1、（2011届）毕业设计（论文）题目基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计姓名专业电子信息工程班级学号指导教师导师职称年月日基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计摘要随着科技的不断发展和人们生活水平的不断改善，人们对私有财产的保护手段一直在增强，也对防盗设施提出了新的要求。本文介绍了基于AT89C52单片机，与人体热释电红外传感器及电话接口结合，通过软件编程，从而实现电路功能。要求利用人体热释电红外传感器，实现一旦有外人闯入监控区域，蜂鸣器报警，电话机自动拨号的功能。文中给出了硬件与软件设计的具体实现方法。目前我国使用的各类防盗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
2、础的。这里我们利用人体热释电红外传感器来设计防盗报警系统。这种热释电红外传感器能检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电信号，同时，它还能鉴别出运动的生物与其它非生物。关键词人体热释电红外传感器，AT89C52单片机，自动拨号IBASEDONINFRAREDALARMANDAUTOMATICDIALUPHOUSEHOLDANTITHEFTSYSTEMDESIGNABSTRACTALONGWITHTHESCIENCEANDTECHNOLOGYUNCEASINGDEVELOPMENTANDCONTINUOUSIMPROVEMENTOFPEOPLESLIVINGSTANDARD,PEOPLETOTHE
3、PRIVATEPROPERTYPROTECTIONMEANSHASBEENENHANCEDTOGUARDAGAINSTTHEFTFACILITIES,ANDPUTSFORWARDNEWREQUIREMENTSTHISPAPERINTRODUCESTHEAT89C52SINGLECHIPCOMPUTER,ANDBASEDONHUMANPYROELECTRICINFRAREDSENSORANDTELEPHONEINTERFACECOMBINATION,THROUGHSOFTWAREPROGRAMMING,REALIZECIRCUITFUNCTIONREQUIREDTOEXPLOITTHEINFRA
4、REDSENSORS,REALIZEONCEINTRUDERSSURVEILLANCEAREA,ABUZZERALARM,TELEPHONEAUTOMATICDIALUPTHISPAPERGIVESHARDWAREANDSOFTWAREDESIGNOFCONCRETEREALIZATIONMETHODCURRENTLYUSEDINCHINAARETHEBASICTYPESOFANTITHEFTALARMWITHULTRASONIC,ACTIVEINFRAREDTRANSMITTER/RECEIVERANDMICROWAVETECHNOLOGYBASEDHERE,WEUSEHUMANPYROEL
5、ECTRICINFRAREDSENSORTODESIGNANTITHEFTALARMSYSTEMTHEPYROELECTRICINFRAREDSENSORCANDETECTTHEINFRAREDRADIATIONTHEHUMANBODY,ANDCONVERTTHEMTOELECTRICALSIGNALSATTHESAMETIME,ITCANIDENTIFYTHEMOVEMENTOFBIOLOGICALANDOTHERNONBIOLOGICALKEYWORDSHUMANPYROELECTRICINFRAREDSENSORAT89C52MICROCONTROLLERAUTODIALII目录1绪论1
6、11课题的意义112设计任务与要求12设备方案设计基础321AT89C52单片机简单概述3211AT89C52单片机的结构322热释电红外传感器简单介绍5221PIR的原理特性6222LP8072C热释电红外控制电路63方案设计931总体设计思路932具体电路模块设计10321热释电红外传感器原理10322声光报警电路的设计12323电话自动拨号报警电路的设计13324系统工作原理1333软件的程序实现13331主控模块程序设计13332中断服务程序工作流程图154系统开发所采用的编程与调试平台及安装要求16参考文献18附录一设计编程程序20附录二热释红外传感器23附录三热释电设计图24附录四
7、实物图25毕业设计01绪论11课题的意义随着社会的不断的进步和科学技术不断的发展，人们生活水平得到了很大的提高，对私有财产的保护手段也一直在增强，人们对家居防盗也提出了更高的要求。本设计就是为了满足现代家居防盗的需要而设计的家庭式红外防盗系统。它在从前原有的防盗器基础上进行了很大的改进，由于使用了单片机做信号处理器，不但可以用于单一的住宅区，而且可以用于较大规模住宅区的防盗系统。它的工作性能良好，不易出现不报和误报现象，安全可靠。在我国，目前我国家居的报警器主要有声音触发式防盗报警器，压力触发式防盗报警器等品种的报警器，但是这几种报警器都存在一些缺点和不足。而本设计采用了人体热释电红外传感器作
