论文摘要
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。该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。概述了红外辐射的知识、热释电红外传感器的结构和工作原理。利用热释电红外传感器设计了一种红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。热释电红外传感器具有很多的优点,在防盗、警戒等装置中应用较广。
关键词：单片机红外传感器数据采集报警电路
基于单片机的红外线报警器
蔡智林
（开封大学电气自动化专业）
1 绪论
1.1 设计概述及背景
随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，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现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。
就目前市面上装备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。而本设计中所使用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号，同时，热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。
1.2 设计要求
(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的重要指标。至于报警可采用声光信号。
1.3设计意义
加强对一些无人场所的防盗报警，以及对一些危险地带生命迹象的探测。
2方案设计
2.1 总体设计思路
方案一：利用模拟电子电路构成被动红外线报警器。系统主要有红外线传感器，信号放大电路，电压比较器，开机延时，音响报警延时和12V电源组成。
被动红外线感应报警器的红外感应源采用热释电原件，这种元件在接收到人体红外线辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。
方案二：利用模拟构成主动红外线入侵报警器。主要由发射机和接收机组成，发射机是由电源，发光源和化学系统组成。接收机是由光学系统，光感传感器，放大器，信号处理器等组成。
主动红外线报警器是当有人侵入该警戒时，红外线束被遮挡，接收机收到的红外线信号发生变化，提取这一变化，经放大和适当处理，控制器发出的报警信号。目前此类报警器有二光束，三光束还有多光束的红外栅栏等。一般应用在周界防范居多，最大的优点就是防范距离远。
2.2选定方案
方案二的主动式红外线报警器的硬件电路相比于方案一较为复杂。
由于是毕业设计，在设计过程中要以电路原理为主题，因此在电路元件和模块的选择上尽量采用通用，基础的元件，避免采用大规模的集成电路来设计电路。
综上所述，选择方案一。组成框图如下：
图2-1人体红外线感应报警器组成框图
本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、报警等子模块。电路结构可划分为：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。
硬件主要包括单片机系统，热释电红外传感器探头，放大比较电路，控制显示电路，鸣叫报警电路等部分。软件部分主要包括热释电红外传感器输出信号的采样及A/D转换模块，数据分析算法模块，信息识别模块。
就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。
从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如图3总体设计框图所示：
图2-2总体设计框图
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。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。在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大并推动声光报警设备完成相应动作。当报警延迟10s一段时间后自动解除，也可人工手动解除报警信号，当警情消除后复位电路使系统复位，或者是在声光报警10s钟后有定时器实现自动消除报警。
3 元器件知识介绍
3.1 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2示为热释电红外传感器的内部电路框图。
图3-1热释电红外传感器的内部电路框图
热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶，其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。为了抑制因自身温度变化而产生的干扰该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式，因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化并将其转换为电信号输出。热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。由于热电元输出的是电荷信号，并不能直接使用因而需要用电阻将其转换为电压形式该电阻阻抗高达１０４ＭΩ，故引入的Ｎ沟道结型场效应管应接成共漏形式即源极跟随器来完成阻抗变换。热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片，并在它的两面镀上金属电极，然后加电对其进行极化，这样便制成了热释电探测元。由于加电极化的电压是有极性的，因此极化后的探测元也是有正、负极性的。
图2是一个双探测元热释电红外传感器的结构示意图。使用时Ｄ端接电源正极，Ｇ端接电源负极，Ｓ端为信号输出。该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起，目的是消除因环境和自身变化引起的干扰。它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿。对于辐射至传感器的红外辐射，热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上，从而使传感器输出电压信号。
制造热释电红外探测元的高热电材料是一种广谱材料，它的探测波长范围为０．２～２０μｍ。为了对某一波长范围的红外辐射有较高的敏感度，该传感器在窗口
上加装了一块干涉滤波片。这种滤波片除了允许某些波长范围的红外辐射通过外，还能将灯光、阳光和其它红外辐射拒之门外。
3.2 红外线传感器的特点
红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度，都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位，及时对疾病进行诊断治疗；利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视，可实现大范围的天气预报；采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机的过热情况等
3.3 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分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同不能抵消，经信号处理而输出电压信号。
3.4 AT89C51单片机简单概述
3.4.1 AT89C51单片机的结构
AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大[3]。AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
图3为AT89C51单片机的基本组成功能方块图。由图可见，在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成部分，其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等，各部分通过内部总线相连。下面介绍几个主要部分。
外时钟源外部事件计数
外中断控制并行口串行通信
图3-2 AT89C51 功能方块图
3.4.2 AT89C51管脚说明
