电防盗报警器。
该防盗报警器通过以单片机为处置器,与热释电传感器连接,检测人体发出的红外线,再以电信号形式输出,由于只探测人体发出的红外线信号,就能够够幸免其他物体的阻碍。
一样情形下传感器输出的是低电平,若是有人在探测区移动,输出的低电平会变成高电平,高电平输入单片机,经单片机内部软件处置后,传到报警电路,开始报警。
该报警器价钱低廉,操作简单易学,报警准确及时。
在人民收入增加的今天,防盗意识也渐渐增强,防盗报警器会有成为以后的一个很有潜力的进展方向。
在这次的毕业设计中,我自己查找资料,焊接电路,从中学习到了很多理论知识,丰硕了实践体会,而且熟悉到了自己的一些不足的地方,培育了我的独立试探能力。
为以后独立完成工作奠定了基础,加倍有信心面对以后更多的挑战。
参考文献
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PyroelectricInfraredSensorAlarm
Abstract:
Therapidprogressofmoderntechnology,hightechnologyhasbeenpopularinpeople'slives,tomakepeople'sliveshasmadegreatadvancement.Sonowforourpersonalsafetyandbelongingssecurity,burglaralarmamongwidelyused.Thispaperpresentstheuseofpyroelectricinfraredsensorsmonitorwhenitdetectshumanactivitycanalarmannunciator.
Pyroelectricinfraredsensor,makingiteasytounderstandtheelements,lowcost,andexcellentresistancetointerferenceperformance,quickresponse.ThehardwarepartusingSCMcontrolmodule,thedrivetoperformalarmmodule,LEDcontrolmoduleandotherdevices.Softwaresection51singlefamilySTC89C52.
Keywords:
pyroelectricinfraredsensor;microcontrollerSTC89C52;infrared
附件一:
实物图
附件二:
程序源代码
#include<>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#definekey_ioP1
ucharkey_can;
sbitbeep=P2^3;
sbitred=P2^2;
sbitgreen=P2^1;
sbityellow=P2^0;
sbithw=P1^3;
bitflag_300ms=0;
/****************独立按键处置函数************************/
voidkey()
{
staticucharkey_new=0,key_old=0,key_value=0;
if(key_new==0)
{
if((key_io&0x07)==0x07)
key_value++;
else
key_value=0;
if(key_value>=5)
{
key_value=0;
key_new=1;
}
}
else
{
if((key_io&0x07)!
=0x07)
key_value++;
else
key_value=0;
if(key_value>=5)
{
key_value=0;
key_new=0;
}
}
key_can=20;
if((key_new==0)&&(key_old==1))
{
switch(key_io&0x07)
{
case0x06:
key_can=1;break;
case0x05:
key_can=2;break;
case0x03:
key_can=3;break;
}
}
key_old=key_new;
}
/*************按时器0初始化程序***************/
voidtime_init()
{
EA=1;
TMOD=0X01;
ET0=1;
TR0=1;
}
ucharflag_alarm;
ucharflag_bufang;
ucharflag_bufang_en;
uintflag_value;
/******************红外报警处置**********************/
voidhongwai_dis()
{
if(flag_alarm==1)
{
red=~red;
beep=~beep;
}
if(flag_bufang_en==1)
{
green=~green;
}
if(flag_bufang==1)
{
green=0;
if(hw==1)
{
flag_alarm=1;
}
}
}
/******************不同按键处置**********************/
voidkey_with()
{
if(key_can==1)
{
flag_alarm=1;
}
if(key_can==2)
{
flag_bufang_en=1;
}
if(key_can==3)
{
flag_alarm=0;
flag_bufang=0;
flag_bufang_en=0;
flag_value=0;
P2=0xff;
}
}
/******************主程序**********************/
voidmain()
{
time_init();
while
(1)
{
key();
yellow=~hw;
if(key_can<10)
{
key_with();
}
if(flag_300ms==1)
{
flag_300ms=0;
hongwai_dis();
}
}
}
/*************按时器0中断效劳程序***************/
voidtime0_int()interrupt1
{
staticuintvalue;
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;//50ms
value++;
if(value%6==0)
{
flag_300ms=1;
}
if(flag_bufang_en==1)
{
flag_value++;
if(flag_value>=600)
{
flag_bufang=1;
flag_bufang_en=0;
flag_value=0;
}
}
}
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