8、为其报警器，在人体探测器领域中，被动式热释电红外探测器因为价格低、制作简单、成本低，安装方便，防盗性能也比较稳定，灵敏度高、安全可靠等特点，受到广大家庭用户的欢迎。而且防盗器安装隐蔽，不容易被外来人员发现。12设计任务与要求随着科技的不断发展和人们生活水平的不断改善，人们对私有财产的保护手段在不断的增强，对防盗设施提出了更高的要求。本设计要求学生基于AT89C52单片机，与人体热释电红外传感器及电话接口结合，通过软件编程，实现电路功能。要求利用人体热释电红外线传感器的感应作用，实现一旦有外人闯入监控区域，蜂鸣器报警，电话机自动拨号。文中给出了硬件与软件设计的具体实现方法。1此设计是以单片机为主
9、控原件的家用防盗报警器。包括硬件和软件设计两个部分。2此红外线防盗报警系统是由人体热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计1LED控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息探测、处理、数据传送、功能的设定、电话拨号等功能。终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能模块等组成。3此系统可实现的功能。当人员外出时，可以把系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有外人闯入时，人体热释电红外传感器将探测到的外人的动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱转变成电信号，再经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL电平至
10、AT89C52单片机，最后经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。4红外线具有较好的隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以比较方便地检测到是否有外人出入。此类装置设计主要有两要点其一是能有效的判断是否有人员进入；其二能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。毕业设计22设备方案设计基础21AT89C52单片机简单概述211AT89C52单片机的结构AT89C52单片机功能特性概述AT89C52提供的标准功能256字节内部的RAM，8K字节FLASH闪存，3个16位定时/计数器，32个I/O口线，一个6向量两级中断的结构，一个全双工串行通信口，片内振荡
11、器以及时钟电路。同时，AT89C52可降至0HZ的操作，并且支持两种软件可选的节电模式。当处于空闲方式时停止CPU工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口以及中断系统继续工作。掉电方式时保存RAM中的内容，但是振荡器停止工作而且禁止其他所有部件的工作直到下一个硬件复位。AT89C52的芯片管脚图如图21所示。图21AT89C52的芯片管脚图单片机引脚功能说明基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计3VCC电源电压GND接地P0口P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位都能以吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，当端口P0写高电平时，此时可以当
12、高组态输入端。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部的上拉电阻。在FLASH编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。P1口P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可以驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。当对端口写高电平时，通过内部的上拉电阻可以把端口拉到高电平，此时可作输出口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。与AT89C51不同之处是，P10和P11还可分别作为定时/计数器的外部计数输入（P10/T2）和输入（P1
13、1/T2EX），参见表21。FLASH编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。P10和P11的第二功能，如表21所示。表21引脚号功能特性P10T2（定时/计数器2外部计数脉冲输入），时钟输出P11T2EX（定时/计数2捕获/重装载触发和方向控制）P2口P2是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVXDPTR指令）时，P2口
14、送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVXRI指令）时，P2口输出P2锁存器的内容。毕业设计4FLASH编程或校验时，P2亦接收高位地址和一些控制信号。P3口P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。P3口除作为一般的I/O口线外，更重要是它的第二功能，如表22所示表22端口引脚第二功能P30RXD串行输入口P31TXD串行输出口P32INTO外中断0P33INT1外中断1P34TO定时/计数器0
