【正文】 。電路如圖 33所示。 圖 32 LM324引腳排列 由于 LM324 四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格 低廉等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在各種電路中。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立。當(dāng)熱源在透鏡前運動時 ,順次從某一單元透鏡視場進(jìn)入又退出，透鏡的功能就是將連續(xù)的熱源信號變成斷續(xù)的輻射信號 , 人體或者體積較大的動物都有恒定的體溫，一般在 37 度，所以會發(fā)出特定波長 10μm左右的紅外線，當(dāng)人體進(jìn)入檢測區(qū)，因人體溫度與環(huán)境溫度有差別，人體發(fā)射的 10μm左右的紅外線通過菲涅耳透鏡透鏡增強后聚集到紅外感應(yīng)源 (熱釋電元件 )上。 D203S 的主要性能參數(shù)如表： 表 21 D203S 型傳感器參數(shù) 參數(shù)名稱 參數(shù)值 型號 D203S 接收波長 5— 14 微米 靈敏度 3200 伏 /瓦 探測率 (D*) 108 cmHz1/2/W 輸出平 衡度 10% 源極電壓 ～ 伏 電源電壓 3— 15 伏 工作溫度范圍 30— 70186。把兩個極性 的熱釋電敏感元做在同一晶片上，由于溫度的變化影響整個晶片產(chǎn)生溫度變化時，兩個敏感元產(chǎn)生的熱釋電信號互相抵消，起到補償?shù)淖饔?。下面介紹 D203S 型惹釋紅外傳感器的結(jié)構(gòu)、原理。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變 成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應(yīng)管放大后向外輸出。提供了標(biāo)準(zhǔn)的事件處理函數(shù)、事件、方法，并通過控件屬性對串口參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，比較容易地解決了串口通信問題。本系統(tǒng)就是基于單片機而設(shè)計的多路熱式紅外無線報警系統(tǒng)。 alarm signal transmitted to microcontroller, the need for direction and to record the occurrence of time to do. The design of the puter39。報警信號和方位編碼經(jīng)編碼器編碼后，通過無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)距離傳輸。在報警終端，編碼器將接收到的編碼信號解碼，并產(chǎn)生高低電平信號， 傳送給單片機處理器，轉(zhuǎn)為聲音報警信號，同時 兩位數(shù)碼管 顯示發(fā)出報警的方位， 當(dāng)有多路同時發(fā)生報警時將交換顯示報警的方位；報警信號傳至單片機后，需要對方位及發(fā)生的時間做以記錄。s serial port by using the MAX232 as a COM port and data transfer between puter serial conversion chip to VB as the development of PC software, the above transmission and recorded. Key Words： Infrared sensor。 設(shè)計思路 本系統(tǒng)總體設(shè)計思路是由探測器發(fā)射電路和接收報警電路兩部分組成。 框架圖 傳感器 放 大 編 碼 發(fā) 射 接收 解碼 單片機 串口通信 聲音報警 顯示電路 MAX2322 熱釋紅外線報警系統(tǒng)設(shè)計 –2– 2 紅外探測基本原理 紅外探測基本工作原理是利用熱釋電效應(yīng)，即在鈦酸鋇一類晶體的上、下表面設(shè)置電極，在上表面覆以黑色膜 ，若有紅外線間歇地照射，其表面溫度上升 △ T，其晶體內(nèi)部的原子排列將產(chǎn)生變化，引起自發(fā)極化電荷，在上下電極之間產(chǎn)生 電壓 △ U。