【正文】 物進入探測區(qū)域時，現(xiàn)場的紅外輻射穩(wěn)定不變，一旦有人體紅外線輻射進來，經(jīng)光學系統(tǒng)聚焦就使熱釋電器件產(chǎn)生突變電信號，而發(fā)出警報。被動紅外入侵探測器形成的警戒線一般可以達到數(shù)十米。被動式紅外探測器主要由光學系統(tǒng)、熱傳感器(或稱為紅外傳感器)及報警控制器等部分組成。其核心是紅外探測器件通過關學系統(tǒng)的配合作用可以探測到某個立體防范空間內的熱輻射的變化。紅外傳感器的探測波長范圍是8～14μm，人體輻射的紅外峰值波長約為10μm，正好在范圍以內。紅外光穿透力差，在防范區(qū)內不應有高大物體，否則陰影部分有人走動將不能報警，不要正對熱源和強光源，特別是空調和暖氣。否則不斷變化的熱氣流將引起誤報警。主動紅外探測器由紅外發(fā)射機、紅外接收機和報警控制器組成。分別置于收、發(fā)端的光學系統(tǒng)一般采用的是光學透鏡，起到將紅外光束聚焦成較細的平行光束的作用，以使紅外光的能量能夠集中傳送。紅外光在人眼看不見的光譜范圍，有人經(jīng)過這條無形的封鎖線，必然全部或部分遮擋紅外光束。接收端輸出的電信號的強度會因此產(chǎn)生變化，從而啟動報警控制器發(fā)出報警信號。主動式紅外探測器遇到小動物、樹葉、沙塵、雨、雪、霧遮擋則不應報警，人或相當體積的物品遮擋將發(fā)生報警。由于光束較窄，收發(fā)端安裝要牢固可靠，不應受地面震動影響，而發(fā)生位移引起誤報，光學系統(tǒng)要保持清潔，注意維護保養(yǎng)。因此主動式探測器所探測的是點到點，而不是一個面的范圍。其特點是探測可靠性非常高。但若對一個空間進行布防，則需有多個主動式探測器，價格昂貴。主動式探測器常用于博物館中單體貴重文物展品的布防以及工廠倉庫的門窗封鎖、購物中心的通道封鎖、停車場的出口封鎖、家居的陽臺封鎖等等。綜上所述，結合本系統(tǒng)的設計目的和各種紅外探測器的特點，本系統(tǒng)選用的是被動式紅外探測器。具體的選用哪種紅外傳感器將在下文介紹。3 紅外無線防盜系統(tǒng)主要元器件介紹 單片機AT89C52AT89C52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，與標準MCS51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大AT89C52單片機適合于許多較為復雜控制應用場合[5][6][7]。 AT89C52提供以下標準功能：8K字節(jié)Flash內存，256字節(jié)內部RAM，32個I/O口，3個16位定時計數(shù)器一個6向量2級中斷結構，一個全雙工串口，片內振蕩器及時鐘電路。同時，AT89C52可降至0HZ的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。主要性能：(1) 與MCS51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容；(2) 8k字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲器；(3) 1000次擦寫周期 ；(4) 全靜態(tài)操作：0Hz－24MHz ；(5) 三級加密程序存儲器；(6) 2568字節(jié)內部RAM；(7) 32個可編程I／O口線；(8) 3個16位定時／計數(shù)器；(9) 8個中斷源；(10) 可編程串行UART通道；(11) 低功耗空閑和掉電模式；本系統(tǒng)選用AT89C52單片機主要是因為AT89C52單片機的內存是最為適合的，8K的內存可以滿足系統(tǒng)程序的存儲，又不至于過大而造成浪費。 LCD1602液晶 LCD1602簡介如圖31所示，1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊。它由若干個57或者511等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，市面上字符液晶大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應用于市面上大部分的字符型液晶[8]。 圖31 LCD1602液晶 LCD1602液晶管腳功能圖32 555時基電路的電路結構和引腳圖如圖32所示，1602采用標準的16腳接口，其中：第1腳：VSS為電源地第2腳：VCC接5V電源正極第3腳：V0為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調整對比度）。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，低電平(0)時進行寫操作。第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端,高電平（1）時讀取信息，低電平時執(zhí)行指令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。第15～16腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負極。 LCD1602的操作控制1602液晶模塊內部的字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。