【正文】 鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學(xué)系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號(hào)放大 70 分貝以上，這樣就可以測(cè)出 1020 米范圍內(nèi)人的行動(dòng)。 一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過(guò)部分鏡面聚焦，并被熱釋電元件接收，由于兩片熱釋電元件接收到的能量不同，熱釋電也不同，不能抵消，經(jīng)信號(hào)處理并報(bào)警。 （ 3） 控制信息的 采集。 14 圖 22 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)研制過(guò)程框圖 從設(shè)計(jì)的要求來(lái)分析該設(shè)計(jì)包含如下結(jié)構(gòu)： 熱釋電紅外傳探頭電路 、報(bào)警 電路、單片機(jī)、復(fù)位電路、 LED 顯示控制電路 及相關(guān)的控制管理軟件組成 ；它們之間的構(gòu)成框圖如 圖 23總體設(shè)計(jì)框圖所示： 硬件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì) 聯(lián)機(jī)仿真調(diào)試 開(kāi)始 確定設(shè)計(jì)方案 排 除故障 系統(tǒng)運(yùn)行 完成研制 CPU AT89C 51 復(fù)位電路 信號(hào)檢測(cè)電路 報(bào)警執(zhí)行電路 LED 發(fā)光顯示 放大 驅(qū)動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 15 圖 23 總體設(shè)計(jì)框圖 處理器采用 51 系列單片機(jī) ST89C52。 方案二； 利用固定點(diǎn)電話聯(lián)網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)家庭防盜報(bào)警，該系統(tǒng)由編程主機(jī)、探測(cè)器、門(mén)磁和遙控器組成，一旦發(fā)生警情，能把報(bào)警信息通過(guò)郵電通訊網(wǎng)絡(luò)瞬間遠(yuǎn)程傳輸?shù)接脩粼O(shè)定的固定電話上 ，同時(shí)向接警中心報(bào)告，中心聯(lián)網(wǎng)電腦可通過(guò)電子地圖、數(shù)據(jù)庫(kù)、電腦語(yǔ)音提示、監(jiān)聽(tīng)現(xiàn)場(chǎng)情況，顯示發(fā)生警情待 測(cè)目 標(biāo) 光學(xué)系統(tǒng) （菲涅爾透鏡） 熱釋電紅外傳感器 信號(hào)處理 報(bào)警電路 13 的單位、地址、方位、發(fā)案時(shí)間、所轄派出所（巡邏大隊(duì)）經(jīng)歷分布，及時(shí)調(diào)動(dòng)警力做出快速處理。它的最簡(jiǎn)單形式是本地（家庭、單位）報(bào)警系統(tǒng)，它的組成部分是 入侵探測(cè)器和本地報(bào)警控制器，以及聲光報(bào)警器。防盜報(bào)警系統(tǒng)與出入口控制系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、訪客對(duì)講系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)等一起構(gòu)成了安全防范系統(tǒng)。但人體移動(dòng)時(shí) ,兩元件極化程度不同 ,凈輸出電壓不為 0 ,從而達(dá)到了探測(cè)移動(dòng)人體的目的。 數(shù)字化、無(wú)線化、集成化是防盜報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展的要求，所以我們不難發(fā)現(xiàn)防盜報(bào)警 的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)： （ 1）更穩(wěn)定可靠：如探測(cè)器可抗 RFI/EMI（電磁干擾 /射頻干擾）、防雷電等，以適應(yīng)惡劣氣候； （ 2）更多樣的功能：如探測(cè)器可調(diào)頻、防遮擋、防噴蓋、防破壞等； 8 （ 3）更精美、小巧的外觀：以符合品味日益提高的室內(nèi)裝潢需求； （ 4）更智能化的設(shè)計(jì)：方便地設(shè) /撤防，人性化的操作界面； （ 5）更強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)功能； （ 6）更方便的擴(kuò)展性。 目前市面上裝備主要有壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器、開(kāi)關(guān)電子防盜報(bào)警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報(bào)警器等各種報(bào)警器，但這幾種比較常見(jiàn)的報(bào)警器都存在一些缺點(diǎn)： （ 1） 壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器由于壓力板式安裝在墊子內(nèi)，當(dāng)主機(jī)停止工作，主人在家走動(dòng)時(shí)，都很容易失報(bào)和誤報(bào)，其可靠性低。還有紅外監(jiān)控?zé)o線報(bào)警器 ,超聲波防盜報(bào)警器 ,紅外線防盜報(bào)警器 ， 高靈敏紅外報(bào)警器 ， 觸摸式延時(shí)防盜報(bào)警器 , 觸摸式防盜報(bào)警器 ,紅外報(bào)警器 , 紅外線聲光報(bào)警器等。 84年以后安防事業(yè)在中國(guó)進(jìn)入了普及與提高階段，而且發(fā)展迅速。 關(guān)鍵字 ： 單片機(jī)， 熱釋電傳感器 ， 靈敏度 ， 防盜器 3 1 引言 發(fā)展概況 從上世紀(jì)初，報(bào)警系統(tǒng)就已經(jīng)在北美稍具雛形。 概述了紅外輻射的知識(shí)、熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理。罪犯撬玻璃的聲音，砸展柜的聲音傳到了值班室。 紅外線 作為一種 不 可 見(jiàn)光 ，有 很強(qiáng)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(yīng)用 。 本設(shè)計(jì)就是為了滿足現(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)。 