【文章內(nèi)容簡介】 ，較以往的微波或紅外單信號探測器，其誤報率明顯下降；防火探測器：防火探測器是由光電感煙探測、溫度 探測和一氧化碳探測構(gòu)成的復合型火災探測器。多傳感器設計思想解決了傳統(tǒng)防火探測器一直存在的誤報率高的問題，增強了火災探測的可靠性。 根據(jù)本次設計的要求，以及兩個方案的元器件對比，選擇方案 2。系統(tǒng)組成框如圖21 所示。 指 示 燈開 關 量 的 輸 入用 戶 端自 動 報 警 器A T 8 9 C 5 1模 擬 量 及傳 感 器 信 號密 碼 電 路報 警 電 路看 門狗電 源電 路輸 入 輸 出 電 路 圖 21 住宅防盜防火系統(tǒng)總體框圖 系統(tǒng)的工作過程 該設計包括硬件和軟件設計兩個部分。模塊劃分為 數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報警等模塊子函數(shù)。 本紅外線防盜報警系統(tǒng)由 熱釋電紅外傳感器 、報警器、單片機控制電路、 LED控制電路及相關的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設定、本地報警等功能。終端由中央處理器、輸入模塊、輸出模塊、通信模塊、功能設定模塊等部分組成。系統(tǒng)可實現(xiàn)功能。當人員外出時，可把 報警系統(tǒng)設置在外出布防狀 華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文） 7 態(tài) ， 探測器工作起來 ,當有人闖入時 ， 熱釋電紅外傳感器將探測到動作 ， 設置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關，打開門限閥門送出 TTL 電平至 AT89C51 單片機，經(jīng)單片機處理運算后 驅(qū)動執(zhí)行報警電路使 警號 發(fā)聲 [1]。紅外線具有隱蔽性，在露 天防護的地方設計一束紅外線可以方便地檢測到是否有人出入。此類裝置設計的要點：其一是能有效判斷是否有人員進入；其二是盡可能大地增加防護范圍。當然，系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性也是追求的重要指標。至于報警可采用聲光信號。 用戶端的防范現(xiàn)場，一旦有人入室盜竊或發(fā)生火災等緊急情況時，與之相應的報警探測器 (各種防火、防盜及手動報警按鈕等 )則立即向用戶端自動報警器發(fā)出報警信號。接到警情事件后，自動報警器立即進行確認 (多次巡檢中斷信號 )，若 50s 后無人解除警情同時警情確認無誤后，進行事件的現(xiàn)場聲 (蜂鳴器 )、光 (LED )報警。 在用戶端自動報警器的面板上設有 LCD 顯示器、鍵盤以及三色警燈 (LED)，三色警燈分別指示火災或紅外 /微波雙鑒的防火防盜報警、正常工作及系統(tǒng)出現(xiàn)故障的狀態(tài)，即報警燈 (紅 )、工作燈 (綠 )和故障燈 (黃 )。用戶端報警器同時具有探頭故障報警功能，避免由于探頭掉電而漏報，出現(xiàn)故障時點亮故障燈 。如果判斷探頭掉線或被剪斷，則聲光報警。如果出現(xiàn)誤觸發(fā)而報警時可以通過觸發(fā)延遲時間 (50s 定時器 )去解除，另外用戶端自動報警器還具備狀態(tài)信息 (如有無交流電、備用電池電量是否不足等 )檢測的功能。 華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文） 8 自動 報警器總體電路設計 自動報警器組成框圖如圖 31 所示，主要包括探測器模塊、鍵盤 /密碼顯示模塊以及電源模塊。本節(jié)著重介紹與報警器電路相關的硬件電路設計。 用 戶 端 自動 報 警 器C P UA T 8 9 C 5 1邏 輯與 非門邏 輯與 非門熱 釋 電 紅 外 探測 器C O 探 測 器溫 度 探 測 器光 電 感 煙 探 測器微 波 探 測 器L C D 顯 示 電 路備 用 電 源看 門 狗 電 路鍵 盤 密 碼控 制 電 路通 訊 接 口輸 入 輸出 控 制電 路緊 急 呼 叫 按 鈕L E D 指 示 燈報 警 蜂 鳴 器報 警 電 路開 關 電 路 圖 31 用戶端自動報警器組成框圖 自動報警器電路如圖 32 所示。時鐘電路由兩個 30P 的電容和 12MHz 的晶振構(gòu)成。復位電路由電阻、電容、二極管和按鍵開關構(gòu)成，具有上電復位和手動復位的功能。單片機的 0INT 、 1INT 分別與盜警、火警傳感器相連，實現(xiàn)各種警情的采集。 華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文） 9 22uFHELPBUZZER12XTAL112MHz1 2LED(RED)1KΩ30pF30pF1 2LED(YELLOW)1K1K12LED(GREEN)I/O41I/O62COM3I/O74I/O55INH6VEE7VSS8C9B10A11I/O312I/O013I/O114I/O215VDD16CD4051ABRSTRXDTXDALARM0ALARM1XTAL2XTAL1B+5V12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND20(AD8)21(AD9)22(AD10)23(AD11)24(AD12)25(AD13)26(AD14)27(AD15)28PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31AD7()32AD6()33AD5()34AD4()35AD3()36AD2()37AD1()38AD0()39VCC40AT89C51+5V+5VAX1X2VCCX3X4200Ω 圖 32 自動報警器電路 系統(tǒng)電源設計 本系統(tǒng)主電源采用直流電源 ? 