红外报警器的设计
- 格式:doc
- 大小:588.89 KB
- 文档页数:45
红外报警器设计方案红外报警器是一种常见的安防设备,主要通过红外线感应人体或物体的移动来发出报警信号。
下面我们将介绍一个红外报警器的设计方案。
一、硬件设计:1. 红外传感器:选择一款高灵敏度、稳定性好的红外传感器,可根据需要选择单向、双向感应器。
2. 控制电路:使用单片机来控制红外传感器和报警器之间的通信和协调工作。
选择适合的单片机并编写相应的程序。
3. 报警器:可以选择蜂鸣器或闪光灯来作为报警器。
根据需要,也可以选择同时使用蜂鸣器和闪光灯。
4. 电源:选择适合的电源供电,可以使用直流电源或锂电池进行供电。
二、软件设计:1. 红外传感器控制程序:编写红外传感器的驱动程序,用于控制传感器的工作模式和参数设置。
2. 报警逻辑程序:编写报警逻辑程序,当红外传感器检测到有人或物体移动时,触发报警器的报警信号。
3. 报警器控制程序:编写报警器的控制程序,用于控制报警器的开关和报警信号的输出。
三、硬件连接:1. 将红外传感器连接到单片机的输入引脚,以读取传感器的信号。
2. 将报警器连接到单片机的输出引脚,以触发报警器的工作。
3. 将电源连接到单片机和其他电路的相应引脚,以提供稳定的电源供电。
四、功能扩展:1. 灵敏度调节:根据需要,可以在电路中加入灵敏度调节电路,以实现对红外传感器的灵敏度进行调节。
2. 报警延时:可以在报警逻辑程序中加入延时功能,即当触发报警后,可以设置一段时间内不再重复触发报警,以避免不必要的干扰。
五、测试和优化:1. 完成硬件和软件的设计后,需要进行测试和优化,确保红外报警器的性能和稳定性。
2. 可以通过改变灵敏度、延时等参数来对红外报警器进行调试和优化,使其在实际应用中达到较好的效果。
以上是一个简单的红外报警器设计方案,设计者可以根据自己的需求和实际情况进行相应的修改和完善。
设计过程中需要考虑安全性、稳定性和易用性等因素,确保红外报警器在使用中能够准确、可靠地发挥作用。
红外报警系统设计方案红外报警系统设计方案红外报警系统是一种常见的安防设备,它通过感应红外线辐射来检测目标物体的存在。
下面是一个红外报警系统设计的方案。
1. 系统框架红外报警系统主要由红外传感器、控制器、报警装置和用户界面组成。
红外传感器用于检测目标物体的红外辐射,控制器对传感器的信号进行分析和处理,当检测到异常时触发报警装置发出警报。
2. 红外传感器选择合适的红外传感器是设计系统的基础。
传感器应具有高精度、高稳定性和广泛的监测范围。
一般常用的红外传感器有主动式和被动式两种。
主动式红外传感器通过发射和接收红外线来检测目标物体,而被动式红外传感器则只接收红外线。
根据具体需求选择适合的传感器类型。
3. 控制器控制器是系统的核心部分,通过接收红外传感器的信号来进行分析和处理。
控制器应具备快速响应、可靠性高且具有一定的智能化。
建议使用微控制器或嵌入式芯片来实现控制器功能,这样可以方便进行编程和功能扩展。
4. 报警装置报警装置是系统的功能之一,当控制器检测到异常时,会触发报警装置发出声音或光信号进行报警。
一般常用的报警装置有声光报警器、警报灯等。
根据具体情况选择适合的报警装置类型。
5. 用户界面用户界面是系统的另一个重要组成部分,它提供了用户与系统交互的方式。
用户界面可以使用LCD显示器或LED灯来显示系统的状态和报警信息。
同时,还可以添加按键或触摸屏等输入设备,以方便用户设置系统参数和查看报警记录。
总结:通过合理的设计和搭配,红外报警系统可以实现对目标物体的准确监测和及时报警。
在设计过程中,需要根据实际需要选择适合的红外传感器、控制器、报警装置和用户界面等组件。
在安装和使用过程中,还需要考虑系统的可靠性和稳定性,避免误报和漏报的情况发生。
第一章绪论在一些电影、电视剧中我们常可以看到,有些博物馆等安全性要求比较高的场所,在安防电脑系统的屏幕上面,显示着一根根红线,如果有人进入不小心“触”到了这根红线,那么报警器就会发响。
这就是红外线报警器。
1.1 课题研究的意义红外线报警器分主动式和被动式两种[1]。
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。
被动式报警器少了一项功能,就是发射红外线。
物理学上告诉我们,当物体的温度高于0K的时候,就会发出红外线,换句话说任何物体都能发出红外线[2]。
而其后的原理,被动式报警器和主动式是一样的。
红外线报警器对温度敏感,温度越高的物体辐射出的红外线越强,当感应到环境中存在高出背景强度的辐射时,就触发报警。
主动式红外探测器是由收、发装置两部分组成[3]。
