【正文】 ......................... 13 固定三端穩(wěn)壓器 ................................... 13 78 系列應用電路 .................................. 13 78 系統(tǒng) L05....................................... 14 555 定時器 ............................................. 14 青島理工大學畢業(yè)設計 IV 555 定時器簡介 ................................... 14 555 時序電路的電路結構和邏輯功能 ................. 15 555 定時器的應用 ................................. 16 COMS 反相器結構電路及其工作原理 ........................ 18 COMS 反相器 ...................................... 18 反相器 CC4069 .................................... 20 CC4069 其他應用 .................................. 20 模擬聲響發(fā)生器 (揚聲器 )........................... 21 傳感器組成 ............................................. 21 紅外發(fā)光二極管 ......................................... 22 第 5 章 聲光報警電路 ........................................... 24 555 定時器組成的聲光報警電路 ........................... 24 發(fā)射器原理 ....................................... 24 接收器原理圖： AT89C2051 紅外接收電路圖 ........... 24 第 6 章 單片機控制紅外防盜報警系統(tǒng) ............................. 26 實驗裝置 ............................................... 26 硬件電路 ............................................... 26 軟件設計 ............................................... 28 系統(tǒng)調試 ............................................... 29 第 7 章 防盜報警器誤報的分析與解決方法 ......................... 30 防盜報警器故障引起的誤報警 ............................. 30 報警器設計引起的誤報警 ................................. 30 報警器安裝引起的誤報警 ................................. 31 用戶使用不當引起的誤報警 ............................... 31 環(huán)境引起的誤報警 ....................................... 31 結論 ........................................................... 33 致謝 ........................................................... 34 參考文獻 ....................................................... 35 青島理工大學畢業(yè)設計 V 附錄 A ......................................................... 36 青島理工大學畢業(yè)設計 青島理工大學畢業(yè)設計 1 前 言 科技發(fā)展到今天，人們的生活中涌現出各種各樣的科技產品，各種各樣的電子產品更是花樣百出、遍及人們生活中的每一部分?，F在人們更是感覺到了科技給人們帶來的巨大發(fā)展，科學技術作為第一生產力，在人類社會的 發(fā)展中起了很大的推動作用，人類從原始向先進的發(fā)展都伴隨著科學的發(fā)展，從原始的手工到現在的智能控制都是科技發(fā)展的結果，先進的科技能減輕人體勞動量、能更合理地利用時間完成任務，可以說科技的微小發(fā)展都會給人類帶來很大的好處。當代生活中的人們越來越感覺到了社會的飛躍發(fā)展，科技的飛速發(fā)展給人們很多實惠、生活、學習、工作中都滲透著科技，都能明顯地感受到它發(fā)展地威力。