ATMEL公司的AT89C51是一种高效微控制器。采用40引脚双列直插封装形式。AT89C51单片机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写1时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址1时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电
流。当P3口写入1后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
P3口管脚备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 INT0（外部中断0）
P3.3 INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许端的输出电平用于锁存地址的地址字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
PSEN：外部程序存储器的选通信号端。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
EA/VP：当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，EA将内部锁定为RESET；当EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：反向振荡器的输出,如采用外部时钟源驱动器件，应不接。
图3-3 AT89C51管脚
4 具体电路模块设计
4.1 热释电红外传感器
本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理及设计电路如图5所示, 在VCC电源端利用C1和R2来稳定工作电压，同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。当检测到人体移动信号时，电荷信号经过FET放大后，经过C2，R1的稳压后使输出变为高电位，再经过NPN的转化，输出OUT为低电平。
图4-1 热释电红外传感器原理图
4.2放大电路的设计
如图6所示为最基本的放大电路，Vi是输入电压信号，Vo是输出放大的电压信号。
图4-2 放大电路图
4.3 时钟电路的设计
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。
因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us，故而一个机器周期为1us。如图7所示为时钟电路。
图4-3时钟电路图
4.4 复位电路的设计
复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位，单片机在时钟电路工作以后, 在RESET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。例如使用晶振频率为12MHz时，则复位信号持续时间应不小于2us。本设计采用的是外部手动按键复位电路。如图8示为复位电路。
图4-4 复位电路图
4.5 发光二极管报警电路的设计
由4个发光二极管接上电阻后连上单片的RXD的引脚，外接VCC，当单片机的RXD
引脚被置低电平后，发光二极管被点亮，起到报警作用[8]。图9所示为发光二极管报警电路。
图4-5发光二极管报警电路图
4.6 声音报警电路的设计
如下图所示，用一个Speaker和三极管、电阻接到单片机的TXD引脚上，构成声音报警电路，如图10示为声音报警电路。
图4-6声音报警电路图
4.7电源的设计
如下图所示，P1为安全电源接口，VCC为正，VIN为负接地，当系统供电，D1绿灯亮起，R为保护电阻。如图11电源接口电路
图4-7电源电路
4.8系统硬件电路的总设计
硬件电路的设计见图示，从以上的分析可知在本设计中要用到如下器件： AT89C51、热释电红外传感器、LED、按键、反相器74LS04、蜂鸣器等一些单片机外围应用电路，以及单片机的手工复位电路等。其中D1为电源工作指示灯，D2是正常工作指示灯，D3—D6是起报警指示作用，当RXD脚被置低电平时，D3—D6亮红灯开始报警，同样，TXD脚置高电平时声音报警电路开始工作。电路设有2个按键，S1键作为倒计时的暂停键, S2键作为作为电路复位键。
图4-8电路原理图
第五章软件的程序实现
5.1 主程序工作流程图
按上述工作原理和硬件结构分析可知系统主程序工作流程图如下图12所示；
图4-9主程序工作流程图
5.2 中断服务程序工作流程图
本主程序实现的功能是：当单片机检测到外部热释电传感器送来的脉冲信号后，表示有人闯入监控区，从而经过单片机内部程序处理后，驱动声光报警电路开始报警，报警持续10秒钟后自动停止报警,然后程序开始循环工作，检测是否还有下次触发信号，等待报警从而使报警器进入连续工作状态。同时，利用中断方式可以实现报警持续时间未到10秒时，用手工按键停止的声光报警的作用。手工按键停止报警中断服务程序工作流程图，如下图13所示；
图4-10中断服务程序工作流程图
5.3 软件仿真
将所编写的程序用Keil软件编译，进行仿真实验。
（1）完成Proteus与KeilC的接口设置
（2）在Proteus中选择Debug，Use Remote Debug Monitor菜单项完成硬件电路的输入。
（3）在KeilC中编写应用程序，并对程序进行编译，链接
（4）在Proteus中可以看到仿真页面
总结
本设计研究了一种基于单片机技术的无线智能防盗报警器。该防盗报警器通过以AT89C51单片机为工作处理器核心，外接热释电红传感器，它是一种新颖的被动式红外探测器件，能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射，并将其转化为相应的电信号输出，同时能有效的抑制人体辐射波长以外的红外光线与可见光的干扰。平时传感器输出低电平，当有人在探测区范围内移动时输出低电平变为高电平，此高电平输入单片机，
作为单片机的外部触发信号处理，经单片机内部软件编程处理后，单片机输出控制信号，驱动声光报警电路开始报警。该报警器的最大特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活；且安装方便、智能性高、误报率低。随着现代人们安全意识的增强以及科学技术的快速发展，相信报警器必将在更广阔的领域得到更深层次的应用。
致谢
时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业。人最宝贵的年华有几个三年，在这里我度过了让我真正成长成熟的三年，记得刚进学校是我是多么的无助与陌生，三年的异地大学生活使我变的成熟，坚强和独立。
感谢我的所有任课老师，他们严谨细致、认真讲解，他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。
三年的大学生活中，它们不管在生活还是学习上都给我很大的帮助，让我从腼腆的小男孩变成能独立面对社会的毕业生。
首先向跟随我们三年的班主任谭伟东老师致以最诚挚的感谢，他不仅是我的老师，更是我的益友，在我的三年大学生活中他不仅给予我们学习上的帮助还给我生活上很多帮助，锻炼我的各方面能力，使我步入社会时能很快很好的融入。还要感谢的是在我平时学习中给我很大帮助的老师们，他们渊博的知识，严谨的治学，让我不仅学到了扎实的专业知识，还教会了我如何做人，面对问题养成了沉着冷静，努力解决。上班了，面对自己不熟悉的环境，我要适应，上班了没有很多的时间看书，更没有多少时间来做毕业设计，在我现在做这个设计时，离我离开学校有半年多了，很多知识我们已经忘掉了，在这里我要感谢李思政老师，在百忙之中抽出时间辅导我，帮助我做毕业设计辅导，使我节省和很多时间，顺利完成毕业设计。
最后要感谢的是我的父母，因他们的给予我才能在这校园里完成我的大学梦想，使我的人生阅历提高，增长见识，提高了自己个方面的素质和涵养。也要感谢我的同学。，因为我们团结我们才能高效的完成毕业设计。在未来的日子里，我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷殷期望！我一定会好好孝敬和报答他们！
在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！
参考文献
[1] 吴政江. 单片机控制红外线防盗报警器[J]. 锦州师范学院学报, 2001.
[2] 宋文绪. 传感器与检测技术[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004.
[3] 余锡存. 单片机原理及接口技术[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2000.
[4] 唐桃波, 陈玉林. 基于AT89C51的智能无线安防报警器 [J]. 电子设计应用, 2003, 5(6): 49～51.
