【正文】 紅外人體報警器設(shè)計報告畢業(yè)論文目錄第一章：引言........................................... ：紅外報警監(jiān)控系統(tǒng)概述........................... ：課題要求及系統(tǒng)功能............................. ：課題設(shè)計目的...................................第二章：紅外報警系統(tǒng)原理............................... ：熱釋電效應(yīng)原理................................. ：被動式熱釋電傳感器防盜報警工作原理............. 、被動式紅外報警器組成結(jié)構(gòu)....................... 、DYPME003人體感應(yīng)傳感器........................第三章：系統(tǒng)主要硬件設(shè)計...............................、單片機電路.....................................、紅外熱釋電報警傳感器電路.......................、溫濕度傳感器器及檢測電路.......................、DS1302實時時鐘電路.............................、LCD顯示電路....................................、EEPROM存儲器電路...............................、鍵盤電路.......................................、供電及程序下載電路.............................第四章：系統(tǒng)軟件設(shè)計...................................、軟件流程圖.....................................、主程序.........................................第五章：分析與調(diào)試.....................................、下載與調(diào)試.....................................、紅外報警監(jiān)控系統(tǒng)安裝運行.......................總結(jié)...................................................致謝...................................................參考文獻...............................................第一章：引言紅外報警監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代報警監(jiān)控系統(tǒng)中比較先進的報警系統(tǒng)，它利用紅外熱釋電原理，巧妙地獲取人體的入侵信息，并且存儲信息，幾大模塊功能電路組合起來，使得其同時具有獲取信息，存儲，報警等功能，為當今各種住房及設(shè)施提供了完備的安全保障。紅外報警監(jiān)控系統(tǒng)由紅外熱釋電傳感器、DS1302時鐘電路、EEPROM存儲電路、液晶屏和鍵盤組成。其主要功能有： 紅外熱釋電傳感器獲取人體入侵信息，當監(jiān)控功能打開并且有人入侵時，驅(qū)動蜂鳴器報警，LED報警燈閃爍。 報警時間自動存儲至EEPROM存儲器，當按查詢按鈕時顯示上次報警時間。 具備不間斷時鐘電路，當前時間在液晶屏顯示。時鐘電路具有后備電池，系統(tǒng)掉電后始終依然運行，再次上電顯示當前時間，無須重新調(diào)時。 四鍵鍵盤可以調(diào)校時鐘初始值，具體方法是連續(xù)按設(shè)置鍵直至“年”、“月”、“日”、“時”、“分”、“秒”相應(yīng)的位置閃爍，再通過Up鍵和Down鍵調(diào)整數(shù)值，調(diào)整完畢繼續(xù)按設(shè)置鍵進入正常狀態(tài)。 可以通過設(shè)置鍵打開或關(guān)閉監(jiān)控報警功能。本課題的設(shè)計著重考察學(xué)生對于的單片機應(yīng)用的理解，在理解單片機功能的前提下，能夠加一些簡單的外接電路，讓其實現(xiàn)各種功能，同時也考察了學(xué)生對于特定功能的傳感器的認識，為以后工作和學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。第二章：紅外報警系統(tǒng)原理熱釋電傳感器是一種將熱量變化轉(zhuǎn)換為電量變化的能量轉(zhuǎn)換器件。因紅外線具有很強的熱效應(yīng)，當交互變化的紅外線照射到晶體表面時，晶體溫度迅速變化，這時會發(fā)生電荷的變化，從而形成一個明顯的外電場，這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。熱釋電紅外傳感器內(nèi)部的熱釋電晶體的極化，隨著溫度的變化而變化。當恒定的紅外輻射照射在探測器探頭上時，熱釋電晶體溫度不變，晶體對外呈電中性，探測器沒有電信號輸出，因而恒定的紅外輻射不能被檢測到。另外熱釋電晶體輸出的是電信號，不能直接使用，需要用電阻將其轉(zhuǎn)換為電壓形式，該電阻阻抗高達104M歐，故引入N 溝道結(jié)型場效應(yīng)管接成共漏形式來完成阻抗變換。