15、P35T1定时/计数器1P36WR外部数据存储器写选通P37RD外部数据存储器读选通22热释电红外传感器简单介绍热释电红外线PIR传感器是从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，便可以驱动各种控制电路。如图22所示为热释电红外传感器的内部电路框图。基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计5图22热释电红外传感器的内部电路框图221PIR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
16、件，在每个探测器内装入两个探测元件，并将探测元件以反极性串联，以减少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信号转变成微弱的电压信号，通过在探头内的场效应管放大后再向外输出。人体辐射出来的红外线中心波长为910UM，而探测元件的波长灵敏度范围在0220UM内。在传感器顶端设置了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光镜片可以通过的光的波长范围为710UM，正好适合于人体红外线辐射的探测，而对其它波长的干扰红外线滤光片会予以过滤，这样就成为了一种专门用作探测人体红外线辐射的传感器。一旦有外人侵入探测区域，人体红外辐射通过滤光镜片聚焦，并且被传感器内的热释电元接收，而且由于两片热释
17、电元接收到的热量不同，热释电也不同而不能抵消，于是经信号处理而输出电压信号。222LP8072C热释电红外控制电路LP8072C（兼容CS9803,WT8072）是一款热释电红外控制电路。它配以热释电红外传感器和少量的外接元器件构成被动式的热释电红外开关。它大量应用于人体感应照明控制、人体感应开关,人体感应控制器,马达和电磁控制、家居防盗报警等领域LP8072C功能毕业设计6它的工作电压为40V55V（DC），工作电流要小于700UA；外接振荡电阻、电容；外接有硫化镉（CDS）传感器，白天抑制输出；输出可驱动继电器或可控硅；内置两级运放，增益可调；控制时间可调；内置稳压输出31V直接驱动PIR
18、；集成过零检测，交流电源同步触发，降低电源污染；与WELTREND公司WT8072兼容；DIP16封装；LP8072C的应用广泛应用于照明控制、马达和电磁控制、防盗报警等领域。LP8072C引脚见图23图23LP8072C引脚图基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计7图24LP8072C功能框图图25热释电红外控制电路LP8072C功能说明（1）PIR感应信号经内部放大，当判断有触发时，则运放输出为高电平。这时候计时检测电路开始计时，当计满一定内部时钟周期时，跳变为高（可以避免误触发）；（2）CDS接内部施密特触发器，白天CDS阻值比较低，此时施密特反相器输出为低，抑制输出；晚上则相反，施
19、密特反相器输出为高；（3）过零检测在交流电源过零时产生过零脉冲。在（1）、（2）、（3）同时为高时，输出控制器输出一正脉冲，控制外电路；（4）PIR与IC引线越短越好，以免引入噪声干扰；（5）采用阻容降压，应选用正品电路，注意安全，可适当增加保护元器件或电路；（6）在（1）所述情况下的计时期间，CDS触发信号不起作用；（7）PIN6所接R、C决定IC内部时钟，F（120）/11RC，TRIAC触发时间宽度为2/F；（8）PIN8所接R、C决定IC内部定时器的周期，频率同样满足要求（7）所毕业设计8示的计算公式。调节R、C可以输出控制的时间长短，根据应用实际要求而定。LP8072C电气参数见表2
20、3表23LP8072C电气参数参数符号条件最小值典型值最大值单位电源电压VCC4555V调节电压VREFVDD5V33134VCDS最高工作电压VCDSVDD5V16225V工作电流ICCVDD5VNOLOADOSCON650700850UA静态电路ISSVDD5VNOLOADOSCON350400450UA基准源电流IREF1MAUACDS原电流ICDS253545UA继电器驱动电流ICCRELAY5MATRIAC准电流ICCTRIAC15MATB工作频率FTBR470KC100PF16619198208KHZTC工作频率FTCR220KC1000PF47576KHZ基于红外线报警及自动拨号
21、家居防盗系统的设计93方案设计31总体设计思路由于本设计侧重于家居防盗，实时监控的范围比较小，因此本设计只需要使用一个被动式人体释热电红外探测器就足够了。为此，防盗报警系统的具体设计要求为（L）完成对高灵敏度红外传感器的设计，使其能对所发生的警情进行比较实时、准确的探测。（2）可进行自动报警自动拨号报警。我们设计此系统必须具有以下功能模块1）被动式热释电红外探测器2）电话自动拨号功能3）持续不间断的供电根据系统所要完成的功能，我采用AT89C52单片机作为系统的核心单元，将电子探测、智能控制和电话通讯技术相结合，形成一个两级联网通讯的防盗报警系统。系统总体架构简图如图31所示。毕业设计1032
