【文章內(nèi)容簡介】 28 第六章 結(jié)論 29 總湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)（設(shè)計）論 文 10 結(jié) 29 體會 29 第七章 參考文獻 30 附錄 31 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)（設(shè)計）論 文 11 第一章 緒 論 引言 紅外線的簡介 紅外線在光譜中波長自 至 400 微米的一段稱為紅外線，紅外線是不可見光線。所有高于絕對零度（ ℃ ）的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線?，F(xiàn)代物理學稱之為熱射線。 電紅外無線防盜報警系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 紅外無線防盜報警器的發(fā)展主要是基于傳感器 ，傳感器技術(shù)是 21 世紀人們在高新技術(shù)發(fā)展方面爭奪的一個制高點，各發(fā)達國家都將傳感器技術(shù)視為高新技術(shù)之首，美國等西方國家也將此技術(shù)列為國家科技和國防技術(shù)發(fā)展的重點。從而基于傳感器技術(shù)的防盜報警系統(tǒng)也得到了高速發(fā)展。 電紅外無線防盜報警系統(tǒng)技術(shù)的意義 隨著人們生活水平的不斷提高和電子技術(shù)的發(fā)展， “安全防范 ”電子保安系統(tǒng) ——防盜報警系統(tǒng)及閉路監(jiān)控系統(tǒng)越來越廣泛地應(yīng)用于教育、銀行、交通、電力、酒店、超市等公共場合。維護社會公共安全為目的，防入侵、防被盜、防破壞、防火、防暴和安全檢查等，而為了達到防入侵、防 被盜、防破壞等目的我們采用了以電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和計算機等技術(shù)為基礎(chǔ)的安全防范技術(shù)的器材設(shè)備，并將其構(gòu)成一個系統(tǒng)。由此應(yīng)運而生的安全防范技術(shù)正逐步發(fā)展成為一項專門的公安技術(shù)學科，尤其是在現(xiàn)代化技術(shù)高度發(fā)展的今天，犯罪更趨智能化，手段更隱蔽，加強現(xiàn)代化的安全防范技術(shù)，滿足人們對保安系統(tǒng)日益提高的要求和期望，就顯得更為重要。 防盜報警系統(tǒng)是用物理方法或電子技術(shù)，自動探測發(fā)生在布防監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報警信號，并提示值班人員發(fā)生報警的區(qū)域部位，顯示可能采取對策的系統(tǒng)。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)（設(shè)計）論 文 12 防盜報警系統(tǒng)是預(yù)防搶劫、盜竊等意外事 件的重要設(shè)施。一旦發(fā)生突發(fā)事件，就能通過聲光報警信號在安?？刂浦行臏蚀_顯示出事地點，使于迅速采取應(yīng)急措施。防盜報警系統(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)。 無線防盜報警器的分類及介紹 被動式紅外傳感器 被動式紅外傳感器 是利用紅外光敏器件將活動的生物體發(fā)出的微量紅外線轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，并進行放大、處理，它能可靠的將運動的生物體（人）和飄落的物體加以區(qū)別。同時它還具有監(jiān)控范圍大、隱蔽性好、抗干擾能力強和誤報率低等特點。 被動式紅外入侵報 警器又稱熱釋電紅外入侵報警器，由光學系統(tǒng)，紅外傳感器和信息處理三部分組成。目前與紅外傳感器配套的光學系統(tǒng)有三種，即反射式、透射式和折射式。其中反射式光學靈敏度最高，其探測距離可達 25~60m；透射式的靈敏度最低，探測距離為 2~10m；折射式居中，兼有反射式和折射式的優(yōu)缺點。反射式系統(tǒng)的紅外傳感器要置于鏡前，體積大、不好密封，在防塵、防水、抗擊、隱蔽性等方面較差，尤其是在防盜、報警方面不宜采用。