熱釋電紅外線元件是一種典型的熱量傳感器，常用紅外光發(fā)射能量作為整個防盜報警裝置中檢測入侵者及其活動的手段。熱釋電人體紅外線傳感器是上世紀80年代末期出現(xiàn)的一種新型傳感器件， 現(xiàn)在電子防盜報警設(shè)備研制中已得到廣泛的應(yīng)用。通常我們采用的熱釋電傳感器防盜報警電路，是利用該電路檢測到有人進入防范區(qū)時通過能量變化導(dǎo)致產(chǎn)生電信號，最終電聲報警。其工作原理如下：一般人體體溫是37℃，所以會發(fā)出波長10um左右的紅外線，被動式紅外傳感器探頭就是靠探測人體發(fā)射的10um 左右的紅外線進行工作的。人體發(fā)射的10um 左右的紅外線通過菲涅耳濾光片增強后聚集到紅外感應(yīng)源上，紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，經(jīng)后續(xù)電路檢測處理后就能產(chǎn)生報警信號了。在紅外探頭中有兩個關(guān)鍵性的器件，一個是熱釋電紅外傳感器，它能將波長為8~ 12um 之間的紅外信號的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，并對自然界中的可見光信號具有抑制作用，因此在紅外探測器的有效警戒區(qū)內(nèi)，當無人體移動時，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的只是背景溫度，沒有信號變化，所以不能產(chǎn)生電信號，也不會報警；當人體進人警戒區(qū)，通過菲涅耳透鏡，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異信號，此時產(chǎn)生電信號，從而報警。另外一個器件就是菲涅耳透鏡，它具有聚焦即將熱釋電的紅外信號反射在紅外傳感器上的作用， 還能將警戒區(qū)內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進入警戒區(qū)的移動物體能以溫度變化的形式在熱釋電紅外傳感器上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號，這樣熱釋電紅外傳感器產(chǎn)生變化的電信號，后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后產(chǎn)生報警信號。、被動式紅外報警器組成結(jié)構(gòu)被動式紅外報警器主要由菲涅耳光學(xué)系統(tǒng)、熱釋電紅外傳感器、信號濾波和放大電路、信號處理和報警電路等幾部分組成( 如圖1 所示) 。圖1 被動式紅外報警器組成框圖菲涅爾透鏡一般采用聚乙烯塑料片制成，顏色為乳白色或黑色，呈半透明狀，但對波長為10Lm左右的紅外線來說卻是透明的。菲涅耳透鏡的焦點一般為5 厘米左右，除有聚焦作用還可形成可見區(qū)和盲區(qū)，實際應(yīng)用時一般把菲涅耳透鏡固定在傳感器正前方1~ 5 厘米的地方。當物體射出的紅外線通過菲涅耳透鏡后，傳到熱釋電紅外探測器，這時熱釋電紅外探測器將輸出脈沖信號，脈沖信號經(jīng)放大和濾波后，由電壓比較器將其與基準值進行比較，當輸出信號達到一定值時，報警電路發(fā)出警報。被動式熱釋電紅外探頭的優(yōu)點是本身不發(fā)生各種類型的輻射，器件的功耗小、隱蔽性好、價格低。缺點是具有容易受各種熱源、光源及射頻輻射的干擾；被動紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收；當環(huán)境溫度和人體溫度接近時，探測和靈敏度下降，有時還會短時失靈。目前市場上經(jīng)常采用P288型熱釋電紅外傳感器作為敏感元件，能以非接觸方式檢測出人體輻射出的紅外能量，并將其轉(zhuǎn)化為電信號輸出。該傳感器外接12V電源，內(nèi)部裝有菲涅耳透鏡，檢測區(qū)域為球形，有效警戒距離為12~ 15m，方向角為85度。當紅外警戒區(qū)內(nèi)無移動物體時，傳感器無輸出信號，報警電路不工作；當有人闖入警戒區(qū)時，只要人體移動，其輻射出的紅外線便會被熱釋電紅外傳感器所接收，并輸出微弱的電信號。該信號經(jīng)運算放大器A1和A2放大后，會輸出一個較強的電信號。再輸送給由A3 和A4 組成的雙限電壓比較器。具體電路如圖2所示：圖2 熱釋電傳感器檢測電路、DYPME003人體感應(yīng)傳感器圖2所示電路比較繁瑣，調(diào)試難度也較大。目前市場上有集成紅外人體感應(yīng)傳感器，將熱釋電傳感器、菲涅耳透鏡和調(diào)理電路集成在一個模塊上，可以實現(xiàn)5伏電壓供電，性能穩(wěn)定，使用方便。DYPME003人體感應(yīng)傳感器就是這樣一款基于紅外線技術(shù)的自動控制產(chǎn)品，靈敏度高，可靠性強，超低電壓工作模式，廣泛應(yīng)用于各類自動感應(yīng)電器設(shè)備，尤其是干電池供電的自動控制產(chǎn)品中。其功能特點：l 全自動感應(yīng)：人進入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動延時關(guān)閉高電平，輸出低電平。l 光敏控制（可選擇，出廠時未設(shè)）：可設(shè)置光敏控制，白天或光線強時不感應(yīng)。l 溫度補償(可選擇，出廠時未設(shè))：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。l 兩種觸發(fā)方式：:即感應(yīng)輸出高電平后，延時時間段一結(jié)束，輸出將自動從高電平變?yōu)榈碗娖?；：即感?yīng)輸出高電平后，在延時時間段內(nèi)，