為使 探測空間的紅外線集中到傳感器上，一般在熱釋傳感器的前方安裝菲涅爾透鏡。 D203S 型熱釋電紅外傳感器有熱釋電敏感元件（ PZT 兩個）、場效應(yīng)管、高阻值電阻 Rg 和濾光片等組成。 因此，它只能在由于外界的輻射而引起它本身變化的溫度變化時，才會 給出一個相應(yīng)的電信號，當(dāng)溫度的變化趨于穩(wěn)定后，就再沒有信號輸出，即熱釋電信號與它本身的溫度變化率成正比。C 保存溫度范圍 40— 80186。 熱釋紅外線報警系統(tǒng)設(shè)計 –4– 3 熱釋紅外傳感器的采集、處理設(shè)計 熱釋紅外傳感器輸出的微弱檢測信號，要經(jīng)過放大、比較、延遲等幾個環(huán)節(jié)才能發(fā)出較為穩(wěn)定的報警信號和控制信號。每一組運算放大器可用圖 1所示的符號來表示，它有 5個引出腳，其中“ +”、“ ”為兩個信號輸入端，“ V+”、“ V”為正、負(fù)電源端，“ Vo”為輸出端。 放大電路 紅外傳感器的輸出檢測信號很小，要經(jīng)過高增益、低噪聲低頻放大器放大后，才能進(jìn)一步處理，一般來講，要求放大器增益 6070dB，帶寬為 。 圖 33 紅外信號放大電路 IC1a 和 IC1b 分別組成高低通放大器， IC1a 為反相比例放大器， IC1b 為同相比例放大器，他們兩的結(jié)構(gòu)相同，只是元件參數(shù)有差異。輸入電壓 U1 同時加到 A1 的正輸入端和 A2的負(fù)輸入端之間，當(dāng) Ui U1 時，運放 A1 輸出高電平；當(dāng) Ui U2時，運放 A2 輸出高電平。 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點是電路 有一個穩(wěn)定狀態(tài)和一個暫穩(wěn)狀態(tài)。 圖 35 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器結(jié)構(gòu)和波形 在充電的瞬間 ，電源＋ VDD→ R→ C→ 地，對電容充電，充電時間常數(shù) T＝ RC。 熱釋紅外線報警系統(tǒng)設(shè)計 –7– 4 編 解 碼電路 為實現(xiàn)多路無線報警，擴大監(jiān)測的范圍，需要對報警信號進(jìn)行編碼后在進(jìn)行發(fā)射。 其外圍電路如圖 42示： 圖 42 pt2262 和 pt2272 連接圖 熱釋紅外線報警系統(tǒng)設(shè)計 –9– 5 收發(fā)電路設(shè)計 由于編碼后的數(shù)字信號不能直接進(jìn)行傳輸，要借助調(diào)制設(shè)備設(shè)備，將數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)成數(shù)字頻帶信號進(jìn)行傳輸。本系統(tǒng)設(shè)計采用的是 ASK 的調(diào)制解調(diào)方式，其設(shè)備簡單，功耗低，適合報警系統(tǒng)設(shè)計。 熱釋紅外線報警系統(tǒng)設(shè)計 –10– 6 報警電路設(shè)計 接到無線發(fā)射的信號后，需對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換為直觀的聲音信號。 硬件電路設(shè)計 AT89C52 及其最小系統(tǒng)設(shè)計 AT89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。 在發(fā)生報警 后，如需要接觸報警，必須有復(fù)位電路對。通常在引腳 XTALl和 XTAL2 跨接石英晶體和兩個補償電容構(gòu)成自激振蕩器，結(jié)構(gòu)如圖 2 中 Y C1C17。手動復(fù)位要求在電源接通的條件下，在單片機運行期間，用按鈕開關(guān)操作使單片機復(fù)位。 