基于单片机控制的红外报警器的设计
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、红外报警器、数据采集、报警电路
ABSTRACT
This system used Pyroelectric infrared sensor. Its manufacture is simple, and its cost is low, and fixing is convenient. Besides, the system has many merits, such as steady guard against theft, and strong antijamming ability, and high thesensitivity, and high reliability. The fixxing of this alarm is covert, which is discovered easily by cracksman. After has been processed by SCM, the signal of alarm communicates with PC, which is convenient for uniform management. This design includes hardware part and software part. The hardware part includes the control circuit of SCM, and the infrared probe circuit,and the alarm circuit, and LED control circuit. The SCM uses AT89C51, the overall system works under the control of the systemsoftware.
Key words: SCM; infrared sensor; data collection; alarm circuit
目录
1 绪论 .................................................... I II
1.1 课题研究背景及意义...................................... I II
1.2 国内外研究现状及趋势.................................... I II
1.3 本文主要工作安排......................................... I V
2 基本理论知识 .............................................. V
2.1 热释电红外传感器.......................................... V
2.2 AT89C51单片机简单介绍............................................................................................... VI
2.2.1 AT89C51单片机的结构 ................ 错误！未定义书签。
2.2.2 AT89C51管脚说明 ................................................................... 错误！未定义书签。
3 方案设计 ................................................. I X
3.1总体设计思路............................................. I X
3.2硬件部分具体电路模块设计 ................. 错误！未定义书签。
3.2.1热释电红外传感器原理 ................ 错误！未定义书签。
3.2.2放大电路的设计 ...................... 错误！未定义书签。
3.2.3时钟电路的设计 ...................... 错误！未定义书签。
3.2.4复位电路的设计 ...................... 错误！未定义书签。
3.2.5发光二极管报警电路的设计 ............ 错误！未定义书签。
3.2.6声音报警电路的设计 .................. 错误！未定义书签。
3.3系统硬件电路的选择及说明 .................................. X 4软件编程及仿真............................... 错误！未定义书签。
4.1软件简介................................. 错误！未定义书签。
4.1.1 Proteus软件简介及使用 .............. 错误！未定义书签。
4.1.2 Keil软件简介 ....................... 错误！未定义书签。
4.2软件程序的实现............................................ X
5 总结与展望 (21)
附录一设计编程程序 (21)
附录二单片机控制的红外防盗报警器原理图 (21)
附录三单片机控制的红外防盗报警器PCB图 (21)
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
近年来，随着改革开放的深入发展，电子技术的日新月异，人民的生活水平的提高和对私有财产安防意识的不断增强，家庭安全防盗系统的应用日益广泛。因此，家庭式电子防盗系统为了满足现代住宅防盗的需要而出现。鉴于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都存在一些缺点。针对目前市面上常见报警器的一些缺点，提出一种热释电红外传感器，它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转化为电压信号，因此，这种先进的红外线监控报警系统就成为一种必要措施。