5V 和 +12V 供電，原理圖如圖 33 所示。電源部分由MC7805/MC7905/MC7812 構(gòu)成，變壓器輸出經(jīng)橋路整流，電容濾波，送入MC7805/MC7905/MC7812 輸入端，最后輸出 ? 5V/+12V 直流電。備用電源作為主電源對單片機系統(tǒng)供電的補充，可以使單片機系統(tǒng)在工作期間，不致因電網(wǎng)突然斷電，導致計算機系統(tǒng) RAM 中的數(shù)據(jù)丟失而中斷工作，更主要的是它可以避免因電源中斷造成整個計算機系統(tǒng)的癱瘓。電網(wǎng)正常工作時給充電電池充電，電網(wǎng)斷電時給穩(wěn)壓塊供電。 華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文） 10 Trans～220VBridge1S2200uFC1Vin1GND2+5V3MC7805100uFC3+5V+12V100uFC7BTC2Trans～220VBridge2S2200uFC5C6Vin1GND2+12V3MC7812 C4C8100uFC7TransBridge2S2200uFC5C6C8Vin1GND25V3MC79055V～220V 圖 33 系統(tǒng)主電源圖 華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文） 11 探測器電路部分包括防盜探測器電路與防火探測器電路兩大部分，其中詳細設計了熱釋電紅外探測器電路和光電感煙探測電路。由多種類型傳感器實現(xiàn)多元信號綜合檢測是本系統(tǒng)中探測電路部分的基本設計思想，多元信號檢測一方面可以有效完成盜情與火情的實時監(jiān)測任務，另一方面大大降低了探測器部分的誤報率，提高了整個系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性。 防盜探測器設計 （ 1）防盜探測器是由熱釋電紅外探測器與微波探測器組成的雙鑒探測器，較之以往的紅外或微波單信號探測器，其誤報率明顯下降，原理示意圖如圖 41 所示。 用 戶 端 自動 報 警 器A T 8 9 C 5 17 4 L S 0 0與 非 門熱 釋 電 紅 外 線探 測 器微 波 探 測 器 圖 41 雙鑒探測器原理示意圖 熱釋電紅外線 (PIR)傳感器是 80 年代發(fā)展起來的一種新型高靈敏度探測元件。 是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器，它能組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置。 它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路 [2]。如圖 42 示為熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖。 圖 42 熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部電路框圖 熱釋電紅外線傳感器主要是由一 種高熱電系數(shù)制成的探測元件，在每個探測器內(nèi)裝入一個或兩個探測元件，并將兩個探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。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 華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文） 12 頭內(nèi)的場效應管放大后向外輸出。 人體輻射的紅外線中心波長為 910um，而探測元件的波長靈敏度在 范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開設了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為 710um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作 探測人體輻射的紅外線傳感器。一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同不能抵消，經(jīng)信號處理 而輸出電壓信號。 熱釋電紅外探測器電路采用的器件包括紅外探測器專用芯片 — 紅外傳感信號處理器 BISS000熱釋電紅外探頭 RE200B(傳感器 )及一些外圍元件 (電阻電容 )。它的正常工作電壓是 +(工作范圍可在 3V 到 5V 之間 )。圖 43 所示為熱釋電紅外探測器分立元件電路圖。當熱釋電紅外探