22、具体电路模块设计321热释电红外传感器原理热释电红外传感器通过接收人体辐射出的特定波长的红外线，可以将其转化为与人运动速度，距离，方向有关的低频电信号。当热释电红外传感器受到红外辐射源的照射时，传感器内部的敏感材料的温度将升高，表面电荷减少，这部分电荷称为热释电电荷。而热释电电荷的多少可以直接反映出材料温度的变化，所以由热释电电荷经电路转变成的电压也同样可以反映出材料温度的变化，从而探测出红外辐射能量的变化。红外探测器的光学系统可以将来自多个方向的红外辐射能量聚焦在探测器上，这样红外探测器就可以探测到一个立体的探测空间内热辐射的变化。当防范区域内没有移动的人体时，由于所有的家居物品如墙壁、家具
23、等在室温下红外辐射的能量比较小，而且基本上是稳定不变的，所以不能触发报警器。当有人体进入探测区域时，会造成红外辐射能量的突然变化，红外探测器会将接收到的活动人体与家居物品之间的红外热辐射能量的变化转变为相应的电信号，电信号的大小，决定于敏感元件温度变化的快慢，经过后级比较器与状态控制器产生相应的输出信号U。，送往报警器，发出报警信号。红外探测器的探测波长为814微米，人体的红外辐射波长正好处于这个范围之内，因此能够较好的探测到活动的人体。被动式红外探测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，组成锥体感热区域，构成立体警戒。由于被动式红外技术具有监测距离较远，灵敏度较高，节
24、能价廉等优点，本课题采动式红外探测器作为报警探测器，并在设计中增加了电话自动拨号报警的功能，使报警系统更加趋于完善。本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理和设计电路如图32所示,在VCC电源端利用C1和R2来稳定其工作电压，在输出端也增加了稳压元件稳定信号。当检测到人体释热电信号时，电荷信号经过FET放大后，经过C2，R1的稳压后使其输出变为高电位，再经过NPN的转化，输出OUT为低电平。基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计11RSY2Y1R1R2C2C1R3R4Q2NPNQ1FETVCCVCC3V12VOUT图32热释电红外传感器原理图322声光报警电路的设计声光
25、报警电路相对比较简单，本设计采用如图33所示的电路来完成探测器的声光报警功能。图33声光报警电路在左图中，BELL为长鸣蜂鸣器，两个引脚分别为正负极，当正负极两端加上5V电压后，蜂鸣器发出响声。注意，该蜂鸣器正负极不能接反，否则会烧毁蜂鸣器。右图中，LEDG表示正常状态下绿灯常亮，LEDR表示有人闯入监控区域内时，红灯快速闪烁，此时，绿灯应该熄灭。毕业设计12323电话自动拨号报警电路的设计为了简化整个系统的设计流程，我们不采用MT880芯片拨号。具体实现过程如下先在电话机的存储里面存上家庭主人的手机号码或报警电话110从单片机的引脚P20和P21引出两条接线接继电器，一条接电话机键盘的免提键
26、，另外一条接电话机键盘的自动重拨键，由于电话键盘扫描是类似单片机键盘扫描，所以可以让单片机先给P20一个信号，让电话免提，然后再给P21一个信号，让继电器接通，给自动重拨键一个电位，让电话机自动拨号，这样就能完成系统报警功能。324系统工作原理整个系统的硬件部分主要包括六个部分MCU模块红外探测器声光报警电路电话自动拨号报警电路电源电路工作状态指示电路。其系统工作原理为传感器将探测到的信号送到前置信号处理器处理，单片机判断到P10口有脉冲下降沿跳变信号时立刻转到声光报警程序，这时蜂鸣器报警，红灯快速闪烁，过程持续30S。在这30S内如果有人按下消除报警的开关，则解除报警。如果这段时间没有人解除
27、报警，则证明家里没有人，系统会在30S后自动触发电话机报警，完成整个系统的工作工程。之后，单片机会继续循环回到判断P10口，等待下一次报警。33软件的程序实现331主控模块程序设计单片机在初始加电时，电压处于不稳定状态，导致此时的单片机不稳定，一般在上电后都要对系统加上一段延时。延时后单片机检测P1口的状态，检测电平信号是否突变，如果突变则调用报警处理程序，包括自动拨号程序和声光报警系统，如果电平没有出现变化，则可以继续检测P1口的状态基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计13图34主程序工作流程图毕业设计14332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
28、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35所示；中断源发出中断申请关中断、保护现场INTO端有输入信号关闭报警恢复现场、开中断中断返回图35中断服务程序工作流程图基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计154系统开发所采用的编程与调试平台及安装要求本系统语言采用汇编语言编写，因此选用WAVE60
