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基于51单片机的红外报警器
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更新于2023-03-16
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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。本设计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51系列单片机AT89C51,整个系统是在系统软件控制下工作的。
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内容摘要: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。本设计包括硬件和
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 51 系列单片机 AT89C51,整个系统是
在系统软件控制下工作的。.........................2
1 系统设计任务与要求..........................................................................................2
0
2 基础知识介绍..............................................3
2.1 热释电红外传感器简单介绍...........................................................................3
2.2 PIR 的原理特性................................................................................................3
图 2 热释感器.........................................................................................................4
2.3 AT89C51 单片机简单概述...............................................................................4
2.3.1 AT89C51 单片机的结构................................................................................4
2.3.2 AT89C51 管脚说明.................................................................................5
3 方案设计......................................................7
3.1 总体设计思路...................................................................................................7
3.2 具体电路模块设计...........................................................................................8
3.2.1 热释电红外传感器原理.........................................................................8
3.2.2 放大电路的设计.....................................................................................9
3.2.3 时钟电路的设计.....................................................................................9
3.2.4 复位电路的设计...................................................................................10
3.2.5 发光二极管报警电路的设计...............................................................10
3.2.6 声音报警电路的设计...........................................................................11
4 软件的程序流程图及程序........................12
5 总结............................................................15
参考文献:...................................................16
1
红外报警系统的设计与制作
内容摘要: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。本设计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 51 系列单片机 AT89C51,整
个系统是在系统软件控制下工作的。
关键词:单片机
;
红外传感器
;数据采集;
报警电路
1 系统设计任务与要求
(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、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
2
的重要指标。至于报警可采用声光信号。
2 基础知识介绍
2.1 热释电红外传感器简单介绍
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
[2]
。如图 1 示为热释电红外传感器的内部电路框图。
图 1 热释电红外传感器的内部电路框图
2.2 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制成的探测元件,在每个探
测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由
于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成
微弱的电压信号,经装在探头内的场效应管放大后向外输出。
人体辐射的红外线中心波长为 9--10um,而探测元件的波长灵敏度在
0.2--20um 范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗
口,这个滤光片可通过光的波长范围为 7--10um,正好适合于人体红外辐射的
探测,而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收,这样便形成了一种专门用作
探测人体辐射的红外线传感器。一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部
3
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