安全防范技術是以電子技術為主體的一門綜合性技術。它的特點是靈敏度高、反映迅速、具有極高的準確性、可靠性、客觀性及時間上的連續(xù)性。隨著國民經濟的發(fā)展 ,社會安全 保障的需要 ,電子報警這門綜合技術也在不斷地發(fā)展。 有一個安定、和諧的家庭氛圍和社會氣息是人們的基本要求，在無人看守的家庭、銀行、倉庫、商店、重要財經部門等一些重要的部門實施自動監(jiān)測報警的要求就變得更必要、更重要了，它會使家庭、銀行等重要部門的財產免受損失。針對這一要求人們研制了一系列自動報警系統(tǒng)。報警器為人們解決了不少問題 .但是市場上的報警器大部分都是用于一些大公司財政機構。由于紅外線是不見光，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，此外，在電子防盜、人體探測等領域中，被動式熱 釋電紅外探測器也以其價格低廉、技術性能穩(wěn)定等特點而受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎。紅外技術已經成為先進科學技術的重要組成部分，它在各領域都得到廣泛的應用。由于它是不可見光，因此用它作防盜監(jiān)控報警器，具有良好的隱蔽性，白天和黑夜均能使用，而且抗干擾能力強 防盜報警系統(tǒng)是用物理方法或電子技術，自動探測發(fā)生在布防監(jiān)測區(qū)域內的侵入行為，產生報警信號，并提示值班人員發(fā)生報警的區(qū)域部位，顯示可能采取對策的系統(tǒng)。防盜報警系統(tǒng)是預防搶劫、盜竊等意外事件的重要設施。一旦發(fā)生突發(fā)事件，就能通過聲光報警信號在安保控制中心準確顯示出事 地點，使于迅速采取應急措施。 本設計正是基于此，設計了主動式、被動式紅外防盜報警系統(tǒng)。 青島理工大學畢業(yè)設計 2 第 1 章 緒論 隨著經濟的發(fā)展，人們對防盜、防劫、防火保安設備的需求量大大增加。針對偷盜、搶劫、火災、煤氣泄漏等事故進行檢測和報警的系統(tǒng)，其需求也越來越高。本設計運用單片機技術設計了一款新穎紅外線防盜報警器。而本設計中的輸入部分主要是各種各樣的傳感器。不同類型的探測器用不同的手段探測各種入侵行為；不同作用的傳感器，也可檢測出不同類型的情況。 本章節(jié)主要介紹了本設計的選題背景、目的意義、解決方法。 課題背景 單片機現在已越來越廣泛地 應用于智能儀表、工業(yè)控制、日常生活等很多領域，可以說單片機的應用已滲透到人類的生活、工作的每一個角落，這說明它和我們每個人的工作、生活密切相關，也說明我們每個人都有可能和有機會利用單片機去改造你身邊的儀器、產品、工作與生活環(huán)境。 紅外技術已經成為先進科學技術的重要組成部分，他在各領域都得到廣泛的應用。由于他是不可見光，因此用他做防盜報警監(jiān)控器，具有良好的隱蔽性，白天黑夜均可使用，而且抗干擾能力強。這種監(jiān)控報警裝置廣泛應用與博物館、單位要害部門和家庭的防護。 當我們考慮的范圍廣一點：若是在小區(qū)每一住戶內安裝防 盜報警裝置。當住戶家中無人時，可把家庭內的防盜報警系統(tǒng)設置為布防狀態(tài)，當竊賊闖入時，報警系統(tǒng)自動發(fā)出警報并向小區(qū)安保中心報警。周界報警系統(tǒng)：在小區(qū)的圍墻上設置主動紅外對射式探測器，防止罪犯由圍墻翻入小區(qū)作案，保證小區(qū)內居民的生活安全。 有的防盜報警系統(tǒng)還連有上位機。將探測器發(fā)回的現場信號按防區(qū)的類型與主機的工作狀態(tài) (布防、撤防 )作出邏輯判斷，進而發(fā)出報警。一個防盜系統(tǒng)的功能主要體現在報警主機的功能上。 青島理工大學畢業(yè)設計 3 目的和意義 隨著社會的不斷進步和科學技術不斷發(fā)展，人們生活水平得到很大的提高，對私有財產的保護手段在不斷的 增強，對防盜設施的智能化提出了新的要求。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(tǒng)。它在以前的防盜器基礎上進行了很大的改進，由于使用了單片機做信號處理器，不但可以用于單一的住宅區(qū)，也可以用于較大規(guī)模住宅區(qū)的防盜系統(tǒng)。它的工作性能好，不易出現不報和誤報現象，安全可靠。 在我國，目前市面上報警器主要有壓力觸發(fā)式防盜報警器開關電子防盜報警器和壓力遮光觸發(fā)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。本系統(tǒng)采用了人體熱釋電紅外傳感器，在人體探測器領域中，被動式熱釋電紅外探測器 因其價格低廉、制作簡單、成本低，安裝比較方便，防盜性能比較穩(wěn)定，靈敏度高、安全可靠等特點，備受廣大家庭用戶的歡迎。而且防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現。 