发射装置向装在几米甚至于几百米远的接收装置辐射一束红外线,当被遮断时,接收装置即发出报警信号,因此,它也是阻挡式报警器,或称对射式探测器。
通常,发射装置由多谐振荡器、波形变换电路、红外发光管及光学透镜等组成。
振荡器产生脉冲信号,经波形变换及放大后控制红外发光管产生红外脉冲光线,通过聚焦透镜将红外光变为较细的红外光束,射向接收端。
接收装置由光学透镜、红外光电管、放大整形电路、功率驱动器及执行机构等组成[4]。
光电管将接收到的红外光信号转变为电信号,经整形放大后推动执行机构启动报警设备。
主动式红外报警器有较远的传输距离,因红外线属于非可见光源,入侵者难以发觉与躲避,防御界线非常明确。
主动式红外报警器是点型、线型探测装置,除了用作单机的点警戒和线警戒外,为了在更大范围有效地防范,也可以利用多机采取光墙或光网安装方式组成警戒封锁区或警戒封锁网,乃至组成立体警戒区。
基于CAN总线的红外报警系统的设计第1章红外报警技术应用本设计采用被动式红外报警,被动式红外报警器属于空间控制型探测器。
其警戒范围在不同方向呈多个单波束状态,组成立体扇形感热区域,构成立体警戒。
而且由于其本身不向外界辐射任何能量,是由探测器直接探测来自移动目标的红外辐射。
因此就隐蔽性而言更优于主动式红外报警器。
被动式红外报警器主要是由光学系统、热传感器(或称红外传感器)及报警控制器等部分组成,如图1.1所示。
光学系统红外传感器报警控制器信号处理红外辐射图1.1 被动式红外报警器的基本组成1.1 PM612型红外探测器的原理及应用热释电红外线传感器是20世纪80年代发展起来并从90年代开始大量应用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,如用于电源开关控制、防盗防火报警、自动监测等。
热释电红外传感器不仅适用于防盗报警场所,亦适用于对人体伤害极为严重的高压电及X射线、射线自动报警等。
PM612型热释电红外传感器的采用的是用红外热释电材料锆钛酸铅制成的双敏感元。
某些强介电物质的表面受了红外线的辐射能量,其表面产生温度变化,随着温度的上升或下降,在这些物质表面上就会产生电荷的变化,这种现象称为热释电效应,是热释电效应的一种。
这种现象在锆钛酸铅之类的强介电物质材料上表现得特别显著。
若在锆钛酸铅一类的晶体的上下表面镀膜形成电极,若有红外线间歇地照射,其表面温度上升△T,其晶体内部的原予排列将将产生变化,引起自发极化电荷△P,设该元件的电容量为C,则该元件的电压为△P/C。
这里要指出的是,热释电效应产生的表面电荷不是永存的,只要它出现,很快便被空气中的各离子所结合。
因此,用热释电效应制成的红外线传感器往往需要在元件的前面加机械式的周期遮光装置。
如红外线测温计在测量静止物体(包括人体)时需要加周期遮光装置,只有检测运动的人体时才无遮光装置,所以这种传感器也称为人体运动传感器。
模拟电路设计红外控制报警器设计红外控制报警器的模拟电路可以分为三个主要部分:红外接收器电路、信号处理电路和报警输出电路。
1.红外接收器电路:红外接收器电路主要是用于接收来自红外遥控器的信号,并将其转换为模拟电压信号。
在设计电路时,可以选择使用红外发射二极管(LED)作为光源,并通过调整发射频率和脉冲宽度来实现不同的遥控信号编码方式。
红外接收器一般采用红外光电二极管、红外光敏晶体管或红外光敏二极管等元件。
2.信号处理电路:信号处理电路主要是对接收到的红外信号进行解码和滤波处理,以便识别出有效的遥控信号。
一般使用的解码方法有脉宽解码、频率解码和码组解码等。
可以根据具体需求选择合适的解码方式。
同时,为了防止接收到的信号被干扰,可以在信号处理电路中加入滤波器,如低通滤波器等。
3.报警输出电路:报警输出电路主要是控制报警器的工作状态,并将报警信号转换为可视或可听的报警信号。
在设计电路时,可以选择使用声音输出装置(如扬声器)或可视化装置(如指示灯)作为报警输出元件。
在电路设计中,应考虑报警器的声音大小和频率,以适应不同情况下的报警需求。
在整个电路设计中应注意以下几点:1.在选取元件时,要保证其工作在合适的工作范围内,以确保电路的性能和可靠性;2.可以通过使用多级放大器来增强信号的幅度,以便实现适当的信号处理;3.在电路设计中,要注意信号的耦合和隔离,以防止信号干扰和意外反馈。
总结:红外控制报警器的模拟电路设计涉及到红外接收器电路、信号处理电路和报警输出电路三个主要部分。
通过合理选择元件和设计电路结构,可以实现红外信号的接收、解码和报警输出等功能。
同时,还需要注意电路的性能和可靠性,并采取适当的措施来防止信号干扰和意外反馈。
两个以上的红外光敏二极管受到外界光源的影响时候会影响到红外控制报警器的正常工作。