[5] 李全利. 单片机原理及接口技术[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2004.
[6] 薛均义, 张彦斌. MCS-51系列单片微型计算机及其应用[M]. 西安: 西安交通大学出版社, 2005.
[7] 徐爱钧, 彭秀华. 单片机高级语言C51应用程序设计[M]. 北京: 北京航空航天大
学出版社, 2006.
[8] 康华光. 电子技术基础（模拟部分）[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004.
附录一设计编程程序
1. 主程序清单如下：
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0003H
LJMP PINT0
ORG 0200H
MAIN: MOV IE,#81H ;CPU开放中断，INT0允许中断
SETB IT0 ;外部中断为边沿触发方式
MOV SP,#30H ;指针入口地址
SETB P3.0
CLR P3.1
MOV P1,#0FFH ;使P1口全部置1
MOV P2,#00H ;P2口清零
CLR P1.2
LP: JNB P1.0,LA ;监测输入信号，是否有输入信号
LA: ACALL DELAY ;延时消抖
JNB P1.0,ALARM ;再次监测输入信号，若有输入信号转入报警子程序
AJMP LP
DELAY:MOV R1,0AAH
LD2:MOV R2,0BBH
LD1:NOP
DJNZ R2,LD1
DJNZ R1,LD2
RET
ALARM:SETB P1.2 ;开始报警使运行正常绿指示灯熄灭，红灯和声报警启动CPL P3.0
CPL P3.1
;10S钟定时:
MOV 51H,#14H ;10S循环次数
MOV TMOD,#01H ;定时器T0定时方式1
MOV TL0,#0B0H ;置50ms定时初值
MOV TH0,#3CH
SETB TR0 ;启动T0
L2:JBC TF0,L1 ;查询记数溢出
SJMP L2
L1:MOV TL0 #0B0H
MOV TH0 #3CH
DJNZ 51H,L2 ;未到10S继续循环
SETB P3.0 ;10s到关闭报警
CLR P3.1
CLR P1.2 ;报警结束，正常运行绿指示灯亮
LJMP LP ;循环,继续工作
2.外部中断INTO服务程序：
PINT0: CLR EX0 ;外部中断0服务程序开始，屏蔽外部中断 PUSH PSW
PUSH ACC
JNB P3.2,LN ;监测是否有中断输入
LN: LCALL DELAY ;延时消抖
JNB P3.2,LN1
AJMP LN2 ;无中断输入,中断返回
LN1: SETB P3.0
CLR P3.1
CLR P1.2 ;使报警结束，绿指示灯亮
POP ACC
POP PSW
SETB EX0 ;开放外部中断0
LCALL LP ;在中断继续检测是否有输入信号
LN2: RETI
END
附录二单片机控制的红外防盗报警器原理图
附录三单片机控制的红外防盗报警器PCB图
附录四 Proteus仿真原理图
红外线防盗报警器课程设计报告 北华航天工业学院 课程设计报告(论文) 设计课题:红外线防盗报警器设计 专业班级: B10231 学生姓名: 指导教师: 设计时间: 2012年6月25日 北华航天工业学院电子工程系 红外线防盗报警器课程设计任务书姓名: 专业: 通信工程班级: B10231 指导教师: 职称: 课程设计题目: 红外线防盗报警器 已知技术参数和设计要求: , 该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声， 适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 , 要求: , 1、灵敏、可靠、一经触发，即刻报警 , 2、对产品材料精益求精，延长使用寿命 , 3、根据实际应用环境，自己选择传感器，确定红外检测范围。所需仪器设备: 直流供电电源，信号发生器，双踪示波器，数字电压表，计算机等 成果验收形式: 面包板插接+实物演示+答辩
参考文献: 《电子技术基础模拟部分》(高教康华光) 《电子工艺与课程设计》(电子工业出版社毕亚军、崔瑞雪) 第17周: 周1---周2 :立题、论证方案设计～选择元器件安装调试 周4---周5 :插面包板调试电路时间 第18周: 安排 周1---周3 :焊接制成电路～完成设计 周4---周5 :验收答辩 指导教师: 张洁教研室主任: 崔瑞雪 2012年6 月 14 日 内容摘要 红外线防盗报警器目前市场上已有成型产品，且市场较为成熟。由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且其抗干扰能力强。红外线传感器分主动式与被动式两种，主动式设计方案简单，但成本较高，从成本考虑，本课题通过介绍热释红外传感器RE200BP的工作原理，给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线传感器应用于报警系统中，从而能够实现防盗报警能。 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、和报警指示电路等组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。 关键词被动式红外报警器;热释电传感器;菲涅尔透镜;防盗报警器 目录
红外线防盗报警器电路原理图 该红外线防盗报警器的特点是，当有人经过防盗物的主要通道、靠近防盗物或破门而入时，即能发出较洪亮的报警声，并延长一段时间才会停止。如果盗贼仍然在此位置左右移动，则报警声仍然持续发出。工作原理 红外线防盗报警器电路原理图如图1所示。红外线发射器由IC2（NE555）、R1、R2、C3等元件组成振荡频率为40kHz的多谐振荡器。VLS是红外线发射探头，其40kHz高频信号由它向外辐射，形成红外线光束。VDL是红外线接收探头，它与IC3 (CX20 106A)组成红外线接收、整形和放大电路，放大后的红外线信号变成电脉冲信号。IC4及其外围元器件组成报警执行电路，一旦其2脚为低电平，电路立即翻转，信号输出端3脚立即转为高电平输出，同时具有延时功能。平时，VDL接收到VDL辐射的红外光束。红外线接收专用前置放大集成电路（它的特点是灵敏度高、不用电感谐振线圈）IC3的信号输出端7脚为低电平，VT1呈截止状态，IC4的2脚为高电平，3脚为低电平输出，因此后续电路均不会工作，无报警声发出。当有人经过防盗物的主要通道、进人房门或靠近防盗物时，挡了一下红外光线，在挡住的瞬间，I
C3的7脚立即转为高电平，从而使VTl饱和导通，2脚立即为低电平，故IC4翻转，3脚为高电平，K得电吸合，接通模拟声报警专用集成电路IC5的电源，扬声器BL就发出响亮的警报声。与此同时，IC4进人延时阶段，约经过2nun（计算公式为t=1 ．1RgC8）时间后，IC4置位，使3脚又转为低电平，报警声停止。如果这时红外线又被挡住，电路会再次工作。 元器件选择 IC1选用CW7806或LM7806集成电路；IC2，IC4均选用555时基集成电路； IC3选用CX20106或KA2184集成电路；IC5选用KD -9561四声模拟声集成电路。 VT1选用3DG12或9013型硅晶体管；VT2选用8050型NPN晶体管，要求电流放大系数β>10 00 VD1一VD4选用1 N4004 x 4整流桥堆，V D5选用2CP10型二极管。VL（红外线发射管）、V
毕业设计（论文） 题目基于单片机家庭防盗报警系统设计 姓名 学号 专业班级 指导教师 分院 完成日期