随着科学的不断进步，各种各样的智能控制系统越来越多，在众多控制系统中，单片机扮演着重要角色。利用各种各样的单片机作为控制系统的核心，是这些智能控制的核心。本设计就是采用AT89C51单片机做的防盗报警器。当单片机接受到入侵信号后，进行判断和运算，得到相应的控制量去控制外围执行部件，实现报警功能。这种基于单片机控制的红外报警器一旦发现入侵者可立即发出报警，好像在重要区域的周界处增加了一双“电子眼”忠诚地守卫着要害目标。
1.2 国内外研究现状及趋势
国外的红外报警器大多数都是采用先进技术，其功能也非常先进。其中包括被动式热释电型红外报警器，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，触摸式防盗报警器等等。目前国际上应用最多的是主动红外对射总线制报警主机的方式，这种方式具有技术成熟、可靠性高、易扩展、操作简便、经济性好等优点。
同比国外的各类防盗报警器，国内的报警器基本都是以超声波、红外发射／接收以及微波等技术为基础。从单一封闭式、被动型安全防范模式向多元化、综合化、电控化以及红外报警处理方向发展。防盗报警产品的发展趋势，产品技术将在数字化、无线化、集成化核心前提下力求突破。而在应用市场上，将朝更细化的方向前进──针对不同市场，推出不同产品。以成长最快的住宅小区应用为例，有厂商表示，专为住宅小区设计的定向幕
帘式＋防宠物探测器，成本低、安装简单、适合家庭用的无线联网报警系统，以及小区智能化安防＋报警集成系统产品都将是亮点。
1.3 本文主要工作安排
本文主要是设计本设计以单片机AT89S51为核心部件，开发一个完整的红外报警系统，。此系统具有将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经过系统进行自主报警的功能和特点。通过利用Proteus仿真，将所编写的程序用Keil软件编译。
其主要工作安排如下：
1.主要阐述本文研究背景、意义，国内外研究现状及趋势；
2.系统分析与设计：对系统进行调研，详细分析系统，设计出基于单片机控制的热释电
红外报警系统方案；
3.实现系统的关键技术：热释电传感器调理电路；报警音响电路；报警显示电路；软件
控制；
4. 系统电路的设计与实现：器件选择；地址分配和硬件连接；
5．系统软件的设计与实现:单片机代码的实现，计算机控制代码的实现；
6. 系统调试；
7．系统联调；
8．完成毕业论文的撰写和答辩。
2 基本理论知识
2.1 热释电红外传感器的简单介绍
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。
热释电红外传感器内部由光学滤镜、场效应管、红外感应源(热释电元件)、偏置电阻、EMI电容等元器件组成，其内部电路框图如图1所示。
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。
2.2 AT89C51单片机简单介绍
2.2.1AT89C51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。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2-1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。
2.2.2AT89C51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。
其逻辑引脚图如图2-2：
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。
3 方案设计
3.1总体设计思路
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。
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：
处理器采用51系列单片机AT89S51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，经放大电路送出TTL 电平至AT89S51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，当警情消除后复位电路使系统复位。
3.2硬件部分：具体电路模块设计
3.2.1检测信号放大电路
针对红外辐射信号的探测，设计了一种实用化的基于单片机AT89C51检测放大电路
电路实现功能
电路实现功能：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，然后经放大电路将电信号放大传给单片机。
其工作电路原理及设计电路如图4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。
3.2.2放大电路的设计
如图5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。
3.2.3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[5]。如图6所示为时钟电路。
3.2.4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[6]。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[7]。本设计采用的是外部手动按键复位电路。如图7示为复位电路。
3.2.5发光二级管报警电路的设计
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8所示为发光二极管报警电路。
3.2.6声光报警电路的设计
3.3系统硬件电路的选择及说明
硬件电路的设计见附图1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。
4软件编程及仿真
4.1软件简介
4.1.1 Proteus软件简介及使用：
Protues软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者
的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
该软件具有4大功能模块
一．智能原理图设计（ISIS）
丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件；
智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件；
