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論文摘要 本系統采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡單、成本低、安裝比較方便，而且防 盜性能比較穩(wěn)定乙炔檢測儀，抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被 盜賊發(fā)現，同時它的信號經過單片機系統處理后方便和 PC 機通信，便于多用戶統一管 理。本設計包括硬件和軟件設計兩個部分。硬件部分包括單片機控制電路、紅外探頭電 路、驅動執(zhí)行報警電路、LED 控制電路等部分組成。處理器采用 51 系列單片機 AT89C51， 整個系統是在系統軟件控制下工作的。該報警器能探測人體發(fā)出的紅外線，當人進入報 警器的監(jiān)視區(qū)域內，即可發(fā)出報警聲，適用于家庭、辦公室、倉庫、實驗室等比較重要 場合防盜報警。概述了紅外輻射的知識、熱釋電紅外傳感器的結構和工作原理。利用熱 釋電紅外傳感器設計了一種紅外報警電路,分析了該電路的功能和工作原理。熱釋電紅 外傳感器具有很多的優(yōu)點,在防盜、警戒等裝置中應用較廣。 關鍵詞：單片機 紅外傳感器 數據采集 報警電路 0 基于單片機的紅外線報警器 蔡智林 （開封大學 電氣自動化專業(yè)） 1 緒論 1.1 設計概述及背景 隨著社會的不斷進步和科學技術、經濟的不斷發(fā)展紅外報警器，人們生活水平得到很大的提高， 對私有財產的保護意識在不斷的增強，因而對防盜措施提出了新的要求。

本設計就是為 了滿足現代住宅防盜的需要而設計的家庭式電子防盜系統。 就目前市面上裝備主要有壓力觸發(fā)式防盜報警器、開關電子防盜報警器和壓力遮光 觸發(fā)式防盜報警器等各種報警器，但這幾種比較常見的報警器都存在一些缺點。而本設 計中所使用的紅外線是不可見光乙炔檢測儀，有很強的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保 裝置中得到了廣泛的應用。這種熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅 外線，并將其轉變?yōu)殡妷盒盘枺瑫r，熱釋電紅外傳感器既可用于防盜報警裝置，也可 用于制動控制、接近開關、遙測等領域。 1.2 設計要求 (1)該設計包括硬件和軟件設計兩個部分。模塊劃分為數據采集、鍵盤控制、報警 等模塊子函數。 (2)本紅外線防盜報警系統由熱釋電紅外傳感器、報警器、單片機控制電路、LED 控制電路及相關的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數據傳送、功能 設定、本地報警等功能。終端由中央處理器、輸入模塊、輸出模塊、通信模塊、功能設 定模塊等部分組成。 (3)系統可實現功能。當人員外出時，可把報警系統設置在外出布防狀態(tài)，探測器 工作起來,當有人闖入時，熱釋電紅外傳感器將探測到動作，設置在監(jiān)測點上的紅外探 頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經放大電路、比較電路送至門限開關，打開門 限閥門送出 TTL 電平至 AT89C51 單片機，經單片機處理運算后驅動執(zhí)行報警電路使警號 發(fā)聲。

(4)紅外線具有隱蔽性，在露天防護的地方設計一束紅外線可以方便地檢測到是否 有人出入。此類裝置設計的要點：其一是能有效判斷是否有人員進入；其二是盡可能大 地增加防護范圍。當然，系統工作的穩(wěn)定性和可靠性也是追求的重要指標。至于報警可 采用聲光信號。 1.3 設計意義 加強對一些無人場所的防盜報警，以及對一些危險地帶生命跡象的探測。 1 2 方案設計 2.1 總體設計思路 方案一：利用模擬電子電路構成被動紅外線報警器。系統主要有紅外線傳感器，信 號放大電路，電壓比較器，開機延時，音響報警延時和 12V 電源組成。 被動紅外線感應報警器的紅外感應源采用熱釋電原件，這種元件在接收到人體紅外 線輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷紅外報警器，后續(xù)電路經檢測處理后就能 產生報警信號。 方案二：利用模擬構成主動紅外線入侵報警器。主要由發(fā)射機和接收機組成，發(fā)射 機是由電源，發(fā)光源和化學系統組成。接收機是由光學系統，光感傳感器，放大器，信 號處理器等組成。 主動紅外線報警器是當有人侵入該警戒時，紅外線束被遮擋，接收機收到的紅外線 信號發(fā)生變化紅外報警器，提取這一變化，經放大和適當處理，控制器發(fā)出的報警信號。

目前此類 報警器有二光束，三光束還有多光束的紅外柵欄等。一般應用在周界防范居多，最大的 優(yōu)點就是防范距離遠。 2.2 選定方案 方案二的主動式紅外線報警器的硬件電路相比于方案一較為復雜。 由于是畢業(yè)設計，在設計過程中要以電路原理為主題，因此在電路元件和模塊的選 擇上盡量采用通用，基礎的元件，避免采用大規(guī)模的集成電路來設計電路。 綜上所述，選擇方案一。組成框圖如下： 圖 2-1 人體紅外線感應報警器組成框圖 本設計包括硬件和軟件設計兩個部分。模塊劃分為數據采集、鍵盤控制、報警等子 模塊。電路結構可劃分為：熱釋電紅外傳感器、報警器、單片機控制電路、LED 控制電 路及相關的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數據傳送、功能設定、 2 本地報警等功能。 硬件主要包括單片機系統，熱釋電紅外傳感器探頭，放大比較電路，控制顯示電路， 鳴叫報警電路等部分。軟件部分主要包括熱釋電紅外傳感器輸出信號的采樣及 A/D 轉換 模塊，數據分析算法模塊，信息識別模塊。 就此設計的核心模塊來說，單片機就是設計的中心單元，所以此系統也是單片機應 用系統的一種應用。單片機應用系統也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機、輸入/ 輸出設備、以及外圍應用電路等組成的系統，軟件是各種工作程序的總稱。

單片機應用 系統的研制過程包括總體設計、硬件設計、軟件設計等幾個階段。 從設計的要求來分析該設計須包含如下結構：熱釋電紅外傳感探頭電路、報警電路、 單片機、復位電路及相關的控制管理軟件組成；它們之間的構成框圖如圖 3 總體設計框 圖所示： 復位電路 驅動 LED 發(fā)光顯示 AT89 C51 信號檢測電路 放大 驅動 報警執(zhí)行電路 圖 2-2 總體設計框圖 處理器采用 51 系列單片機 AT89C51。整個系統是在系統軟件控制下工作的。設置在 監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經放大電路、比較電路送至 門限開關，打開門限閥門送出 TTL 電平至 AT89C51 單片機。在單片機內，經軟件查詢、 識別

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