29、00，他具有单片机程序的编辑、编译与调试等功能，并生成十六进制的HEX机器文件，通过TOPWIN刻录软件可写入单片机程序存储器中。仿真软件选用PROTEUS，他是来自英国LABCENTERELECTRONICS公司的EDA工具软件。其电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级的实时调试，如有显示及输出，还能看到运行后输入输出的效果。用热释电红外传感器设计的监控报警系统具有结构简单、成本低等优点。经过多次测试，该系统工作情况稳定。热释电红外报警器最好安装在室内，其误报率与安装的位置和方式有很大的关系。在安装时我们要注意下面几点（）报警器安装应离
30、地面米。（）安装时更要注意远离微波炉、空调等家电和温度变化比较敏感的地方。（）报警器探测范围内不要有较大的障碍物，最好选择比较空旷的地方。（）报警器也不要正对窗户安装，否则室外的人员走动也可能影响报警器的正常工作。毕业设计16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AT89C52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
31、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。基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计17参考文献1周明德微型计算机系统原理及应用,清华大学出版社,20072刘法治常用电子元器件及典型芯片应用技术,机械工业出版社,20073周兴华单片机C语言高级程序设计,中国电力出版社,20084张静，钟章队GSM中的通用分组无线业务GRRS电信技术，200
32、225RUBNPRIETO2DAZTHECOMMONCRITERIAEVALUATIONPROCESS2PROCESSEXPLANATION,SHORTCOMING,ANDRESEARCHOPPORTUNITIESRCOMMONWEALTHINFORMATIONSECURITYCENTERTECHNICALREPORT,CISC2TR220022003,20026杨志武，智能公交调度管理系统的研究与实现，学位论文，20077赵春红杨勇基于单片机和无线电遥控技术的密码锁设计期刊论文测控技术20088代新鹏智能型住宅安防报警系统的研发学位论文硕士20059王继山基于蓝牙技术的银行运钞安全通道红外报
33、警系统的设计与实现学位论文硕士200510陈龙，苏宁住宅智能化与家庭终端智能建筑资迅，2002年第1期11姚彦茹，热释电红外传感器在防盗系统中的应用，信息技术，2007年毕业设计18附录一设计编程程序1主程序清单如下REDEQUP33GREENEQUP37CLOSEEQUP27CHECKEQUP10SOUNDEQUP17MTEQUP20PHEQUP21TIMESDATA30HORG0000HAJMPMAINORG000BH定时器T0中断程序入口LJMPT0跳至TO执行主程序MAINMOVP0,0FFHMOVP1,0FFHMOVP2,0FFHMOVP3,0FFHMOVTMOD,02HT0定时器工
34、作方式2,T1定时器工作方式1MOVTL0,06H设置T0定时1SMOVTH0,06HMOVR2,0MOVR3,0MOVTIMES,0SETBEA允许中断基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计19SETBET0T0中断允许CLRTR0关闭T0LCALLDELAY正常状态下只显示绿灯STARTSETBGREEN；初始状态亮绿灯CLRRED；红灯暗JNBCHECK,COUNT；检测P10口状态AJMPSTART异常状况开始计时30秒COUNTCLRGREENSETBTR0；启动T0计时JNBCLOSE,STOP；解除警报开关MOVA,TIMESCJNEA,150,COUNTAJMPALART按
35、下开关恢复正常状态STOPCLRTR0CLRREDCLRSOUNDMOVTIMES,0AJMPSTART30秒时间后进行自动拨号ALARTCLRTR0CLRREDCLRSOUNDMOVTIMES,0SETBMT；使电话机拨号毕业设计20LCALLDELAYSETBPHAJMPSTARTT0中断服务程序T0INCR2CJNER2,40,T0_1T0_1JCGORETMOVR2,0INCR3CJNER3,20,T0_2T0_2JCGORETMOVR3,0CPLREDCPLSOUNDINCTIMESGORETRETIDELAYMOVR5,50H上电延时500MSD1MOVR6,50D2MOVR7,1
36、00DJNZR7,DJNZR6,D2DJNZR5,D1RETEND基于外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计21附录二热释红外传感器嘉兴学院南湖学院毕业设计22附录三热释电设计图基于外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计23附录四实物图毕业设计（论文）24毕业设计（论文）文献综述题目基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计专业电子信息工程1前言部分随着时代的进步，社会的发展，自动化的家居不再是一幢被动的建筑，相反，成了帮助主人尽量利用时间的工具，使家庭更为舒适、安全、高效和节能。网络化智能家居系统可为您提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、电话远程控制、