所以作為新一代的智能安全防盜報(bào)警器系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生，并日益受到廣泛的重視和運(yùn)用。終端由中央處理器、輸入模塊、輸出模塊、通信模塊、功能設(shè)定模塊等部分組成。 防盜報(bào)警系統(tǒng)的構(gòu)成 防盜報(bào)警系統(tǒng)是用物 理方法或電子技術(shù)，自動(dòng)探測(cè)發(fā)生在布防監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的10 侵入行為，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，并提示值班人員發(fā)生報(bào)警的區(qū)域部位，顯示可能采取對(duì)策的系統(tǒng)。因此，就需要各種各樣的報(bào)警探測(cè)器，以滿足不同的安全防范要求。 BISS0001 是一款高性能的傳感信號(hào)處理集成電路。硬件包括單片機(jī)、輸入 /輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。對(duì)某種特定要求，需檢測(cè)目標(biāo)物的存在狀態(tài)，把某狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)或裝置的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。為了僅僅對(duì)人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲泥爾濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的抑制作用。 PIR 的原理特性 熱釋電紅外線傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為 2*1mm 的探測(cè)元件。為了對(duì)某一波長(zhǎng)范圍的紅外輻射有較高的敏感度，該傳感器在窗口上加裝了一塊干涉濾波片。 缺點(diǎn)主要為： （ 1） 容易受各種熱源、陽(yáng)光源干擾； （ 2） 受環(huán)境溫度限制，環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，靈敏度下降； （ 3） 針對(duì)被動(dòng)紅外探測(cè)器存在的缺點(diǎn)，可以采用不同的措施來(lái)避免產(chǎn)品誤報(bào)和漏報(bào)現(xiàn)象。 （ 5） 單片機(jī)的功能是通用的。因此常說(shuō)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是指前 128 個(gè)單元，簡(jiǎn)稱內(nèi)部 RAM。 （ 3） 三層程序存儲(chǔ)器瑣。 P2口 ： P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 1/O口， P2口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL門(mén)電流，當(dāng) P2口被寫(xiě)“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。 RST： 復(fù)位輸入。當(dāng) P1口的管腳第一次寫(xiě) l時(shí)，被定義為高阻輸入。 （ 9） 內(nèi)部總線 上述部件只有通過(guò)內(nèi)部總線將其連接起來(lái)才能構(gòu)成一個(gè)完整的單片機(jī)系統(tǒng)。 圖 29 為 ST89C52 單片機(jī)的基本組成功能方塊圖。為滿足控制的需要，單片機(jī)的邏輯控制能力要優(yōu)于同等級(jí)的 CPU，特別是單片機(jī)具有很強(qiáng)的位處理能力。 菲涅爾透鏡是凸透鏡，將物體的紅外影像投射在熱電元件表面。被動(dòng)紅外報(bào)警器的特點(diǎn)是能夠響應(yīng)入侵者在所防范區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)所引起的紅外輻射變化，并能使監(jiān)控報(bào)警器產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，從而完成報(bào)警功能。紅外線熱釋電傳感器也不要安裝在有強(qiáng)氣流活動(dòng)的地方。人體都有恒定的體溫，一般在 37℃ ,所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng) 10um左右的紅外線，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的 10um左右的紅外線而進(jìn)行工作的。 智能住宅安防報(bào)警系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方案是參照國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，根據(jù)我國(guó)住宅建設(shè)的實(shí)際情況，為滿足新時(shí)期居民的居住要求，并充分考慮其經(jīng)濟(jì)性和可靠性。 該設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。圖中，菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測(cè)器前方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測(cè)接收靈敏度。 （ 5） 從防盜探測(cè)器與報(bào)警主機(jī)（后端處理器）的連接方式可分有線與無(wú)線 。 現(xiàn)時(shí)社會(huì)治安問(wèn)題嚴(yán)峻 ， 各種入室搶竊、偷盜事件時(shí)有發(fā)生 ,治安問(wèn)題更加突出。人體的正常體溫為 36~℃，即 309~，其輻射的最強(qiáng)的紅外線的波長(zhǎng)為λ m=2989/（ 309~） =~，中心波長(zhǎng)為 ，正好落在濾光窗的響應(yīng)波長(zhǎng)的中心。紅外報(bào)警器大多數(shù)采用國(guó)外的先進(jìn)技術(shù) ,其功能也非常 先進(jìn)。 熱釋電紅外線傳感器由探測(cè)元、濾光窗和場(chǎng)效應(yīng)管阻抗變換器等三大部分組成，如圖 01 所示。 