基于红外线报警系统的研发.doc

基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统教师评分2011年06月23日目录1绪论11.1本课题的国内外的研究现状及研究意义11.2红外报警技术简介11.2.1主动式报警技术21.2.2被动式报带技术22主要元器件的选择与简介52.1系统中微处理器的选择52.2AT89C52芯片简介62.3LP8072C热释电红外控制电路93硬件系统设计133.1红外防盗报警系统的硬件设计133.2声光报警电路的设计143.3电话自动拨号报警电路的设计143.4系统工作原理153.5系统总的电路图154软件系统设计164.1主控模块程序设计164.2系统开发所采用的编程与调试平台174.3主要程序编程185系统调试与试验205.1软件调试205.2系统调试216结束语与心得体会217参考文献2122摘要:随着科学技术的不断发展和人们生活水平的不断改善人们对私有财产的保护手段在不断的增强对防盗设施提出了新的要求。本文介绍了基于AT89C52单片机与人体热释电红外传感器及电话接口结合通过软件编程实现电路功能。要求利用红外线传感器的感应作用实现一旦有人闯入监控区域蜂鸣器报警电话机自动拨号.文中给出硬件与软件设计的具体实现方法。关键词：人体热释电红外传感器；AT89C52单片机；自动拨号1绪论1.1本课题的国内外的研究现状及研究意义随着社会的不断进步和科学技术不断发展人们生活水平得到很大的提高对私有财产的保护手段在不断的增强对防盗设施的智能化提出了新的要求。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。它在以前的防盗器基础上进行了很大的改进由于使用了单片机做信号处理器不但可以用于单一的住宅区也可以用于较大规模住宅区的防盗系统。它的工作性能好不易出现不报和误报现象安全可靠。在我国目前市面上报警器主要有压力触发式防盗报警器开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。本系统采用了人体热释电红外传感器在人体探测器领域中被动式热释电红外探测器因其价格低廉、制作简单、成本低安装比较方便防盗性能比较稳定灵敏度高、安全可靠等特点备受广大家庭用户的欢迎。而且防盗器安装隐蔽不易被盗贼发现。1.2红外报警技术简介红外传感技术可分为主动式传感技术和被动式传感技术。因此红外报警器又分为主动式红外报警器和被动式红外报警器。1.2.1主动式报警技术主动式红外报警器是由发射和接收装置两部分组成如图1.1所示。红外发射机驱动红外发光二极管发出一束调制的红外光束。在距发射机一定距离处与之对准放置一红外接收机。它通过光敏晶体管接收发射端发出的红外辐射能量并经过光电转换将其转换为电信号。此电信号经过适当的处理再送往报警控制器电路。分别在收、发端放置一光学透镜将红外光聚集成较细的平行光束以使红外光的能量能集中传送。采用调制的红外光源具有以下几个优点：（1）降低电源的功耗。（2）使红外探测器具有较强的抗干扰能力提高了工作的稳定性。红外光束构成了一道人眼看不见的封锁线当有人穿越或阻挡这条红外光束时接收机输出的电信号强度就会发生变化从而启动报警控制器发出报警信号。1.2.2被动式报带技术被动式红外探测器不需要附加红外辐射光源本身不向外界发射任何能量而是由探测器直接探测来自移动目标的红外辐射因此才有被动式之称。被动式红外探测器是利用热释电效应进行探测的。1.2.2.1自然界物体的红外辐射特性自然界的任何物体只要温度高于绝对零度（273℃）总是不断地向外发出红外辐射并以光的速度传播能量。物体向外辐射红外辐射的能量与物体的温度和红外辐射的波长有关。假定物体发射红外辐射的峰值波长为几它的温度为T则辐射能量等于红外辐射的峰值波长戈与物体温度T的乘积。这一乘积为一常数即：物体的温度越高它所发射的红外辐射的峰值波长越小发出红外辐射的能量也越大。1.2.2.2热释电效应被动式红外探测器又称为热释电红外探测器其主要工作原理便是热释电效应。热释电效应是指如果使某些强介电质材料(如钦酸钡、钦错酸铅P(zT)等)的表面温度发生变化则随着温度的上升或下降材料表面发生极化即表面上就会产生电荷的变化从而使物质表面电荷失去平衡最终电荷变化将以电压或电流形式输出。在热释电红外探测器中有两个关键性的元件一个是热释电红外传感器P(TR)PTR能将红外信号变化转变为电信号并能对自然界中的白光信号具有抑制作用。另一个是菲涅尔透镜菲涅尔透镜是一种由塑料制成的特殊设计的光学透镜它用来配合热释电红外线传感器以提高接收灵敏度。用菲涅尔透镜配合放大电路将信号放大60一70db就可以检测10一20m处人的活动。热释电传感器具有自极化效应晶体处于低于Curie温度的恒温环境时其自极化强度保持不变即极化电荷面密度保持不变。这些极