37、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段，使生活更加舒适、便利和安全。随着家庭智能化在世界范围内的日渐普及，智能家居在上个世纪末悄然走进了中国市场。近年来，智能家居频繁地出现在各大媒体上，一时之间成了人们耳熟能详的词汇。但是，通常媒体上常见的有关智能家居的介绍，事实上却误导了人们对智能家居的认识，使人们不知道如何将其与自己的家庭联系起来。作为智能家居不可缺少的一部分，家居防盗也越来越受到人们的重视。而基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统是现今防盗系统中不可或缺的一部分。2主题部分目前，国内市场上的防盗报警系统大部分是国外品牌，如早期的美国安定保、C哈尔滨理工大学2007年15徐倩，谭子尤，胡
38、力，谭伟杰基于单片机控制的红外线报警系统设计期刊,怀化学院学报,2008毕业设计（论文）32毕业设计（论文）开题报告题目基于红外线报警及自动拨号家居防盗系统的开题报告专业电子信息工程1选题的背景、意义如今的社会生活日新月异，科技作为重要的力量正改变着我们的日常生活。尤其是人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求，特别是在家居安全方面。在现代化技术高度发展的今天，犯罪更趋智能化，手段更隐蔽。所以采用以电子技术、传感器技术和计算机技术为基础的安全防范技术的器材设备，并将其构成个系统，这将发挥最大的监控防护的功能作用。由此衍生出了智能小区，小区中安置有大量的以温度探测器，红外探测器，煤气探测器和烟
39、雾探测器等为核心部件的报警系统13。由于红外线是不可见光，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。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由于价格低廉、技术性能稳定，更是受到很多专业人士的欢迎4。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基于外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计33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
40、都存在一些缺点56。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门窗附近，根据检测人体或动物自身的热量，检测到有人或动物时，自动发出报警信息，并且能够自动或手动取消报警。设计的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，便于时时更新报警的设置78。2相关研究的最新成果及动态21超声波/微波式探测技术超声波/微波式传感器对室内防护都是非常有效的。超声波系统包括发射机、电子放大器和控制装置。发射机产生的声波充满封闭区内
41、。如果接收机收到的声波频率与发射机发射出的声波频率是一样，不会发出报警信号。当防护区内的任何运动物体所反射回的反射波频率与原来的发射波频率有差别时，这种探测技术将探测出该频率变化，同时进行放大，放大信号会触发报警信号。用同一个控制装置操作多台收发机，或者一台发射机和多台接收机，能有效覆盖多处面积场所。这种探测技术一般适用于室内。如同中断光束式探测技术一样，防护现场是看不见的。因此，入侵者很难发现或者逃避这种探测技术。22主动红外探测技术主动红外探测技术是区域周界防范应用中常见的一种探测技术。它的工作原理是利用探测器的发射端发出红外射线，由接收端接收后经放大比较后驱动继电器，产生报警信号，从而形
42、成一个报警回路。为了防止入侵者破坏，一般每个探测器都会加装有防拆开关，一旦发现探测器外壳被打开，就会向主控机发送报警信号。主动红外探测技术主要包括三个核心技术。首先是红外发射管，由于主动红外探测的工作距离一般要求都比较远，所以要求红外发射管的功率较大；其次是探测外罩，由于红外探测器大部分工作在室外，长期受到太阳光和其他光线如汽车灯光等的直接干扰，容易引起探测器接收端的误动作，所以一般红外探测器的外罩都添加能过滤外界红外干扰的装置以减少漏报现象；第三个是发射接收端的镜片。镜片起两个作用过滤和聚焦。前者继续过滤干扰红外源，后者主要是将发射端的红外发射管发射的红外线聚焦后成平行状发出，以提高红外线的
43、发射距离和发射效率，而接收端的镜片再将发射过来的平行红外光源毕业设计（论文）34聚焦到接收二极管上采集红外信号。主动红外探测技术一般用于围墙、草坪等需要防范的空间区域，使用安装灵活，可以与其他探测器组合使用，安全、可靠、经济性好，为当今民用周界防范的主要选择产品。缺点是对安装环境要求比较严格，要求防护环境为水平、无遮挡910。23被动红外探测技术被动式红外线传感技术是利用红外光敏器件将活动生物体发出的微量红外线转换成相应的电信号，并进行放大、处理，对被监控的对象实施控制。它能可靠地将运动着的生物体和飘落的物体进行区别。同时，它还具有监控范围大、隐蔽性好、抗干扰性强和误报率低等优点。因此，被动式