因為1602識別的是ASCII碼，試驗可以用ASCII碼直接賦值，在單片機編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如39。A’。以下是1602的16進制ASCII碼表地址： 圖33 1602 ASCII碼表地址讀的時候，先讀左邊那列，再讀上面那行，如：號的ASCII為0x23，字母Q的ASCII為0x51（前面加0x表示十六進制）。 HCSR501紅外熱釋電傳感器 HCSR501傳感器模塊HCSR501是基于紅外線技術的自動控制模塊，采用德國原裝進口LHI778 探頭設計，靈敏度高，可靠性強，超低電壓工作模式，廣泛應用于各類自動感應電器設備，尤其是干電池供電的自動控制產(chǎn)品[9]。 電氣參數(shù)如表31所示：表31 HCSR501電氣參數(shù)產(chǎn)品型號HCSR501人體感應模塊工作電壓范圍 ~ 20V靜態(tài)電流 50uA電平輸出觸發(fā)方式L不可重復觸發(fā)/H重復觸發(fā)延時時間~200S(可調)可制作范圍零點幾秒到幾十秒封鎖時間(默認)可制作范圍零點幾秒到幾十秒電路板外形尺寸32mm24mm感應角度 100度錐角工作溫度15~ 70度感應透鏡尺寸直徑：23mm(默認) HCSR501傳感器功能特點全自動感應:人進入其感應范圍則輸出高電平，人離開感應范圍則自動延時關閉高電平，輸出低電平。光敏控制（可選擇，出廠時未設）可設置光敏控制，白天或光線強時不感應。溫度補償(可選擇，出廠時未設)：在夏天當環(huán)境溫度升高至30～32℃，探測距離稍 變短，溫度補償可作一定的性能補償。兩種觸發(fā)方式：（可跳線選擇）a、不可重復觸發(fā)方式:即感應輸出高電平后，延時時間段一結束，輸出將自動從 高電平變成低電平；b、可重復觸發(fā)方式：即感應輸出高電平后，在延時時間段內，如果有人體在其感應范圍活動，其輸出將一直保持高電平，直到人離開后才延時將高電平變?yōu)榈碗娖剑ǜ袘K檢測到人體的每一次活動后會自動順延一個延時時間段，并且以最后一次活動的時間為延時時間的起始點)。具有感應封鎖時間(默認設置: 封鎖時間)：感應模塊在每一次感應輸出后（高電平變成低電平），可以緊跟著設置一個封鎖時間段，在此時間段內感應器不接受任何感應信號。此功能可以實現(xiàn)“感應輸出時間”和“封鎖時間”兩者的間隔工作，可應用于間隔探測產(chǎn)品；同時此功能可有效抑制負載切換過程中產(chǎn)生的各種干擾。(此時間可設置在零點幾秒—幾十秒鐘)。工作電壓范圍寬：~20V。微功耗:靜態(tài)電流50 微安，特別適合干電池供電的自動控制產(chǎn)品。輸出高電平信號：可方便與各類電路實現(xiàn)對接。其感應范圍如圖34所示。圖34 HCSR501模塊感應范圍 HCSR501傳感器的應用特點1. 感應模塊通電后有一分鐘左右的初始化時間，在此期間模塊會間隔地輸出03 次，一分鐘后進入待機狀態(tài)。2. 應盡量避免燈光等干擾源近距離直射模塊表面的透鏡，以免引進干擾信號產(chǎn)生誤動 作；使用環(huán)境盡量避免流動的風，風也會對感應器造成干擾。3. 感應模塊采用雙元探頭，探頭的窗口為長方形，雙元（A 元B 元）位于較長方向的兩端，當人體從左到右或從右到左走過時,紅外光譜到達雙元的時間、距離有差值， 差值越大，感應越靈敏，當人體從正面走向探頭或從上到下或從下到上方向走過時，雙元檢測不到紅外光譜距離的變化，無差值，因此感應不靈敏或不工作；所以 安裝感應器時應使探頭雙元的方向與人體活動最多的方向盡量相平行，保證人體經(jīng)過時先后被探頭雙元所感應。為了增加感應角度范圍，本模塊采用圓形透鏡，也使 得探頭四面都感應，但左右兩側仍然比上下兩個方向感應范圍大、靈敏度強，安裝時仍須盡量按以上要求。 NRF24L01+無線數(shù)傳模塊 NRF24L01+模塊 NRF24L01+是挪威NordicVLSI公司出品的一款新興射頻收發(fā)器件，采用4mmX4mmQFN20封裝。NRF24L01+工作在ISM頻段：~。且內置頻率合成器、功率放大器調制器等。并融合增強行shockbrust技術，其中地址、輸出功率、通信頻道可通過程序進行配置，適用于多機通訊。NRF24L01+功耗很低在以6DB功率發(fā)射時，工作電流只有9mA；，多種低功率模式是節(jié)能設計更加方便。NRF24L01+，整個解決方案包括鏈路層和MultiCeiver功能，提供了比現(xiàn)有NRF24XX更多的功能和更低的消耗，與目前的藍牙技術相比在提供更高的速率的同時，只需消耗更小的功耗。NRF24L01+與NRF24L01兼容，同時增加250Kbps低速功能[10]。NRF24L10+模塊特性如表32所示：表32 NRF24L10+模塊特性 NRF24L01+模塊原理發(fā)射數(shù)據(jù)時，首先將NRF24L01+配置為發(fā)射模式：接著把接收節(jié)點地址TX_ADDR和有效數(shù)據(jù)TX_PLD按照時序由SPI口寫入NRF24L01+緩存區(qū)，TX_PLD必須在CSN為低時連續(xù)寫入，而TX_ADDR在發(fā)射時寫入一次即可，然后CE置為高電平并保持至少10μs，延遲130μs后發(fā)射數(shù)據(jù)。若自動應答開啟，那么NRF24L01+在發(fā)射數(shù)據(jù)后立即進入接收模式，接收應答信號（自動應答接收地址應該與接收節(jié)點地址TX_ADDR一致）。如果收到應答，則認為此次通信成功，TX_DS置高，同時TX_PLD從TX FIFO中清除；若未收到應答，則自動重新發(fā)射該數(shù)據(jù)(自動重發(fā)已開啟)，