智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间；
支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰；
可输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。
二．完善的电路仿真功能（Prospice）
1 ProSPICE混合仿真：基于工业标准SPICE3F5，实现数字/模拟电路的混合仿真；
2 超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件，Labcenter也在不断地发布新的仿真器件，还可导入第三方发布的仿真器件。
3 多样的激励源：包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频（使用wav文件）、指数信号、单频FM、数字时钟和码流，还支持文件形式的信号输入。
4 丰富的虚拟仪器：13种虚拟仪器，面板操作逼真，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等；
5 生动的仿真显示：用色点显示引脚的数字电平，导线以不同颜色表示其对地电压大小，结合动态器件（如电机、显示器件、按钮）的使用可以使仿真更加直观、生动；
6 高级图形仿真功能（ASF）：基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标，包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等，还可以进行一致性分析。
三．独特的单片机协同仿真功能（VSM）
1 支持主流的CPU类型：如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、
PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等，CPU 类型随着版本升级还在继续增加，如即将支持CORTEX、DSP处理器；
2 支持通用外设模型：如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED
七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等，其COMPIM（COM口物理接口模型）还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信；
3 实时仿真：支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、
MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真；
4 编译及调试：支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真，内带
8051、AVR、PIC的汇编编译器，也可以与第三方集成编译环境（如IAR、Keil和Hitech）结合，进行高级语言的源码级仿真和调试；
软件仿真：
支持当前的主流单片机，如51系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列、68000系列等。
1）提供软件调试功能
2）提供丰富的外围接口器件及其仿真
RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC 器件。这样很接近实际。在训练学生时，可以选择不同的方案，这样更利于培养学生。
3）提供丰富的虚拟仪器
利用虚拟仪器在仿真过程中可以测量外围电路的特性，培养学生实际硬件的调试能力。
电路功能仿真：
在PROTUES绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在PROTUES的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。
通过以上介绍让我深入了解了该软件的使用，本次课设的仿真原理图参见附录。
4.1.1 keil软件简介：
一. 系统概述
Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。
Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。下面详细介绍Keil C51开发系统各部分功能和使用。
二. Keil C51单片机软件开发系统的整体结构
C51工具包的整体结构，其中uVision与Ishell分别是C51 for Windows 和for Dos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及A51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。
使用独立的Keil仿真器时，注意事项：
* 仿真器标配11.0592MHz的晶振，但用户可以在仿真器上的晶振插孔中换插其他频率的晶振。
* 仿真器上的复位按钮只复位仿真芯片，不复位目标系统。
* 仿真芯片的31脚（/EA）已接至高电平，所以仿真时只能使用片内ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插针中的31脚并不与仿真芯片的31脚相连，故该仿真器仍可插入到扩展有外部ROM（其CPU的/EA引脚接至低电平）的目标系统中使用。
三．应用Keil进行软件仿真开发的主要步骤
编写源程序并保存—建立工程并添加源文件—设置工程—编译/汇编、连接，产生目标文件—程序调试。Keil使用“工程”（Project）的概念，对工程（而不能对单一的源程序）进行编译/汇编、连接等操作。工程的建立、设置、编译/汇编及连接产生目标文件的方法非常易于掌握。首先选择菜单
File-New…，在源程序编辑器中输入汇编语言或C语言源程序（或选择
File-Open…，直接打开已用其它编辑器编辑好的源程序文档）并保存，注意保存时必须在文件名后加上扩展名.asm（.a51）或.c；然后选择菜单