相反地，經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)也帶來(lái)了相當(dāng)大的負(fù)面社會(huì)效應(yīng)，城鄉(xiāng)、區(qū)域收入差距進(jìn)一步拉大，流動(dòng)人口也開(kāi)始迅速增加，盜竊、入室搶劫等刑事案件也呈現(xiàn)出了增長(zhǎng)趨勢(shì)，人們 越來(lái)越渴望有一個(gè)安全生活的空間，但是犯罪分子的作案手段越來(lái)越高明，他們甚至采用一些高科技的作案手段，使得以往那種依靠安裝防盜門(mén)窗、或靠人防的防范方式越來(lái)越不能滿足人們?nèi)粘７婪兜囊蟆? 目前，對(duì)北美的安防產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，最成功的經(jīng)營(yíng)模式就是聯(lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)模式，聯(lián)網(wǎng)報(bào)警將整個(gè)北美的安防產(chǎn)業(yè)從橫向到縱向進(jìn)行整合串并，形成了一個(gè)集中許多高科技手段和產(chǎn)業(yè)化管理水準(zhǔn)的一體化綜合性 產(chǎn)業(yè)。 目錄 實(shí)習(xí)分工情況 ................................................................................................................... 1 摘 要 ............................................................................................................................... 2 1 引言 ........................................................................................................................... 3 發(fā)展概況 ............................................................................................................. 3 設(shè)計(jì)背景 ............................................................................................................. 7 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 ................................................................................................... 8 防盜報(bào)警系統(tǒng) 的構(gòu)成 ............................................................................................ 9 防盜報(bào)警器的分類 ............................................................................................. 10 2 總體設(shè)計(jì)方案 ..............................................................................................................11 方案選擇 ............................................................................................................11 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .................................................................................................... 13 系統(tǒng)的功能要求 ....................................................................................... 15 總體的設(shè)計(jì) .............................................................................................. 15 系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù) ................................................................................................. 15 傳感器技術(shù) ............................................................................................. 16 PIR 的原理特性 ...................................................................................... 18 PIR 結(jié)構(gòu)特性及安裝 ................................................................................ 19 單片機(jī)技術(shù) ............................................................................................. 22 LM317 概述 ............................................................................................... 32 系統(tǒng)軟 件設(shè)計(jì) .........................................................