LED 有共陰極和共陽極兩種接法：共陽極接法是把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極，使用時公共陽極接 +5V，每個發(fā)光二極管的陰極通過電阻與輸入端相連。在本設(shè)計中采用了共陽極的接法來顯示報警信息。但在 1腳和 8 腳之間增加一只外接電阻和電容 ,便可將電壓增益調(diào)為任意值 ,直至 200。輸出的音頻信號經(jīng)過功率放大器放大后便可以驅(qū)動揚聲器發(fā)出相應(yīng)的聲音。再次有信號發(fā)出，報警電路繼續(xù)工作。 MAX232 芯片內(nèi)部有一個電源電壓變壓器，可以把輸入的 +5V 電源電壓變換成為 RS232C 輸出電平所需的 l0V 電壓。它只使用單 +5V 為其工作，配接 4 個 luF 電解電 容即可完成 RS232 電平與 TTL 電平之間的轉(zhuǎn)換。 圖 63 max232轉(zhuǎn)換芯片和串口的連 接 串口通訊的硬件電路為了能夠在計算機端看到單片機發(fā)出的數(shù)據(jù)，我們 必須借助一個計算機串口調(diào)試軟件來觀察 ，以對其設(shè)計進(jìn)行仿真。使編程的各功能程序?qū)崿F(xiàn)模塊化，子程序化。兩位數(shù)碼管 a,b,c,d,e,f,g 引腳分別接單片機的 口，引腳 1和 2 分別接 和 。 void delay(uchar z)。 sbit led_d=P0^3。 sbit led_1=P2^0。 sbit sen3=P1^2。由于其所需電纜線少，接線簡單，所以在較遠(yuǎn)距離傳輸中，得到了廣泛的運用 。串行端口在四種工作模式下有不同的波特率計算方法 如下 ： 方式 0的波特率，固定為晶振頻率的十二分之一。 SMOD=1 時，為晶振頻率的 1/32. 方式 1與方式 3的波特率，都由定時器的溢出率決定。然后考慮通信時鐘誤差。 ② 通信協(xié)議 通信協(xié)議是通信設(shè)備 在通信前的約定， 包括對數(shù)據(jù)格式、同步方式、傳送速度、傳送步驟、檢糾錯方式以及控制字符定義等問題做出統(tǒng)一規(guī)定，通信雙方必須共同遵守 ，單片機 和 計算機有了協(xié)議這種約定，通信雙方才能明白對方的意圖，以 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換 。 //串口初始化函數(shù) void COM_send(void)。 //定時器 1 工作在方式 2，定時器 0工作在方式 1 TH1 =0xfd。 //允許串行口中斷 PS=1。 //清除中斷標(biāo)志位 RECEIVR_buffer=SBUF。amp。 } } Pc 機上位機的軟件設(shè)計 單片機將數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機后，計算機必須 顯示發(fā)送的報警方位，這就需要借助界面化的操作程序。利用 API 函數(shù)編寫串行通信程序較為復(fù)雜，需熱釋紅外線報警系統(tǒng)設(shè)計 –18– 要掌握大量的通信知識，其優(yōu)點是可實現(xiàn)的功能更豐富、應(yīng)用面更廣泛，適合于編寫較為復(fù)雜的低層次通信程序。 SettingS：以字符串的形式設(shè)置或返回串口通信參數(shù)。在報警部分電源設(shè)計中，為保證電源 供電的穩(wěn)定性，采用穩(wěn)壓電源供電。 220V 的交流電壓，經(jīng)變壓器 T 降壓和橋式整流器進(jìn)行全波整流后，變?yōu)橹绷麟妷?，?C 進(jìn)行濾波，作為 CW7806集成穩(wěn)壓器的輸入電壓，經(jīng)其穩(wěn)壓后變?yōu)榉浅７€(wěn)定的直流電壓。 仿真的設(shè)置 keil c51 軟件和 proteus SP3 軟件，分別進(jìn)行安裝。在 DEBUG 選項中右欄上部的下拉菜選中選擇 Proteus VSM Monitor51 Driver。 如圖 81 示 : 熱釋紅外線報警系統(tǒng)設(shè)計 –21– 圖 81 電路原理圖 圖 82 keil設(shè)置 熱釋紅外線報警系統(tǒng)設(shè)計 –22– 將輸出設(shè)置中的“產(chǎn)生 hex 文件”選項勾選，再次編譯