【正文】 c infrared sensor。 0應(yīng)用元件的介紹 1 應(yīng)用元件的介紹 熱釋電傳感器的原理 當(dāng)一些晶體受熱時(shí)，在晶體兩端將會(huì)產(chǎn)生數(shù)量相等而符號(hào)相反的電荷，這種由于熱變化產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象，被稱為熱釋電效 應(yīng)。 熱釋紅外傳感器的結(jié)構(gòu) 紅外探測(cè)器是熱釋紅外傳感器的重要組成部分。 如圖 23所示的電路連接負(fù)載，則在紅外輻射時(shí)，就有電流流過負(fù)載經(jīng)放大后成為輸出信號(hào)。 需要說明的是 :在每次接通電源時(shí)，傳感器要 有幾秒到十幾秒的“預(yù)熱”時(shí)間，在這段時(shí)期 內(nèi)該傳感器不起作用。此時(shí)，電壓比較器輸出端⑴為低電平；而延時(shí)器的⑵腳原來經(jīng) R14上拉電阻設(shè)置為高電平，則 D1導(dǎo)通，將定時(shí)器的⑵腳鉗位成低電平。按鈕的穩(wěn)定閉合時(shí)間的長(zhǎng)短則是由操作人員的按鍵動(dòng)作所決定的，一般為零點(diǎn)幾秒至數(shù)秒。 本系統(tǒng)使用單片機(jī)匯編語(yǔ)言編程。調(diào)入計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù) ORL P1,18H MOV A， P1 。當(dāng)探測(cè)頭探測(cè)到人體時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警的信號(hào)，等待一段延遲時(shí)間后自動(dòng)消除報(bào)警信號(hào)，并可手動(dòng)解除報(bào)警信號(hào)。在新的產(chǎn)品化的管理系統(tǒng)中，人們將會(huì)越來越多的體驗(yàn)到現(xiàn)代生活的氣息。 調(diào)試規(guī)則 在調(diào)試過程中，我們采取累積法，只有前一步的系統(tǒng)正常工作后，才會(huì)在程序和硬件中進(jìn)行功能增加，如果修改后有錯(cuò)誤，我們?cè)偈褂猛嘶胤ǎ{(diào)入以前的程序和硬件圖進(jìn)行甄別。 開始 置 掃描 R7加 1 延遲去抖 R7減 1 結(jié)束 Y Y N N =0？ =0？ 0軟件設(shè) 計(jì) 13 圖 43 動(dòng)態(tài)顯示程序流程圖 系統(tǒng)的總程序 具體程序如下： ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0030H MAIN： BAOJINGLED EQU MOV R0， 32H 。 本系統(tǒng)采用了 LED 動(dòng)態(tài)顯示方式 ,在多位 LED 顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，將所有位的段選線并聯(lián)在一起，有一個(gè) 8位 I/O口控制。通常的按鈕所用開關(guān)為機(jī) 械彈性開關(guān)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開、閉合時(shí)，電壓信號(hào)波形如圖 39所示。按圖 34 所示參數(shù)計(jì)算得到 ,第一級(jí)放大增益為 : 61 4V RA R?,第二級(jí)放大增益為 : 102 9V RA R?,總放大增益為 : 12 2 0 1 0 0 2 0 0 0 6 6V V VA A A d B? ? ? ? ?,比較符合實(shí)際應(yīng)用 ,能保證電路工作可靠。菲涅爾透鏡實(shí)際是一個(gè)透鏡組，每個(gè)單元一般都只有一個(gè)不大的視場(chǎng)，且相鄰的視場(chǎng)既不連續(xù)，也不交叉，都相隔一個(gè)盲區(qū) (如圖 24所示 )。 由于自發(fā)極化，在與極化軸相垂直的晶體兩外表面上出現(xiàn)正負(fù)極化強(qiáng)度。 實(shí)際中大多數(shù)物體為非黑體，其熱輻射公式為： 0EE?? （ 22） 其中： E 為物體在一定溫度下的輻射能力； E0 為與 E 在同一溫度下的黑體輻射能力 。 ● 隱蔽性好，可流動(dòng)安裝。 電子與信息工程學(xué)院 本 科 畢 業(yè) 論 文 論文題目： 熱釋電紅外報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 I 摘 要 利用熱釋電紅外傳感器的紅外輻射與紅外探測(cè)的原理，設(shè)計(jì)的 一種 新型探測(cè)器，測(cè)量范圍廣 , 響應(yīng)速度快 , 靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)，安全可靠。 研究的目的 為了滿足現(xiàn)代住宅防盜的需要而設(shè)計(jì)的家 庭式電子防盜系統(tǒng)。 ε 為黑度系數(shù)，表示物體的發(fā)射能力接近黑體的情況，其值在 0～ 1 之間。但是這些面束縛電荷常常被晶體內(nèi)部或外部的電荷所中和，因而顯示不出來。這樣，當(dāng)人體在裝有菲涅爾透鏡的傳感器監(jiān)控范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡傳到傳感器上，形成一個(gè)不斷交替變化的盲區(qū)和亮區(qū)，使得敏感單元的溫度不斷變化，傳感器從而輸出信號(hào)，或者說，人體在監(jiān)控范圍內(nèi)活動(dòng)時(shí)，進(jìn)人一 個(gè)視場(chǎng)后，又走出這個(gè)視場(chǎng)，再進(jìn)人另一視場(chǎng)對(duì)傳感器而言，相當(dāng)于一會(huì)兒看到人，一會(huì)兒又看不到人，人體的紅外線輻射不斷改變傳感器的溫度，使之有一個(gè)又一個(gè)相應(yīng)的電信號(hào)。 