目录 1 绪论 (1) 1.1发展概况与设计背景 (1) 1.2本设计概述 (2) 2总体设计方案........................................................... . (3) 2.1方案选择论证....................................................... . (3) 2.2主控芯片单片机的选择....................................... . (3) 2.2.1 STC89C52的主要性能 (4) 2.2.2 STC89C52的引脚结构 (5) 2.3传感器的选择 (6) 2.3.1传感器的红外辐射与红外探测的原理结构 (7) 2.3.2红外测温原理 (7) 2.3.3热释红外传感器的结构 (8) 2.3.4 菲涅尔透镜 (10) 2.4热释电红外传感器控制电路芯片的选择 (11) 3 系统硬件设计 (13) 3.1低频带通放大电路 (13) 3.2电压比较整形电路 (14) 3.2.1双限电压比较器的工作原理 (14) 3.3报警电路 (15) 3.4灯光警示电路 (16) 3.5状态显示电路 (17) 3.6供电电源电路 (17) 3.7单片机最小系统 (18) 4 系统软件 (19) 4.1主程序流程图 (19) 4.2中断函数流程图 (20) 5结论 (21) 致谢 (22) 参考文献 (23) 附录一：系统电路图 (24) 附录二：系统程序 (25)
目录 1 绪论 (3) 1.1 研究目的和意义 (3) 1.2 研究内容 (3) 1.3研究方法和技术路线 (3) 1.4 预期的研究目标 (4) 2 系统总体设计 (4) 2.1系统概述 (4) 2.2 主要器件介绍 (6) 2.2.1 热释电红外传感器概述 (6) 2.2.2 AT89C51 单片机概述 (9) 2.3 总体设计框图 (14) 3 系统硬件设计 (15) 3.1信号检测与放大模块 (15) 3.1.1电路实现功能 (15) 3.1.2电路图 (15) 3.1.3电子元件介绍 (15) 3.2 LED显示模块 (16) 3.2.1 电路实现功能 (16) 3.2.2电路图 (16) 3.2.3电子元件介绍 (16) 3.3 报警执行模块 (17) 3.3.1 电路实现功能 (17) 3.3.2电路图 (17) 3.3.3电子元件介绍 (17) 3.4 手工暂停模块 (18) 3.4.1 电路实现功能 (18)
3.4.2电路图 (18) 3.5 晶振与复位模块 (18) 3.5.1 电路实现功能 (18) 3.5.2电路图 (19) 3.5.3电子元件介绍 (19) 4 系统软件设计 (21) 4.1 软件设计介绍 (21) 4.2 主程序设计 (21) 4.2.1 实现功能 (21) 4.2.2 流程图 (21) 4.3 定时中断程序设计 (23) 4.3.1 实现功能 (23) 4.3.2 10s定时流程图 (23) 4.3.3 关键技术 (23) 4.3.4 关键代码： (25) 4.4 解除中断程序设计 (26) 4.4.1 实现功能 (26) 4.4.2 程序流程图 (26) 4.4.3 关键技术 (27) 4.4.4 关键代码 (28) 5 实验结论 (29) 结束语 (30) 附录一 (30) 附录二 (33) 附录三 (33) 参考文献 (34) 致谢 (35)
微机原理与单片机系统课程设计 专 班 姓 名: 学 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014 年 12 月 31 日
基于51单片机的红外防盗报警器的设计 1设计说明 1.1设计目的 该设计以单片机AT89C51芯片为核心，加上必要的外围电路，构成了一个基于单片机的红外线防盗报警器。功能主要通过软件编程来实现，降低了硬件电路的复杂性和制作成本。此外，设计中所采用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，以满足现代人们住宅防盗的需要。 1.2设计要求 该设计要求当热释电红外线传感器探测到人体辐射的红外线时，单片机控制电路启动声光报警并显示报警次数。此外，用户还可以设定报警时间并手动解除报警。 1.3设计方法 该设计以AT89C51单片机为核心，由时钟电路、复位电路、外部触发电路、报警时间选择电路、声光报警电路、报警次数显示电路和中断报警电路共同组成报警系统。系统具有显示报警次数，设定报警时间，手动解除报警的功能。 2设计方案及原理 2.1设计方案简述 该设计使用AT89C51单片机芯片控制电路，通过热释电红外传感器采集外部触发信号，采用7段LED数码管显示报警次数，采用蜂鸣器和红色发光二极管实现声光报警，手动解除报警功能由单片机外部中断实现，报警时间由单片机内部定时器实现。 2.2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。 2.3 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
红外报警器分主动式和被动式两种。主动式红外线报警器，是报警器主动发出红外线，红外线碰到障碍物，就会反弹回来，被报警器的探头接收。如果探头监测到，红外线是静止不动的，也就是不断发出红线线又不断反弹的，那么报警器就不会报警。当有会动的物体触犯了这根看不见的红线的时候，探头就会检测到有异常，就会报警。 因此，红外防盗报警器通常被放在关键的位置发挥重要作用。但使用红外报警器的位置复杂，作为隐形的电子警察，为了让它安置后发挥的防盗效果更好，我们该如何在不用位置选择不同的种类? 红外防盗报警器主要采用红外热感应技术对指定区域进行布控，当有不速之客入侵时，区域内的热量便会立即发送变化，探测器发现这一变化后就会发出报警声，并主动向主人拨号报警。 而被动红外报警器一般应用于室内，例如企业，由于室内光线稳定、红外热量比较恒定，这种环境下被动红外报警器的探测效果会更好，企业根据自身环境
特点选择防盗报警器，这样才能将防盗系统发挥最大的作用。 相比被动红外防盗报警器，主动红外系统一般用在周界防范，选购时也需注意以下问题： 1、由于主动红外入侵报警器易受雾霾严重影响，因此，室外使用时应选择具有自动增益功能的设备;另外，所选设备的探测距离实际警戒距离留出20%以上的余量，能够减少因气候变化而引起的误报警。 2、在室外使用时，一定要选用双光束或3光束主动红外入侵报警器，以减少动物、落叶等引起的系统误报警。 3、在围墙、屋顶或空地上使用主动防盗报警器时，应选择具有避雷功能的设备。遇有折墙且距离又近时，可选用反射器件，以减少报警器的使用数量。 另外，作为人体检测的热释红外传感器，多是用双元件组成。 双元件的特点一是当人射的能量顺序地射到两个元件时，由于两只元件为串联，其输出比一只元件高一倍;另是由于两只元件为逆向相连接，对于相同且同