基于单片机的红外报警器设计红外报警器是一种常见的安防设备,可以通过红外感应技术来监测周围环境的变化,并在检测到异常时发出警报。
本文将介绍一个基于单片机的红外报警器设计方案。
一、设计原理红外报警器的工作原理是通过红外传感器来感知周围环境中的红外辐射情况。
一般来说,人体会发出一定的红外辐射,当有人靠近红外传感器时,红外辐射的强度会发生变化,从而触发报警器。
设计一个基于单片机的红外报警器主要包括以下几个部分:1.红外传感器:用于接收周围环境中的红外辐射。
2.单片机:作为控制核心,接收红外传感器的信号并进行处理。
3.报警装置:当检测到异常时,通过报警装置发出警报。
二、硬件设计1.红外传感器模块设计:红外传感器模块用于感知周围环境中的红外辐射。
一般来说,红外传感器模块包含一个红外接收器和一个运放。
红外接收器将周围的红外辐射转换为电信号,然后通过运放放大,输出给单片机进行处理。
2.单片机模块设计:单片机模块是整个红外报警器的核心控制单元。
在设计过程中,首先需要选择适合的单片机型号,根据具体需求来决定。
单片机需要通过IO口接收红外传感器的信号,并进行处理。
当检测到红外辐射强度发生变化时,单片机会触发报警逻辑,通过IO口控制报警装置。
3.报警装置设计:报警装置是红外报警器的输出部分。
根据实际需求,可以选择不同的报警装置,如蜂鸣器、警示灯等。
根据控制逻辑,当单片机触发了报警逻辑后,通过IO口开启蜂鸣器等报警装置,发出警报。
三、软件设计在软件设计中,主要需要进行以下编程:1.初始化单片机和IO口,设置红外传感器输入和报警装置输出的IO 口。
2.设置定时器中断,用于定时检测红外传感器的信号,以及控制报警装置的开启和关闭。
3.编写中断服务程序,当检测到红外辐射变化时,触发相应的中断程序。
4.编写报警逻辑,包括报警时长、报警频率等。
5.编写主循环程序,用于监测红外传感器信号和控制报警装置状态。
四、总结本文介绍了一个基于单片机的红外报警器设计方案。
基于单片机的红外防盗报警器的设计红外防盗报警器是一种应用广泛的安防设备,基于单片机的设计可以实现更加灵活和智能的功能。
本文将介绍一个基于单片机的红外防盗报警器的设计,包括硬件部分和软件部分。
硬件部分设计:1.红外传感器:选择一款高性能的红外传感器,能够检测到人体红外辐射。
常见的红外传感器有PIR传感器和红外线阵列传感器。
2.单片机:使用一款嵌入式单片机,如8051、AVR、PIC等,具有较高的计算和控制能力。
单片机要能够读取传感器的输出信号并进行处理。
3.报警器:可以选择蜂鸣器或者LED灯作为报警器,当检测到入侵者时触发报警信号。
4.电源:选用适当的电源供电,可以选择使用电池或者电源适配器。
软件部分设计:1.初始化:对单片机进行初始化设置,包括GPIO口设置、计时器设置等。
2.红外传感器工作模式设置:设置红外传感器的工作模式,如触发模式、持续工作模式等。
可以根据具体的需要进行设置。
3.信号处理:读取红外传感器的输出信号,判断是否有人体红外辐射的存在。
可以设置一个阈值,当红外辐射超过该阈值时判断为有人存在。
4.报警信号触发:当检测到有人体红外辐射时,触发报警信号,可以通过控制蜂鸣器鸣叫或者LED灯闪烁来实现报警效果。
5.报警延时:可以设置报警延时,在检测到有人体红外辐射后延时一段时间再触发报警信号,避免误报。
6.报警复位:在报警信号触发后,需要提供一个报警复位的功能,可以通过按下一个按钮或者使用遥控器来复位报警器。
总结:基于单片机的红外防盗报警器设计,可以实现对室内外的安全防护。
通过合理的硬件设计和软件编程,可以提高红外传感器的灵敏度和可靠性。
在实际应用中,可以根据需要进行功能扩展,例如加入无线连接功能,将报警信号发送到手机上,实现远程监控和控制。
红外报警器设计方案一、方案概述本方案设计的是一种基于红外技术的报警器,能够检测环境中的移动物体并发出警报。
该报警器主要用于室内使用,可广泛应用于家庭、办公室、商店等地方,具有较高的安全性和便利性。
二、方案组成1.红外传感器:采用具有高灵敏度和较大探测范围的红外传感器。
该传感器能够检测近距离的热量变化,并将信号转换成电信号输出。
2.控制电路:包括信号放大、滤波和调正等电路,能够将传感器输出的微弱电信号放大并滤波处理后,转换成数字信号。
3.报警器:当控制电路检测到有人经过时,会触发报警器发出声光警报。
声光警报器应设计具有较高的响度,并能够在不同场景下灵活调整。
4.电源电路:使用稳压电源,能够为整个报警器系统提供稳定、持续的电源供应。
三、方案详细设计1. 红外传感器选择:选择具有高灵敏度、大角度探测范围和较低功耗的红外传感器,例如采用新型Pyroelectric传感器。