Project-New Project…，建立新工程并保存（保存时无需加扩展名，也可加上扩展名.uv2）；工程保存后会立即弹出一个设备选择对话框，选择CPU后点确定返回主界面。这时工程管理窗口的文件页（Files）会出现“Target1”，将其前面+号展开，接着选择Source Group1，右击鼠标弹出快捷菜单，选择“Add File to Group ‘Source Group1’”，出现一个对话框，要求寻找并加入源文件（在加入一个源文件后，该对话框不会消失，而是等待继续加入其它文件）。加入文件后点close返回主界面，展开“Source Group1”前面+号，就会看到所加入的文件，双击文件名，即可打开该源程序文件。紧接着对工程进行设置，选择工程管理窗口的Target1，再选择Project-Option for Target‘Target1’（或点右键弹出快捷菜单再选择该选项），打开工程属性设置对话框，共有8个选项卡，主要设置工作包括在Target选项卡中设置晶振频率、在Debug选项卡中设置实验仿真板等，如要写片，还必须在Output 选项卡中选中“Creat Hex Fi”；其它选项卡内容一般可取默认值。工程设置后按F7键（或点击编译工具栏上相应图标）进行编译/汇编、连接以及产生目标文件。
成功编译/汇编、连接后，选择菜单Debug-Start/Stop Debug Session（或按Ctrl+F5键）进入程序调试状态。
红外线报警器的设计与制作 [摘要]：。 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、延时电路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。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被动式红外报警电路,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]：被动式红外报警器；热释电红外（PIR）；传感器；热释电效应；菲涅尔透镜 Design and fabrication of infrared alarm Abstract：The alarm can detect the infrared rays emitted by a human body, posed of an infrared sensor, a signal amplification circuit, a voltage parator, a delay circuit and an alarm indication circuit etc.. When the monitored area into the alarm, can emit alarm signals, suitable for home, office, warehouse, laboratory and other important occasions anti-theft alarm. The structure and working principle of thermal infrared radiation of knowledge, the pyroelectric infrared sensors are outlined. Using the pyroelectric infrared sensor to design a kind of passive infrared alarm circuit, and analyses the function and working principle of the circuit. Pyroelectric infrared sensor has many advantages, in security, warning device which is widely used in. Keywords：Passive infrared alarm; pyroelectric infrared (PIR); sensor; pyroelectric effect; Fidel lens
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
微机原理与单片机系统课程设计 专 班 姓 名: 学 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的围在0.2--20um围几乎稳定不变。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，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。 2.4系统组成框图 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1总体设计框图所示：
摘要 本次课设课设题目为红外报警器，是以电路为基础，低频电子线路为指导，采用中小规模集成芯555、三极管、红外二极管、蜂鸣器和各种电阻设计而成。该电路工作原理简单，由555芯片经电源产生的自激信号为红外发射二极管提供电压使其发出特定频率红外光，红外接收二极管作为一个开关控制蜂鸣器的响与不响。本报警器可以实现对局部通道的监控报警作用，也可用来对重要物品的保护。通过对报警电路的设计及焊接，最后能够实现它的功能。 关键字：红外报警器；555定时器；多谐振荡器。
（1）采用红外对管电路结构，当其中光路被遮挡时，报警器发出间歇式报警。（2）采用LED显示，0代表未遮挡，1代表光被遮挡。 （3）每遮挡一次LED显示逐次增加。 （4）设置外部按键，当按键按下时，计算清零。 （5）蜂鸣器的报警由555多谐振荡器给出
用中小规模集成芯片设计并制作红外报警器电路。红外对管中，红外接收管可采用光敏二极管，从光敏二极管的特性知，光敏二极管具有受光导通，不受光截止的特性。因此，可以利用光敏二极管作为开光，控制蜂鸣器的响与不响。采用555多谐振荡器，给蜂鸣器自激信号，给蜂鸣器提供一个电源信号，再通过二极管与4脚相连可控制蜂鸣器状态。LED显示状态可采用七段数码管显示数字0、1，0代表光敏二极管未被遮挡，1代表被遮挡。电路状态计数可采用74161构成的十进制计数器，通过LED显示数字计数。 在这个方案中，首先采用555多谐振荡器给发生二极管一个脉冲信号，这样才可以使接收二极管产生一个不对称的脉冲信号，同时是一个交流信号。再由运放使交流信号放大，并且需要利用三极管的开关作用对蜂鸣器的支线进行短路或者不短路。本方案中元件选取虽多，但是多是用到相同元件控制，在达到同一目的情况下电路相对简单，成本更低的方案。
