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論文摘要 本系統采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡單、成本低、安裝比較方便，而且防 盜性能比較穩定乙炔檢測儀，抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被 盜賊發現，同時它的信號經過單片機系統處理后方便和 PC 機通信，便于多用戶統一管 理。本設計包括硬件和軟件設計兩個部分。硬件部分包括單片機控制電路、紅外探頭電 路、驅動執行報警電路、LED 控制電路等部分組成。處理器采用 51 系列單片機 AT89C51， 整個系統是在系統軟件控制下工作的。該報警器能探測人體發出的紅外線，當人進入報 警器的監視區域內，即可發出報警聲，適用于家庭、辦公室、倉庫、實驗室等比較重要 場合防盜報警。概述了紅外輻射的知識、熱釋電紅外傳感器的結構和工作原理。利用熱 釋電紅外傳感器設計了一種紅外報警電路,分析了該電路的功能和工作原理。熱釋電紅 外傳感器具有很多的優點,在防盜、警戒等裝置中應用較廣。 關鍵詞：單片機 紅外傳感器 數據采集 報警電路 0 基于單片機的紅外線報警器 蔡智林 （開封大學 電氣自動化專業） 1 緒論 1.1 設計概述及背景 隨著社會的不斷進步和科學技術、經濟的不斷發展紅外報警器，人們生活水平得到很大的提高， 對私有財產的保護意識在不斷的增強，因而對防盜措施提出了新的要求。

本設計就是為 了滿足現代住宅防盜的需要而設計的家庭式電子防盜系統。 就目前市面上裝備主要有壓力觸發式防盜報警器、開關電子防盜報警器和壓力遮光 觸發式防盜報警器等各種報警器，但這幾種比較常見的報警器都存在一些缺點。而本設 計中所使用的紅外線是不可見光乙炔檢測儀，有很強的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保 裝置中得到了廣泛的應用。這種熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅 外線，并將其轉變為電壓信號，同時，熱釋電紅外傳感器既可用于防盜報警裝置，也可 用于制動控制、接近開關、遙測等領域。 1.2 設計要求 (1)該設計包括硬件和軟件設計兩個部分。模塊劃分為數據采集、鍵盤控制、報警 等模塊子函數。 (2)本紅外線防盜報警系統由熱釋電紅外傳感器、報警器、單片機控制電路、LED 控制電路及相關的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數據傳送、功能 設定、本地報警等功能。終端由中央處理器、輸入模塊、輸出模塊、通信模塊、功能設 定模塊等部分組成。 (3)系統可實現功能。當人員外出時，可把報警系統設置在外出布防狀態，探測器 工作起來,當有人闖入時，熱釋電紅外傳感器將探測到動作，設置在監測點上的紅外探 頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經放大電路、比較電路送至門限開關，打開門 限閥門送出 TTL 電平至 AT89C51 單片機，經單片機處理運算后驅動執行報警電路使警號 發聲。

(4)紅外線具有隱蔽性，在露天防護的地方設計一束紅外線可以方便地檢測到是否 有人出入。此類裝置設計的要點：其一是能有效判斷是否有人員進入；其二是盡可能大 地增加防護范圍。當然，系統工作的穩定性和可靠性也是追求的重要指標。至于報警可 采用聲光信號。 1.3 設計意義 加強對一些無人場所的防盜報警，以及對一些危險地帶生命跡象的探測。 1 2 方案設計 2.1 總體設計思路 方案一：利用模擬電子電路構成被動紅外線報警器。系統主要有紅外線傳感器，信 號放大電路，電壓比較器，開機延時，音響報警延時和 12V 電源組成。 被動紅外線感應報警器的紅外感應源采用熱釋電原件，這種元件在接收到人體紅外 線輻射溫度發生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷紅外報警器，后續電路經檢測處理后就能 產生報警信號。 方案二：利用模擬構成主動紅外線入侵報警器。主要由發射機和接收機組成，發射 機是由電源，發光源和化學系統組成。接收機是由光學系統，光感傳感器，放大器，信 號處理器等組成。 主動紅外線報警器是當有人侵入該警戒時，紅外線束被遮擋，接收機收到的紅外線 信號發生變化紅外報警器，提取這一變化，經放大和適當處理，控制器發出的報警信號。

目前此類 報警器有二光束，三光束還有多光束的紅外柵欄等。一般應用在周界防范居多，最大的 優點就是防范距離遠。 2.2 選定方案 方案二的主動式紅外線報警器的硬件電路相比于方案一較為復雜。 由于是畢業設計，在設計過程中要以電路原理為主題，因此在電路元件和模塊的選 擇上盡量采用通用，基礎的元件，避免采用大規模的集成電路來設計電路。 綜上所述，選擇方案一。組成框圖如下： 圖 2-1 人體紅外線感應報警器組成框圖 本設計包括硬件和軟件設計兩個部分。模塊劃分為數據采集、鍵盤控制、報警等子 模塊。電路結構可劃分為：熱釋電紅外傳感器、報警器、單片機控制電路、LED 控制電 路及相關的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數據傳送、功能設定、 2 本地報警等功能。 硬件主要包括單片機系統，熱釋電紅外傳感器探頭，放大比較電路，控制顯示電路， 鳴叫報警電路等部分。軟件部分主要包括熱釋電紅外傳感器輸出信號的采樣及 A/D 轉換 模塊，數據分析算法模塊，信息識別模塊。 就此設計的核心模塊來說，單片機就是設計的中心單元，所以此系統也是單片機應 用系統的一種應用。單片機應用系統也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機、輸入/ 輸出設備、以及外圍應用電路等組成的系統，軟件是各種工作程序的總稱。

單片機應用 系統的研制過程包括總體設計、硬件設計、軟件設計等幾個階段。 從設計的要求來分析該設計須包含如下結構：熱釋電紅外傳感探頭電路、報警電路、 單片機、復位電路及相關的控制管理軟件組成；它們之間的構成框圖如圖 3 總體設計框 圖所示： 復位電路 驅動 LED 發光顯示 AT89 C51 信號檢測電路 放大 驅動 報警執行電路 圖 2-2 總體設計框圖 處理器采用 51 系列單片機 AT89C51。整個系統是在系統軟件控制下工作的。設置在 監測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經放大電路、比較電路送至 門限開關，打開門限閥門送出 TTL 電平至 AT89C51 單片機。在單片機內，經軟件查詢、 識別

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