该传感器可以在环境温度变化下提供稳定的工作性能。
2.控制电路设计:利用运算放大器、滤波器和ADC等电路,对红外传感器输出的微弱电信号进行放大和滤波处理,并将其转换成数字信号进行处理和分析。
3.报警器设计:选择响亮且容易察觉的蜂鸣器和高亮度的LED灯,作为报警器的声光输出装置。
可以根据需要,设计开关来调整报警器的音量和亮度。
4.电源电路设计:选择适当的电源电路,例如开关电源或线性稳压电源,来为整个报警器系统提供稳定可靠的电源。
同时,可以加入电池备用电源,以防止断电情况下无法工作。
5.外壳设计:设计坚固、耐用且美观的外壳,方便安装和携带。
外壳也应具有防水和防尘的功能,以适应不同的工作环境。
四、方案优势1.高灵敏度:采用高灵敏度的红外传感器作为报警器的关键部件,能够准确地检测到环境中的移动物体。
2.低功耗:整个报警器系统设计优化,采用低功耗的红外传感器和控制电路,能够延长电池寿命,减少能源消耗。
3.简单易用:报警器的操作简单,只需打开电源即可工作,没有繁琐的设置过程,使用方便。
毕业设计(论文)红外报警器的设计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。
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。
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AT89S51。
整个系统是在系统软件控制下工作的。
系统程序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ABSTRACTAlong with society's unceasing progress and science and technology,economical unceasing development, the people living standard obtainsthe very big enhancement, to private property protection consciousnessin unceasing enhancement, thus set the new request to the securitymeasure. This design is for satisfy the family type electron securitysystem which the modern housing security needs to design.At present in the market condition equips mainly has the pressure totouch the hair style burglar alarm, the switch electron burglar alarmand the pressure shields light the hair style burglar alarmand so on each kind of alarm apparatus, but these kind of quite commonalarm apparatuses all have some shortcomings. This system used hashotly released the electricity infrared sensor, its manufacturesimple, cost low, installm the antijamming ability strong, thesensitivity high, safe was reliable. This kind of security installmenthiding, was not easily discovered by the bandits and thieves.Simultaneously its signal after monolithic integrated circuit systemprocessing the convenience and P the C machine correspondence, isadvantageous for the multiuser unification management.This design designs two parts including the hardware and software. Thehardware partially including the