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
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
传感器课程设计 基于单片机的红外报警系统的设计考核成绩： 2016年6月 目录 一.绪论 (1) 1.1发展概况与设计背景 (1) 二.设计要求 (2) 三.基本原理 (3) 3.1 AT89C51的结构 (3) 3.2 AT89C51的引脚结构 (3) 3.3热释电红外传感器的原理 (5) 3.4人体热释电传感器的原理 (6)
四.硬件电路设计 (7) 4.1主电路的设计 (7) 4.1 红外防盗报警电路总原理图 (7) 4.2 时钟电路的设计 (7) 4.3 复位电路的设计 (8) 4.4 发光二极管报警电路的设计 (8) 4.5声音报警电路的设计 (9) 五.系统软件的设计 (10) 5.1主程序工作流程图 (10) 六.结论 (11) 七.心得体会 (12) 八.参考文献 (13) 附录 (14)
一.绪论 1.1发展概况与设计背景 随着社会经济的飞速发展，但是社会的治安问题也越来越凸显出来，各种入室抢窃、偷盗事件时有发生。人们对其住宅的要求也越来越高，表现在不仅希望拥有舒适的住所，而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。这时，传统的家庭住宅显然己经远远不能满足人们的需求。人们迫切需要一种智能型的家庭防盗报警系统，面对种种治安问题，我们需要利用现代科技技术来保护我们的自身财产。在此设计防盗报警系统，它是利用探测器装置对建筑物内外重要地点和区域进行布防、探测。当探测器探测到非法入侵，报警器工作状态变为报警状态，产生报警声。 日常生活中应用的报警装置有目标明显反映迟钝等现象。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，但是这几种比较常见的报警器都存在或多或少的缺点。为了解决这些问题和要求，本设计采用了一种简单的红外探测报警装置，而且性能更良好，设计中采用被动热释红外探测地方法设计热释红外的报警系统。 本设计的报警系统所使用的红外线是不可见光，并且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。本设计为一种以51单片机、热释电红外传感器等元器件组成电路为系统控制核心的防盗报警器执行电路。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。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。
燕山大学 课程设计说明书 题目红外线报警器的设计 学院<系）理学院 年级专业：09级电子科学与技术2班学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称：讲师
燕山大学课程设计<论文）任务书 院<系）：理学院基层教案单位： 09 电子信息科学与技术 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教案单位、系部各一份。 年月日
燕山大学课程设计评审意见表
红外线报警器的设计 摘要：本文介绍了红外发射和红外接收的工作原理及其特点，提出了 一种红外线接收发的简单应用电路，并基于AT89C51单片机设计了一个简单的红外遥控报警电路。用红外线做信号载波具有成本低、传播范围和方向可以控制、不产生电磁辐射干扰和被干扰等诸多优点，因此被广泛地应用在各个技术领域中。 关键词：红外线报警器，AT89C51单片机，红外发射电路，显示电路，报警电路 Infrared alarm design Abstract: This paper introduces the infrared emission and infrared receiving work principle and features, and put forward a kind of infrared receiver hair of simple application circuit, and based on AT89C51 design a simple infrared remote alarm circuit. With infrared signal carrier with lower cost and scope and direction can control the spread, do not produce the electromagnetic radiated interference and interfered with, and many other advantages, so is widely used in the various technology areas. Key words:Infrared alarm, AT89C51 microcontroller, infrared transmitter circuit, display circuit, the alarm circuit 一、实验目的： 1．了解红外先报警器的组成及原理 2．了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。 3．进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。 4．熟悉红外线报警器的设计与制作. 二、实验任务： 1．设计红外发射电路。 2．设计显示电路。 3.设计报警电路。 4．单片机程序设计。 5.硬件电路的布线与焊接。
本科毕业设计（论文）开题报告 题目单片机红外热释电家庭防盗报警器的设计 学院 专业 学生姓名 学生学号 指导教师 二零一二年三月