1系统设计的目的意义 1.1 目的 报警器在现实生活中应用非常的广泛，家庭防盗，汽车安全防盗，企业内部安全保障，特别是金融行业等。一般传统式的报警器采用机械式的，如压电式报警器，当有入侵者将压力施加与压电传感器时，机械能在压电传感器中转化为电能，通过放大电路，将信号方法，从而带动发声报警装置，这类报警装置通过物体的接触实现信息的采集，容易被发现，隐蔽性能差，容易遭到破坏，而且传统式的报警器使用寿命短，造成不必要的经济浪费。本次设计目的在于设计以红外传感器为基础的红外线传感器，红外线是一种不可见的光，任何物体都会发出红外线，所以其隐蔽性能非常的好。如果采用被动式的红外探测，只需要将红外传感器远探测人体发射的红外线，探测装置无需与被测物体直接接触，就可以感受到入侵者的进入。本设计就才用被动式红外探测的方式，当有入侵者入侵时候，红外探测头会感受到人体发出的红外信号的变化，通过放大电路，将红外传感器中微小的电信号进行放大，并将信号输入到单片机中，单片机中的程序将传感器发送来的信号做处理并发送到光报警系统和声音报警系统中，光报警系统在接受到信号后，红灯亮10S，声音报警系统在接收到信号后，扬声器响10S，当10后，单片机重新检测是否还有红外传感器发送来的信号，如果还有，声光报警系统将继续工作。通过中断系统，可以实现声光报警系统在10S内暂停。这样就可以方便的控制报警系统的中断了。 1.2 国内外进展情况 红外线报警器是紧跟着光敏传感器和物体的红外效应而出现的。美国军方是最早使用红外探测技术的国家，上世纪美国军方研制出以主动红外方式导引的精确制导炸弹，这可能是红外探测物体最早应用的实例。我国发展红外报警系统的时间起步比较晚，直到上世纪末才出现对红外报警系统的研究。但是这并没有阻碍我国红外技术的进步，从
微机原理与单片机系统课程设计 专业： 班级： 姓名: 学号： 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014 年12月31日
基于51单片机的红外防盗报警器的设计 1设计说明 1.1设计目的 该设计以单片机AT89C51芯片为核心，加上必要的外围电路，构成了一个基于单片机的红外线防盗报警器。功能主要通过软件编程来实现，降低了硬件电路的复杂性和制作成本。此外，设计中所采用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，以满足现代人们住宅防盗的需要。 1.2设计要求 该设计要求当热释电红外线传感器探测到人体辐射的红外线时，单片机控制电路启动声光报警并显示报警次数。此外，用户还可以设定报警时间并手动解除报警。 1.3设计方法 该设计以AT89C51单片机为核心，由时钟电路、复位电路、外部触发电路、报警时间选择电路、声光报警电路、报警次数显示电路和中断报警电路共同组成报警系统。系统具有显示报警次数，设定报警时间，手动解除报警的功能。 2设计方案及原理 2.1设计方案简述 该设计使用AT89C51单片机芯片控制电路，通过热释电红外传感器采集外部触发信号，采用7段LED数码管显示报警次数，采用蜂鸣器和红色发光二极管实现声光报警，手动解除报警功能由单片机外部中断实现，报警时间由单片机内部定时器实现。 2.2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。 2.3 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
湖北文理学院物电学院 自动化1211 模拟电路课程设计 姓名：程梦学号：2012118010姓名：库才席学号：2012118032姓名：方凯学号：2012118016姓名：李沈辉学号：2012118040姓名：蔡嘉伦学号：2012118002
前言 近年来，随着改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也是越来越多。这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强.造成偷盗现象屡见不鲜。因此，越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。 报警器这时正为人们解决了不少问题.但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构。价格高昂,一般人们难以接受。如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器，必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。由于红外线是不见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用，此外，在电子防盗、人体探测等领域中，被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。 红外报警器大多数采用国外的先进技术,其功能也非常先进。其中包括被动式热释电型红外报警器,也即是本文将研究的产品。还有红外监控无线报警器,超声波防盗报警器,红外线防盗报警器,高灵敏红外报警器,触摸式延时防盗报警器, 触摸式防盗报警器,红外报警器,
红外线声先报警器…… 其外，可用红外报警器原理，控制各种电器的运行…… 目录 1．功能说明-------------------------------------------------------------2．结构框图-------------------------------------------------------------3．使用说明-------------------------------------------------------------4．原理与原理图--------------------------------------------------------
单片机控制红外线防盗报警器 一、硬件电路 电路原理图如图1所示。可将该电路分为以下三个部分。 用当今最流行的A T89C2051单片机控制，体积小，成本低；用红外线收发管进行检测，安装隐蔽，不易被发现；探测信号采用脉冲信号，节能且抗干扰；当有人试图闯入室内时，能自动进行声光报警。现将该报警器原理介绍如下，供广大单片机爱好者参考。 1、单片机系统。U1为A T89C2051单片机。C1，R0，R1和复位按钮RESET组成手动电平复位和上电自动复位电路；C2，C3以及晶振JT1组成时钟电路；C4，C5为+5V电源滤波电容。U2为CMOS6反相器CC4069，起驱动作用。VD1~VD6为红外发射管，其负极端接与P1口，P1口设置为输出状态，当P1口为“0”时，VD1~VD6发红外光。VD7~VD12为红外接收管，当接收到红外光时导通，+5V电源通过VD7~VD12加到反相器CC4069的输入端，经反相为低电平，这时P3.0~P3.5为低电平。发射管和接收管分别安装在门和窗口的适当位置，当有人闯入时遮挡了红外线，接收管截止，反相器输入端为低电平，这时U1的P3.0~P3.5为高电平。当在一定时间内检测到位于不同位置的光束被遮挡时，则由P3.7口输出报警信号（高低电平间隔1S的脉冲信号）。驱动声光报警电路，进行声光报警，直至按复位按钮RESET或电源开关S1。由于红外收发管之间没有遮挡时为正常，有遮挡时为异常，则当P1口输出00H时，P3口的正常状态数据为00H。 2、电源电路。220V交流市电经变压器T降压，桥式整流器D1整流，电解电容C7滤波，三端稳压器78L05稳压，最后得到整机要求的+5V稳定直流电源。 3、声光报警电路。555定时器U4，扬声器BY，普通红色发光二极管VD13等组成声光报警电路。其中555定时器接成了一个低频多谐振荡器，其控制电压输入端5脚与单片机A T89C2051的P3.7脚相连，受P3.7脚输出的高低电平间隔1S的脉冲信号控制。当P3.7为
北华航天工业学院 课程设计报告（论文） 设计课题：红外线防盗报警器设计 专业班级：B10231 学生姓名： 指导教师： 设计时间：2012年6月25日