4 C11 00 uFR11KR31 00 KC 112 20 uFC 101 00 uF R71 00 KR 112 20 KR 146 8KR 165 60 KC54 7u FR91KR 126 8KD1C24 70 uFR41 0K321411U 1AL M 3 24321411U 2AL M 3 24321411U 3AL M 3 24C41 0n FC71 0n FR62 00 KR 101 M KC31 0u FC 171 0u FR51 00 KR81 00 KR 132 20 KQ12 N 3 90 4R 156 8KT R I G2Q3R4C V o l t5T H R6D I S7VCC8GND1N E 5 55C91 00 pFC81 0n F+5X1DS15G N D 圖 34熱釋電傳感器的基本電路圖 電壓比較器 LM324 另外兩個(gè)運(yùn)放組成電壓比較檢測(cè)窗口 ,由 R R5和 R R8將高、低通放大器的 U1A⑶腳和 U2A⑶腳均設(shè)置為 1/2Vcc,即 。由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鈕開關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時(shí)夜不會(huì)一下子斷開。而共陰公共端分別由相應(yīng)的I/O 線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。上限 MOV 40H， 00H 。 如此反復(fù)來回的進(jìn)行遞歸調(diào)試，是確保系統(tǒng)整體成功的方法。以最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，綜合并結(jié)合現(xiàn)代化的服務(wù)和管理方式，給人們提供一個(gè)安全、舒適的生活環(huán)境。 20 小結(jié)與展望 結(jié)論 本設(shè)計(jì)的功能是由三部分組成 : 0小結(jié)與展望 21 1. 室內(nèi)防盜報(bào)警功能。計(jì)數(shù)器初期化 R0值百位 /十位 /個(gè)位化 選通 LED1/LED2 顯示十位 /個(gè)位 延時(shí) R7值百位 /十位 /個(gè)位化 選通 LED3/LED4 顯示十位 /個(gè)位 開始 結(jié)束 14 MOV TH0， 00H MOV T10， 00H MOV TCON， 10H KEY： MOV 40H， T1 。主要實(shí)現(xiàn)對(duì)人體的檢測(cè)并計(jì)數(shù)，報(bào)警，鍵盤設(shè)定最大容量報(bào)警人數(shù)速度，顯示人數(shù)及最大容量報(bào)警人數(shù)。抖動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)短由按鈕的的機(jī)械特性決定，一般為 5— 10ms。 而當(dāng)紅外傳感器沒有檢測(cè)到人活動(dòng)時(shí)，由靜態(tài)電路可知，該 5V 直流信號(hào)同時(shí)加到LM324 的 U3A⑶腳，又知道 R1 R1 R13將窗口電壓上、下限設(shè)置為 和 ，即 U3A⑵腳偏置為 ， U3A⑶腳偏置為 。菲 涅爾透鏡一般由聚乙烯塑料片制成，呈乳白色 半透明狀。 如果在熱釋電晶體沿極化軸的端面裝上電極，那么自發(fā)極化在電極上感應(yīng)的電荷量為： SQ AP? （ 23） GND S D JFET G Rg 敏感元 圖 22熱釋電 傳感器的電路圖 4 當(dāng)紅外輻射照射時(shí)，熱釋電晶體溫度升高，自發(fā)極化電晶體溫度升高，自發(fā)極化強(qiáng)度降低，因此電極表面上感應(yīng)電荷減少，這相當(dāng)于“釋放”了一部分電荷，因此稱之為熱釋電現(xiàn)象。所以如果能量出物體的輻射功率，則可確定它的溫度 [1]。不僅如此，它使用了單片機(jī)做信號(hào)處理器，這樣有利于與計(jì)算機(jī)相連接，利用計(jì)算機(jī)統(tǒng)一管 2 理，使整個(gè)小區(qū)的住戶基本情況、資料等在計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)起來，方便來訪人的查詢和保安人員的統(tǒng)一管理。 并且能夠 檢測(cè)人數(shù)及控制 人數(shù)的 最大容量，當(dāng)探測(cè)頭探測(cè)到有人經(jīng)過時(shí) ,系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)數(shù)加一，并通過鍵盤控制最大容量人數(shù)，如果探測(cè)到的人數(shù)超過 最大容量人數(shù)時(shí)則發(fā)出自動(dòng)報(bào)警信號(hào)，并通過 LED 顯示檢測(cè)到的人數(shù)與最大容量報(bào)警人數(shù)。用它制作的防盜報(bào)警器與目前市場(chǎng)上銷售的許多防盜報(bào)警器材相比，具有如下特點(diǎn)： ● 不需要用紅外線或電磁波等發(fā)射源。 紅外測(cè)溫的原理 紅外測(cè)溫是通過探測(cè)物體表面發(fā)射的能量來測(cè)量其溫度，由物理學(xué)可知，處于絕對(duì)溫度（－ ℃ ）以上的任何物體，都要釋放熱能，而紅外輻射溫度計(jì)測(cè)量其中與溫度有關(guān)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的熱能，并將其轉(zhuǎn)換成與溫度成比例的電信號(hào)，由此測(cè)出其溫度。溫度升高到 Tc時(shí)，自極化消失，此溫度稱為居里溫度。熱釋電傳感器只有與菲涅爾透鏡配合使用才能發(fā)揮最大作用。如圖 33所示。 2 20 V ~K1R E L A Y S P S TQ22 N 3 90 4+51KG N D 圖 37執(zhí)行 電路 鍵盤控制電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)中鍵盤控制主要是對(duì)最大容量報(bào)警人數(shù)進(jìn)行設(shè)置，系