红外线防盗报警系统课程设计.doc

《光电检测技术》题目：家居防盗报警器设计专业：测控技术与仪器班级：姓名：学号：指导老师:日期:摘要人们生活水平不断提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。本设计就是为了满足预防抢劫、盗窃等意外事件的需要而设计的红外防盗报警系统。本设计主要包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。处理器采用单片机STC89C51。整个系统是在系统软件控制下工作的。软件部分可以划分为以下几个模块：数据采集、键盘控制、报警和显示等子函数。[关键词]：单片机、红外传感器、数据采集、报警电路。1、设计任务与要求（1）该设计主要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、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。为了探测移动人体,通常使用双元件型热释电红外传感器,在这种传感器内部,两个敏感元件反相连接,当人体静止时两元件极化程度相同,互相抵消。但人体移动时,两元件极化程度不同,净输出电压不为0,从而达到了探测移动人体的目的。因此可把报警系统设置在外出布防状态，使探测器工作。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。2、热释电红外传感器2.1、热释电红外线传感器简介热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件，它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转化成电压信号输出。热释电红外线传感器应用电路如下：为了探测移动人体,通常使用双元件型热释电红外传感器,在这种传感器内部,两个敏感元件反相连接,当人体静止时两元件极化程度相同,互相抵消。但人体移动时,两元件极化程度不同,净输出电压不为0,从而达到了探测移动人体的目的。2.2、HC-SR501红外线技术本次设计采用的是HC-SR501红外线技术的自动控制模块。其特点是探头设计，灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，广泛应用于各类自动感，实物图片如图2-1。图2-12.3、功能特点全自动感应:人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。光敏控制（可选择，出厂时未设）可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。温度补偿(可选择，出厂时未设)：在夏天当环境温度升高至30～32℃，探测距离稍变短，温度补偿可作一定的性能补偿。两种触发方式：（可跳线选择）不可重复触发方式:即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将自动从高电平变成低电平；可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平（感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。具有感应封锁时间(默认设置:2.5S封锁时间)：感应模块在每一次感应输出后（高电平变成低电平），可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接受任何感应信号。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。(此时间可设置在零点几秒—几十秒钟)。工作电压范围宽：默认工作电压DC4.5V-20V。微功耗:静态电流<50微安，特别适合干电池供电的自动控制产品。输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。2.4、热释电红外线传感器电路图图2-23、STC89C51RC单片机STC89C51RC/RD+系列单片机是兼容8051内核的单片机，是高速/低功耗的新一代8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可反复设置，最新的D版本内部集成MAX810专用复位电路。3.1、主要特性增强型1T流水线/精简指令集结构8051CPU工作电压：3.4V-5.5V（5V单片机）/2.0V-3.8V（3V单片机）工作频率范围：0-35MHz，相当于普通8051的0～420MHz.实际工作频率可达48MHz.用户应用程序空间12K/10K/8K/6K/4K/2K字节片上集成512字节RAM通用I/O口（27/23个），复位后为：准双向口/弱上拉（普通8051传统I/O口）可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏每个