北华航天工业学院电子工程系 红外线防盗报警器课程设计任务书 姓名：专业：通信工程班级：B10231 指导教师：职称： 课程设计题目：红外线防盗报警器 已知技术参数和设计要求： ●该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可 发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 ●要求： ●1、灵敏、可靠、一经触发，即刻报警 ●2、对产品材料精益求精，延长使用寿命 ●3、根据实际应用环境，自己选择传感器，确定红外检测范围。 所需仪器设备： 直流供电电源，信号发生器，双踪示波器，数字电压表，计算机等 成果验收形式： 面包板插接+实物演示+答辩 参考文献： 《电子技术基础模拟部分》（高教康华光） 《电子工艺与课程设计》（电子工业出版社毕亚军、崔瑞雪） 时间安排 第17周： 周1---周2 ：立题、论证方案设计，选择元器件安装调试 周4---周5 ：插面包板调试电路 第18周： 周1---周3 ：焊接制成电路，完成设计 周4---周5 ：验收答辩 指导教师：张洁教研室主任：崔瑞雪 2012年6 月14 日
内容摘要 红外线防盗报警器目前市场上已有成型产品，且市场较为成熟。由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且其抗干扰能力强。红外线传感器分主动式与被动式两种，主动式设计方案简单，但成本较高，从成本考虑，本课题通过介绍热释红外传感器RE200BP的工作原理，给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线传感器应用于报警系统中，从而能够实现防盗报警能。 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、和报警指示电路等组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。 关键词被动式红外报警器；热释电传感器；菲涅尔透镜；防盗报警器
筑龙网 w w w . z h u l o n g . c o m 小区监控及红外报警系统设计方案 上海豪视技术有限公司 2006年 4月 目录 一:概述 (2) 二:设计依据 (2) 三:设计原则 (2) 3.1先进性 (2) 3.2扩展性 (2) 3.3安全性和可靠性 ....................................................................... 3 四:系统功能及技术要求 . (3) 4.1 周界报警系统: (3) 4.2 闭路电视监控系统: (3) 4.3 可视对讲系统:....................................................................... 3 4.4 通道管理系统:.. (3) 4.5 家庭防盗报警系统: (3)
4.6 离线式电子巡更系统:................................................................. 4 五:系统设计方案及特点 ................................................................... 4 5.1 闭路电视监控系 统 (4) 5.2 周界报警系统 (5) 5.3 可视访客对讲系统 ..................................................................... 6 5.4 通道管理系统 . (6) 5.5 家庭防盗报警系统 (7) 5.6 电子巡更系统 (7) 六方案平面图 (7) 七结语 .................................................................................. 8 筑龙网 w w w . z h u l o n g . c o m 一:概述 小区的安全对住户来说是尤为重要的一个部分,同时闭路电视监控系统(CCTV 是智能化小区安全防范系统中不可缺少的一个子系统。 XX 小区小区作为将来的高档住宅小区,如何利用有效的技术和设备, 并通过良好的管理,将小区的安全隐患避免掉。因此我们设计将周边围墙的红外线防越界报警系统和闭路电视监控结合起来,在保安系统的监控中心设数台甚至数十台闭路电视监视器,通过 CCTV 在监控中心可以随时观察到小区人口、主要通道、客梯轿厢以及重要保安部位的动态情况, ,从而保证了小区各主要场所的绝对安全,使 XX 小区小区成为一个真正意义上的安全舒适的高档住宅小区。 二:设计依据 1 《入侵探测器通用技术条件》 GB10408.1-89;
毕业设计（论文） （2010届） 基于单片机控制红外线防盗报警器（课题） 学院：长沙航空职业技术学院 专业系别：电子电气工程系 专业：电气自动化 学生姓 名： 班级：电气1002 指导老师姓名： 最终评定成绩： 2012年11月
摘要 (2) 第一章绪论 (6) 课题背景 (6) 研究意义 (6) 第二章方案设计及论证 (7) 总体方案设计与论证 (7) 模块电路方案设计与论证 (8) 摘要 随着时代的不断进步 ,人们对环境的安全性提出更高的要求 , 很多小区都安装了智能报警系统 ,大大提高了小区的安全程度 ,有 效保证居民的人身财产安全.目前国内使用的各类防盗、保安报警器 基本都是以超声波、主动式红外发射/接收以及微波等技术为基础. 而这里所设计的被动式红外报警器则采用了美国的传感元件——热 释电红外传感器.这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人 体辐射的红外线 ,并将其转变为电压信号,同时 ,它还能鉴别出运 动的生物与其它非生物.热释电红外传感器既可用于防盗报警装置, 也可以用于自动控制、接近开关、遥测等领域. 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。 Pick to Along with the advance of epoch, people to the environment safety put forward higher request, many community has installed intelligent alarm system, greatly improving the community safety degree, effectively guarantee the residents' personal property safety. The present domestic use of all kinds of security, security alarm basic are based on ultrasonic wave, active infrared transmitting/receiving and
毕业设计 热释电人体感应红外报警器设计制作 学生学号：141101043 141101066 学生姓名：张飞鹏白堆兑 导师姓名：杜娟 班级机电一体化（2）班专业名称机电一体化 提交日期年月日答辩日期年月日 年月
摘要 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，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模块、红外探头模块、驱动执行报警模块、LED控制模块等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89C51，程序使用C语言编写。 关键字：热释电红外传感器、AT89C51、红外线.