44、红外技术在自动控制、自动门启闭、接近开关、自动照明、遥控遥测等方面、特别是在保安、防火、报警等方面越来越收到重视和得到应用11。目被动式红外报警器则采用了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。用它制作的防盗报警器与目前市场上销售的许多防盗报警器材相比，具有如下特点1不需要用红外线或电磁波等发射源。2灵敏度高、控制范围大。3隐蔽性好，可流动安装。热释红外传感器和热电偶一样是基于热电效应的热电型红外传感器。不同
45、的是，它的热释电系数远远高于热电偶，其内部的热电元件采用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，其极化强度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，在工艺上将两个特征一致的热电敏感元反向串联接成差动平衡电路，它能以非接触式探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。典型的热释电红外传感器结构如图1所示，热释电陶瓷敏感元件、场效应管和偏置高阻被封在管壳内。器件的性能不仅与敏感元件本身的特性有关，与敏感元件的物理尺寸、固定方式、以及偏置电阻的大小和场效应管的类型也有关。红外窗口的性能、器件密封方式以及外围电路的特性都会影响器件的探测效率。热
46、释电红外传感器是以探测人体辐射为目标，所以热释电元件对波长为812M左右的红外辐射必须非常敏感。为了仅仅对移动人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲涅尔透镜系统，使环境的干扰受到明显的控制作用。热释电红外传感器包含两个互相串联或并联的热释电敏感元，而且基于外线报警及自动拨号家居防盗系统的设计35两个敏感元的电极化方向正好相反。环境背景红外热辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。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，经信号处理而报警。菲涅尔透镜系
47、统根据性能要求不同，具有不同的焦距感应距离，从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。热释电红外传感器的封装形式有多种，早期的树脂封装因为不能对外界的电磁波有效屏蔽，已经被淘汰。目前的热释电红外传感器几乎都采用带红外窗口的TO5型金属壳封装1215。3课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、研究难点及预期达到的目标31课题内容设计要求学生基于AT89C52单片机，与人体热释电红外传感器及电话接口结合，通过软件编程，实现电路功能。要求利用红外线传感器的感应作用，实现一旦有人闯入监控区域，蜂鸣器报警，电话机自动拨号。文中给出硬件与软件设计的具体实现方法。32本课题要解决的问题鉴于日常生活
48、中应用的红外报警器出现的性能不稳定，误报率高的问题，本课题需要设计一种质量过关、稳定性好且误报率低的新型热释红外报警器。根据要求需要设计一种简单的红外报警器，且需要性能良好，决定采用被动热释红外探测的方法设计热释红外的报警系统。33本课题拟采用的研究手段（途径）防盗报警装置或系统种类繁多，但是任何一种报警器都有一下几种部分组成传感器、控制部分、警报产生部分、声光报叫部分和供电源。各部分的配置，视安全防范技术要求，可简单可复杂，可大可小，应根据用途场合分别设计和配置。根据要求，本课题基于单片机设计一种简易的热释红外报警器。此热释红外报警器安装在门窗附近，根据检测人体或动物自身的热量，检测到有人或
49、动物时，自动发出报警信息，并且能够自动或手动取消报警。331热释红外的报警系统设计方案系统的硬件结构本文中设计的是多路的热释红外的报警系统。结构框图如下放大器毕业设计（论文）36图1系统结构框图光学透镜系统采用透镜聚焦式光学系统，即菲涅尔光学透镜。通常它是由聚乙烯材料注压而成的薄片，在薄片上压制有宽度不同的分割竖条，单个竖条平面实际上是一些同心的螺旋线，形成多层光束结构的光学透镜。菲涅尔透镜在不同的探测方向上呈多个单波束状态，组成立体扇形红外监控区域，构成立体警戒。热释电红外传感器热释红外传感器和热电偶一样是基于热电效应的热电型红外传感器。不同的是，它的热释电系数远远高于热电偶，其内部的热电元件采用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，其极化强度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，在工艺上将两个特征一致的热电敏感元反向串联接成差动平衡电路，它能以非接触式探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。放大器运用放大器将热释电红外传感器中接受到的微小的电信号变化放大至可以对其进行测量的程度。除了相应的放大电路以外，还要加入滤波等电路，来确保信号的波形不失真。确保信号进入发射模块中可以正常运转。发射接受装置考虑到安装系统的隐蔽性，与长期性，不宜与经常移动，所以操作的装置要与红外探测