毕业设计开题报告 论文题目热释电人体红外报警器的设计选题方向自动控制技术学生姓名专业年级、班级 一、选题的来源、目的、意义和基本内容 来源：学院毕业设计选题指南 目的：随着时代的不断进步，人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求，尤其是在家居安全方面，不得不时刻留意那些不速之客。现在现在很多小区都安装了智能报警系统，因而大大提高了小区的安全程度，有效保证了居民的人身财产安全。由于红外线是不见光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 意义：红外线防盗报警器是当前使用比较普遍的报警器之一，它以其灵敏度高、价格实惠，受到了广大用户的欢迎。但是使用每一种红外线传感器都有其不足之处，如抗干扰能力弱、误报漏报现象严重等，可靠性不够高。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[5,6]。 基本内容：本课题基于单片机设计一种简易的红外报警器。此热释红外报警器安装在禁区，根据检测人体自身的热量，检测到有人时，自动发出报警信息，并且能够自动或手动取消报警。 二、国内外研究综述 红外技术最初的发展应用是红外光谱仪，随着红外探测材料技术的发展应用，红外技术目前已广泛应用于环境监测、分子类型和结构判定、石油勘探与分析、地质矿物的籀定、质量检测、交通运输、安全报警、医疗保健等一系列领域。其方法和原理目益成熟，各类红外器件层出不穷，仪器的精度也不断地提高。虽然早在19世纪就有了红外探测器，而且在第一次世界大战期间红外探测器已用于军事目的，但只是到了第二次世界大战期间有了PbS探测器以后，红外探测器技术才受到了人们广泛的重视并得到了迅速的发展。新的探测器材料不断被研制出来，探测器的响应波段很快就覆盖了1-3 um，3-5 um和8-12 um三个大气窗口，与此同时，探测器材料质量的不断改善使探测器的性能也不断得到提高，促进了红外技术的全面发展。
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
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)
刘卉讲师
目录 绪论 (1) 1 无线报警器系统总体设计 (2) 系统概述 (2) 主要器件介绍 (3) 热释电红外传感器概述 (3) AT89S51 单片机概述 (7) 总体设计 (12) 2 无线报警器系统硬件设计 (12) 系统工作原理图 (12) 信号检测与放大电路 (13) 电路实现功能 (13) 电路图图2-1信号检测与放大电路 (13) LED显示电路 (14) 电路实现功能 (14) 电路图 (14) 电路实现原理 (15) 报警执行电路 (15) 电路实现功能 (15) 电路图 ........................................................... 电路实现原理 (16) 手工暂停 (16) 电路实现功能 (16)
电路图 (16) 电路工作原理 (17) 单片机控制晶振与复位电路 (17) 电路实现功能： (17) 电路图： (17) 电路工作原理 (17) 3 无线报警器系统软件设计................................................ 流程图............................................................... 主程序设计 (20) 4 系统调试 (30) 结论和展望 (31) 心得体会 (34) 参考文献 (34) 附录 (34) 绪论 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。而我所研究的防盗报警器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和用户操作。
摘要 随着人们生活水平的不断的提高，入室抢劫时有发生，尤其是在现在化技术高度发展的今天，犯罪更趋于智能化，手段更隐蔽，所以采用电子技术、传感技术和计算机技术为基础的安全防范技术的器材设备，并将其构成一个系统，将发挥最大的功能做作用。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、警戒等安保装置中等到了广泛的应用 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AT89S52，程序使用C语言编写，用Multisim 仿真软件进行仿真。整个系统是在系统软件控制下工作的。 关键字：热释电红外传感器、AT89S52、红外线 1
目录 一、引言 (3) 二、设计任务分析 (3) 三、技术方案的详细设计（实施） (4) 3.1本系统的设计方案 (4) 3.1.1系统概述 (4) 3.2硬件电路设计 (4) 3.2.1红外感应部分 (5) 3.2.1.1 电源模块 (5) 3.2.1.2 热释电传感器 (5) 3.2.1.3 菲涅耳透镜 (6) 3.2.1.4 BISS0001芯片简介 (6) 3.2.1.5 信号采集处理模块 (8) 3.3单片机部分 (9) 3.3.1 AT89S52单片机简介 (9) 3.3.2 单片机最小系统 (9) 3.3.3按键控制电路 (10) 3.3.4指示灯和报警电路 (11) 3.4软件的程序实现 (11) 3.4.1主程序工作流程图 (11) 3.4.2中断程序工作流程图 (12) 3.5硬件调试及调试中遇到的问题 (13) 3.6软件调试及调试中遇到的问题 (14) 四、总结评价 (14) 致谢 (15) 参考文献 (15) 附件一：总体原理图设计 (16) 附件二：实物图 (17) 附件三：程序源代码 (17) 附录四：元件清单 (22)
University of South China 电子技术课程设计题目红外线遥控报警器 学生姓名高健 专业班级自动化052班 学号20054460208 指导教师刘冲 2007年1月12日
电气工程学院 红外线遥控报警器 一、设计任务与要求 1、设计一个红外报警器，当无人进入红外光线探测范围时，报警器不发出报警信号，当有人进入红外光线探测范围时，报警器报警。 2、控制距离在2米以上 二、方案计划与论证 总体分析： 有人挡住红外光线时报警器发出声音，人没有挡住时报警器不发出声音，我们对此方案有两种思路： 1、第一方案为被动式:地球上的物质都会辐射红外线,有的强烈有的平静，当有人进入探测器范围内，探测器探测到人体发出的较强的红外热辐射，经过光电转换，引起报警系统报警。 2、第二方案为主动式:在探测区域范围内，红外光由发射端发射到接收端。当有人进入区域内，挡住红外光线，接收端接受不到红外光线，以此引起接收系统中报警电路的反应，报警系统报警。 3、控制范围要求在2米以上，就要求红外发射器功率不能太小。 4、报警器的灵敏度是判断报警器好坏的一个重要标准，灵敏度越高越好。但是要考虑到报警器对飘浮物和微小动物的误报，另外还要考虑白天黑夜光线的影响。 5、在选择器件时还要从经济上考虑，最好选用一些常用芯片器件。 设计方案总原理图