目录 一、引言 (4) 二、设计任务分析 (4) 三、技术方案的详细设计（实施） (5) （一）本系统的设计方案 (5) 1.系统概述 (5) （二）硬件电路设计 (5) （三）单片机部分 (6) 1.AT89C51单片机简介 (10) 2.单片机最小系统 (11) 3.按键部分电路 (11) 4.报警电路 (12) 5.红外感应部分 (110) 6.主程序工作流程图 (13) 四、调试及调试中遇到的问题 (14) 五、总结评价 (15) 致谢 (16) 参考文献 (17) 附件一：总体原理图设计 (18) 附件二：实物图 (20) 附件三：程序源代码 (20)
一、引言 随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵，使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉，性能可靠、智能化的报警系统，必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光，隐蔽性能良好，因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。而本设计的电路包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括红外感应部分与单片机控制部分，整个系统电路可划分为：电源部分、传感器模块部分、单片机控制电路，而单片机控制由最小系统和指示灯电路、报警电路等子模块组成。主要工作由热释电红外感应器完成信息采集、处理、数据传送经过单片机功能设定到达报警模块这一过程。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是主要是工作的程序通过编写程序来控制输入的信号。 二、设计任务分析 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、按键设定、报警等。 2.本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示电路及软件组成。 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，红外热释电模块送出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。
目录 1 绪论 (1) 1.1发展概况与设计背景 (1) 1.2本设计概述 (2) 2总体设计方案........................................................... . (3) 2.1方案选择论证....................................................... . (3) 2.2主控芯片单片机的选择....................................... . (3) 2.2.1 AT89C51的主要性能 (4) 2.2.2 AT89C51的引脚结构 (5) 2.3传感器的选择 (6) 2.3.1传感器的红外辐射与红外探测的原理结构 (7) 2.3.2红外测温原理 (7) 2.3.3热释红外传感器的结构 (8) 2.3.4 菲涅尔透镜 (10) 2.4热释电红外传感器控制电路芯片的选择 (11) 3 系统硬件设计 (13) 3.1低频带通放大电路 (13) 3.2电压比较整形电路 (14) 3.2.1双限电压比较器的工作原理 (14) 3.3报警电路 (15) 3.4灯光警示电路 (16) 3.5状态显示电路 (17) 3.6供电电源电路 (17) 3.7单片机最小系统 (18) 4 系统软件 (19) 4.1主程序流程图 (19) 4.2中断函数流程图 (20) 5结论 (21) 致谢 (22) 参考文献 (23) 附录一：系统电路图 (24) 附录二：系统程序 (25)
1 绪论 1.1发展概况与设计背景 随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，人们私有财产也不断地增多，因而也对防盗措施提出了新的要求。 从现代人们住宅发展的趋势来看，现代人们住宅主要是向群体花园式住宅区发展，向高空中发展，一般都是一个住宅区有几栋至几十栋以上，但目前市面上所拥有的家庭电子防盗报警器，只能用于单一的住宅单元，不利于统一管理，而且也不能满足现代住宅区的发展要求，所以很有必要对家庭电子防盗报警器进一步完善和提高。 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，不但可以用于单一的住宅区，也可以规模用于比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。不仅如此，它使用了单片机做信号处理器，这样有利于与计算机相连接，利用计算机统一管理，使整个小区的住户基本情况、资料等在计算机内存储起来，方便来访人的查询和保安人员的统一管理。 目前市面上装备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：（一）压力触发式防盗报警器由于压力板式安装在垫子内，当主机停止工作，主人在家走动时，都很容易失报和误报，其可靠性低。（二）开关式电子防盗报警器一般只有一个定点，有效范围小，而且各种开关也易坏，失报和误报率就高，不可靠。（三）遮光式触发防盗报警器在受到太阳光照射就会引起误报，同时如果由于风吹窗帘的摆动等遮住了光也会引起误报，所以这种报警器的可靠性也不高。再者，就闭路监控电路防盗系统而言：它的安装线路复杂，而且技术要求比较高，价格也比较昂贵，不利于广泛利用。 1.2本设计概述 综合以上报警器的不足，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利于跟PC机通信，便于多用户统一管理。
红外线安全防盗报警系统的设计 摘要 随着国民经济的发展,社会安全保障的需要,电子报警这门综合技术正在不断地发展。与同时，红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分，由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且其抗干扰能力强。防盗报警系统利用单片机控制技术，自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并提示发生报警的区域部位，显示可能采取对策的系统。一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，使于迅速采取应急措施。本设计正是基于此，设计了主动式、被动式红外防盗报警系统。 关键词：红外探测单片机声光报警 引言 科技发展到今天，人们的生活中涌现出各种各样的科技产品，各种各样的电子产品更是花样百出、遍及人们生活中的每一部分。现在人们更是感觉到了科技给人们带来的巨大发展，科学技术作为第一生产力，在人类社会的发展中起了很大的推动作用，人类从原始向先进的发展都伴随着科学的发展，从原始的手工到现在的智能控制都是科技发展的结果，先进的科技能减轻人体劳动量、能更合理地利用时间完成任务，可以说科技的微小发展都会给人类带来很大的好处。当代生活中的人们越来越感觉到了社会的飞跃发展，科技的飞速发展给人们很多实惠、生活、学习、工作中都渗透着科技，都能明显地感受到它发展地威力。安全防范技术是以电子技术为主体的一门综合性技术。它的特点是灵敏度高、反映迅速、具有极高的准确性、可靠性、客观性及时间上的连续性。