發(fā)展現狀 目前，國內市場上的防盜報警系統(tǒng)大部分是國外品牌，如：早期的美國安定保、 Camp。K、日本艾禮富、以色列 EL 等，近幾年進入中國市場的加拿大楓葉、德國博世、美國 GE 等，這些廠商無論是在資金和技術上，都具備很強的優(yōu)勢，對國內廠商的發(fā)展形成巨大的競爭壓力；國內防盜報警產品廠商發(fā)展時間比較短，真正取得長足發(fā)展也是在 2021 年以后，特別是在 2021 年國內有些廠 商迅速成長，投資規(guī)模和企業(yè)規(guī)模都在迅速發(fā)展和擴大。但是與國外廠商相比還有很大差距。 現階段，大部分工程商安裝防盜報警產品時傾向于國外品牌，其中，安裝的國外產品主要來自美國、日本和韓國，這三個國家的產品占據我國報警市場的近80%的市場份額。這主要是因為，在產品供給市場上，絕大部分國外品牌來自美國和日韓，防盜報警產品在這些國家的發(fā)展已經非常成熟，產品功能穩(wěn)定、性能完善，再加上進入我國是時間較早，所以在我國市場上占有相當大的份額。 現階段國內使用的各類防盜、保安報警器基本都是以超聲波、主動式紅外發(fā)射和接收以及微波 等技術為基礎。而這里所涉及的被動式報警器則采用了美國的青島理工大學畢業(yè)設計 4 傳感元件 — 熱釋電傳感器。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?yōu)殡妷盒盘枺瑫r它還能鑒別出運動的生物與其它非生物。隨著國家智能化小區(qū)建設的推廣，防盜系統(tǒng)已成為智能小區(qū)的必需設備。利用單片機控制技術和無線網絡技術，開發(fā)一種具有聯(lián)網功能的智能無線防盜系統(tǒng)，并開發(fā)相關的傳感器。采用無線數據傳輸方式，不需重新布線，特別適用于已裝修用戶及布線不方便的場合。 系統(tǒng)的信號發(fā)射部分主要采用熱釋電紅外傳感器，目前紅外傳感器有熱釋電型和量子型兩 種。其中熱釋電型是基于溫度測量的工作方式。一般采用 LiTaO3作為熱釋電材料，它在溫度限定范圍內穩(wěn)定性好且價格低廉。 LiTaO3 熱釋電材料處于自發(fā)極化狀態(tài)。當紅外線入射吸收后，結晶的溫度改變，自發(fā)極化也發(fā)生變化結晶表面的電荷變得不平衡。把這種不平衡電荷以電壓變化的形式取出，便可檢測紅外線。因此，熱釋電材料只有在溫度變化時才產生電壓。如果紅外線一直照射，無不平衡電荷，電壓的變化為零。沒有紅外線照射時，結晶表面電荷同樣呈現為不平衡狀態(tài)。熱釋電紅外傳感器因紅外線照射 (或遮擋 )而產生 (或失去 )熱量才有輸出，因此，從 原理上講，它和波長沒有什么關系，但應選用合適測定波長的濾光器作為窗口材料，才能實現其應有的功能。 量子型紅外傳感器的特點是檢測靈敏度高，響應速度快，響應的靈敏度與波長有關。 信號接收部分采用的是 AT89C2051 單片機，現在常規(guī)的單片機普遍都是將中央處理器 (CPU)、隨機存取數據存儲 (RAM)、只讀程序存儲器 (ROM)、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時電路、時鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強型的單片機集成了如 A/D 轉換器、 PMW(脈寬調制電路 )、 WDT(看門狗 )、有些單片機將LCD(液晶 )驅動電路都集成 在單一的芯片上，這樣單片機包含的單元電路就更多，功能就越強大。甚至單片機廠商還可以根據用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機芯片。 此外，現在的產品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機除了功能強和功耗低外，還要求其體積要小?，F在的許多單片機都具有多種封裝形式，其中SMD(表面封裝 )越來越受歡迎，使得由單片機構成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。 青島理工大學畢業(yè)設計 5 第 2 章 紅外線 紅外線簡介 紅外線 紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，由德國科學家霍胥爾于1800 年發(fā)現，又稱為紅外熱輻射 ,他將太陽光用三棱鏡分解開，在各種不同 顏色的色帶位置上放置了溫度計，試圖測量各種顏色的光的加熱效應。結果發(fā)現，位于紅光外側的那支溫度計升溫最快。紅外線具有： 力強因此得到結論：太陽光譜中，紅光的外側必定存在看不見的光線，這就是紅外線。也可以當作傳輸之媒界。太陽光譜上紅外線的波長大于可見光線，波長為～ 1000μ m。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為 ～ m 之間；中紅外線，波長為 ～ m 之間；遠紅外線，波長為 ～ l000μ m之間。