monolithic integrated circuit controlcircuit, infrared pokes head in the electric circuit, the actuationexecution alarm circuit, the LED control circuit and so on the partialcompositions. The processor uses 51 series monolithic integratedcircuits AT89S51, the overall system is works under the systemsoftware control. The system program may divide into following severalmodules: The data acquisition, the keyboard control, reports to thepolice with the demonstration small steelyard function.Key words:AT89S51 monolithic integrated circuit;infrared sensor,data acquisition;alarm circuit目录0.绪论 (1)0.1课题背景 (1)0.2课题现状 (1)0.3设计任务与要求 (2)1.无线报警器系统总体设计 (3)1.1 系统概述 (3)1.2主要器件介绍 (4)1.2.1热释电红外传感器概述 (4)1.2.2 AT89S51 单片机概述 (8)1.3 总体设计 (14)2.无线报警器系统硬件设计 (16)2.1 信号检测与放大电路 (16)2.1.1电路实现功能 (16)2.1.2电路图图2-1信号检测与放大电路 (16)2.1.3电子元件介绍, (17)2.2 LED显示电路 (17)2.2.1电路实现功能 (17)2.2.2电路图 (17)2.2.3电路元件介绍 (18)2.2.4电路实现原理 (18)2.3 报警执行电路 (18)2.3.1电路实现功能 (18)2.3.2电路图 (18)2.3.3电路元件介绍 (19)2.3.4电路实现原理 (20)2.4手工暂停 (20)2.4.1电路实现功能 (20)2.4.2电路图 (20)2.4.3电路工作原理 (21)2.5单片机控制晶振与复位电路 (21)2.5.1电路实现功能: (21)2.5.2电路图: (21)2.5.3 电路元器件介绍 (21)2.6系统工作原理 (23)3.无线报警器系统软件设计 (24)3.1软件设计介绍 (24)3.2 主程序设计 (24)3.2.1实现功能 (24)3.2.2流程图 (24)东华理工大学长江学院毕业设计(论文)3.3定时中断程序设计 (26)3.3.1实现功能 (26)3.3.2 10s定时流程图 (26)3.3.3关键技术 (26)3.3.4关键代码: (29)3.4解除中断程序设计 (31)3.4.1实现功能 (31)3.4.2程序流程图 (31)3.3.3关键技术 (32)3.3.4关键代码 (33)结论 (35)展望 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录 (39)绪论0.1 课题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。
0.2 课题现状近年来,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。
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……此外,在电子防盗、人体探测等领域中,对射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。
0.3 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、家庭智能报警器、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。
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AT89S51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.无线报警器系统总体设计1.1 系统概述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。