随着国民经济的发展,社会安全保障的需要,电子报警这门综合技术也在不断地发展。 有一个安定、和谐的家庭氛围和社会气息是人们的基本要求，在无人看守的家庭、银行、仓库、商店、重要财经部门等一些重要的部门实施自动监测报警的要求就变得更必要、更重要了，它会使家庭、银行等重要部门的财产免受损失。针对这一要求人们研制了一系列自动报警系统。如有门磁式、触摸式、红外线监测等自动报警系统,报警器为人们解决了不少问题.但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构。由于红外线是不见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用，此外，在电子防盗、人体探测等领域中，被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分，它在各领域都得到广泛的应用。由于它是不可见光，因此用它作防盗监控报警器，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且抗干扰能力强防盗报警系统是用物理方法或电子技术，自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并提示值班人员发生报警的区域部位，显示可能采取对策的系统。防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，使于迅速采取应急措施。 设计方案 被动红外报警探测器
外文原文 Based on infrared alarm technology security systems 1 the introduction 1.1 the research significance of this topic research situation at home and abroad . With the development of society and science and technology unceasing development, people's living standards been improved greatly, and to the private property protection means in the unceasing enhancement, the intelligent facilities for anti-theft puts forward new requirements. This design is to meet the need of modern residential anti-theft designed family electronic alarm system. It in previous devices based on improved greatly, because use the single-chip processor signal, not only can used for single residential area, also can be used in a large-scale residential security systems. It's the job of the performance is good, do not appear to report and misstatement phenomenon, safe and reliable. In our country, the present market condition alarm basically has triggered alarm system pressure switch electron and alarm system and pressure shading triggered alarm system, etc. Various kinds of alarm, but this several common alarm there are some shortcomings. This system USES a human pyroelectric infrared sensor in the human body detector in the flied, passive pyroelectric infrared detectors because of its low cost, easy fabrication, low cost, installation is more convenient, anti-theft performance is stable and high sensitivity, safe and reliable, has attracted broad family characteristics such as popular with the customers. And alarms installation concealment, not easily by rogue found. 1.2 infrared alarm technology introduction 1.2.1 nature objects of the infrared radiation The nature of any object, as long as the temperature above absolute zero (273 ℃), constantly outward issued infrared radiation, and travel at the speed of light energy. Object radiate outward infrared radiation of energy and the object of temperature and infrared radiant wavelength. Assuming objects launching infrared radiation of peak wavelength for a few, its temperature for T, the radiation energy equals infrared radiation of peak wavelength gerben and object product temperature T. This product is a constant, namely: The higher the temperature of the objects, emit infrared radiation of the smaller peak wavelength, send out infrared radiation energy is bigger also. 1.2.2.pyroelectric effect Passive infrared detector also called pyroelectric infrared detector, its main working principle is pyroelectric effect. Pyroelectric effect means if make some strong dielectric material (such as qin batio3, qin wrong acid lead P (zT), etc.) of the