方案一、 采用TX05D 红外线控制开关及蜂鸣器制成的，它制作容易、安装方便,而且 直观,可以简易的将红外线反馈的信号导通蜂鸣器或关闭. 工作原理采用TX05D 红外线控制蜂鸣器由红外线接收开关IC1、功率开关集成电路IC2、蜂鸣器及电源变换电路等组成,部分元件如图所示: TX05D 芯片 TX05D 外部构造 自激多谐振荡 功率放大器 电源 R 红外信号发射电路框图 放大器 整 流 报警器 红外信号接收电路框图
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--------------------------------------------------------
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导老师：工作单位：武汉理工大学理学院 题目：红外报警器的设计 初始条件：直流可调稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具 要求完成的主要任务：(包括课程设计工作量及其技术要求以及说明书撰写等具 体要求) 1、技术要求： 红外报警器的主要技术指标是监视范围或监视距离。其它还应给出一些相应的电气参数，如使用电源形式，电源电压及电流等等。 红外报警器的另一个重要参数是探测器的响应波段。例如设计举例中的红外报警器就是工作在0.9μm波段附近。 2、主要任务： （一）设计方案 （1）按照技术要求，提出自己的设计方案(多种)并进行比较； （2）以555组成发射电路；LF353组成接受电路完成遥控系统的设计（实现方案）； （3）依据设计方案，进行预答辩； （二）实现方案 （4）根据设计的实现方案，画出电路逻辑图和装配图； （5）查阅资料，确定所需各元器件型号和参数； （6）在面包板上组装电路； （7）自拟调整测试方法，并调试电路使其达到设计指标要求； （8）撰写设计说明书，进行答辩。 3、撰写课程设计说明书： 封面：题目，学院，专业，班级，姓名，学号，指导教师，日期 任务书 目录（自动生成） 正文：1、技术指标；2、设计方案及其比较；3、实现方案； 4、调试过程及结论； 5、心得体会； 6、参考文献 成绩评定表 时间安排： 19周：明确任务，查阅资料，提出不同的设计方案（包括实现方案）并答辩； 20周：按照实现方案进行电路布线并调试通过；撰写课程设计说明书。
指导教师签名：年月日系主任（或负责老师）签名：年月日
课程设计说明书 课程设计名称：模拟电路课程设计 课程设计题目：红外遥控报警器 学院名称：南昌航空大学信息工程学院 专业：通信工程班级： xxxxx班 学号： xxxxxx 姓名： xxxxx 评分：教师： 2015 年 4 月 28 日
摘要 本报告讲述了利用NE555p芯片设计制作红外遥控报警器.要求当有人遮挡红外光时发出报警信号，无人遮挡红外光时报警器不工作，即不发声。根据要求，红外报警器应有两部分组成，即红外发射电路和红外接收电路。发射电路由自激多谐振荡器、功率放大器、红外发光二极管组成。自激多谐振荡器经稳压电源产生30Khz的方波脉冲，此脉冲为红外光的调制脉冲，调制脉冲经功率放大后控制红外发光二极管发射红外脉冲。接收电路由红外光敏晶体二极管、放大、报警电路组成。把红外脉冲信号转换为电信号，即解调出调制脉冲，然后将此信号放大，控制报警电路器不工作。当红外脉冲被人遮挡时，则报警器工作发出报警声,从而达到警报功能。 关键字:警报、功率放大、多谐振荡、调制、遮挡
目录 第一章电路设计方案与选择 (5) 第二章系统组成 (6) 2.1 红外遥控报警器发射电路 (6) 2.2 红外遥控报警器接收电路 (6) 第三章系统原理及电路设计 (7) 3.1多谐振荡电路 (7) 3.11多谐振荡器概述 (7) 3.12用555定时器构成的多谐振荡器 (7) 3.13工作原理: (7) 3.2红外发射电路 (8) 3.21 工作原理 (8) 3.22 红外发射部分设计电路图 (8) 3.3 红外接收电路 (8) 3.31工作原理 (8) 3.32 红外接收部分设计电路图 (9) 第四章系统元件选择和参数计算 (10) 4.1红外发射电路 (10) 4.2 红外接收电路 (10) 4.3元器件清单 (10) 第五章系统调试和结果 (11) 5.1软件调试与仿真 (11) 5.2实物制作 (12) 5.3实测波形 (13) 第六章结论 (14) 参考文献 (15)
成绩评定表
课程设计任务书
摘要： 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。我将通过这次课程设计来设计一个利用51单片机控制的红外传感报警系统。
目录 1、引言 (1) 2、传感器 (1) 2.1、红外传感器基础知识 (1) 2.2、红外传感器原理 (2) 2.3、红外测温模块温度值计算 (3) 3、系统框图 (4) 4、系统分析 (4) 4.1、AT89C51单片机的结构 (4) 4.2、AT89C51管脚说明 (5) 4.3、晶振电路 (7) 4.4、上电复位电路 (8) 4.5、时钟电路的设计 (9) 5、软件的设计 (11) 5.1、流程图 (11) 5.2、C语言程序 (11) 6、硬件的设计 (16) 7、仿真 (17) 8、PCB电路板的制作 (18) 9、电路的焊接 (19) 10、调试 (21) 11、感想 (22)
1、引言 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，声音报警系统在接收到信号后，扬声器响，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。 2、传感器 2.1、红外传感器基础知识 红外传感器主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm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。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜。它和放大