而透射式系統(tǒng)的體積小、密封容易、穩(wěn)定性好、相對價格較低，因此在目前國外多采用透射式系統(tǒng)。 主動 式 紅外入 侵探測器 主動 式 紅外入侵探測器 由主動紅外發(fā)射機和主動紅外接收機組成，當發(fā)射機與接收機之間的紅外光束被完全遮斷或按給定百分比遮斷時能產(chǎn)生報警狀態(tài)的裝置，叫主動 式紅外入侵探測器。 簡稱主動紅外入侵探測器。 主動紅外發(fā)射機通常采用紅外發(fā)光二極管作光源，其主要優(yōu)點是體積小、重量輕、壽命長，交直流均可使用，并可用晶體管和集成電路直接驅(qū)動?，F(xiàn)在的主動紅外入侵探測器 多數(shù)是采用互補型自激多諧振蕩電路作驅(qū)動電源，直接加在紅外發(fā)光二極 管兩端，使其發(fā)出經(jīng)脈沖調(diào)制的、占空比很高的紅外光束，這既降低了電源的功耗，又增強了主動紅外入 侵探測器的抗干擾能力 。 主動紅外接收機中的光電傳感器通常采用光電二極管、光電三極管、硅光電池、硅雪崩二極管等，按 GBl0408． 4—2022《入侵探測器 第 4 部分：主動紅外入侵探測器》湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)（設(shè)計）論 文 13 規(guī)定： “探測器在制造廠商規(guī)定的探測距離工作時，輻射信號被完全或按給定百分比遮光的持續(xù)時間大于 40ms 時，探測器應(yīng)產(chǎn)生報警狀態(tài)。 ”目前市售的主動紅外入侵探測器均給出最短遮光時間范圍，例如：某品牌的主動紅外入侵探測器最短遮光時間范圍是30ms—600ms。為什么要給出一個范圍呢 ?原因是不同的使用部位可以設(shè)定 (調(diào)節(jié) )不同的最短遮光 時間，這有益于減少系統(tǒng)的誤報警。例如：將主動紅外入侵探測器構(gòu)成電子籬笆警戒時，就應(yīng)將最短遮光時間調(diào)至 30ms 附近；用在圍墻上或圍墻內(nèi)側(cè)警戒時，就應(yīng)將最短遮光時間調(diào)至 600ms 附近。具體數(shù)值使用者可通過試驗確定 。 主動紅外發(fā)射機所發(fā)紅外光束定發(fā)散角，在 —2022 標準中規(guī)定： “室內(nèi)使用時，發(fā)射機與接收機經(jīng)正確安裝和對準，并工作在制造廠商規(guī)定的探測距離，輻射能量有 75％。被持久地遮擋時，接收機不應(yīng)產(chǎn)生報警狀態(tài)。 ”從另一角度理解這句話的意思就是：當接收機接收的能量小于 25％時，系統(tǒng)就要產(chǎn)生誤報 警。為了減少由此引起的誤報警，安裝使用中應(yīng)讓發(fā)射機與接收機軸線重合。 目前，除單光束主動紅外入侵探測器外，還有雙光束和多光束的。而我們做的 是 6束光束。工作原理是：當兩光束完全或按給定百分比同時被遮斷時，探測器即可進入報警狀態(tài)。這種主動紅外入侵探測器可以減少小鳥、落葉等引起系統(tǒng)的誤報警。 應(yīng)用探討 ： .根據(jù)防范現(xiàn)場最低、最高溫度和其持續(xù)時間，選擇工作溫度與之適合的主動紅外入侵探測器；若環(huán)境溫度過低可使用專用加熱器，以保證探測器的正常工作。 主動紅外入侵探測器受霧影響嚴重，室外使用時均應(yīng)選 擇具有自動增益功能的設(shè)備 (此類設(shè)備當氣候變化時靈敏度會自動調(diào)節(jié) )；另外，所選設(shè)備的探測距離較實際警戒距離留出 20％以上的余量，以減少氣候變化引起系統(tǒng)的誤報警。 在室外使用時一定要選用雙光束或 4 光束主動紅外入侵探測器，以減少小鳥、落葉等引起系統(tǒng)的誤報警。 多霧地區(qū)、環(huán)境臟亂、風沙較大地區(qū)的室外不宜使用主動紅外。 在空曠地帶或在圍墻上、屋頂上使用主動紅外入侵探測器時，應(yīng)選擇具有避雷功能的設(shè)備。 遇有折墻，且距離又較近時，可選用反射器件，以減少探測器使用數(shù)量。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)（設(shè)計）論 文 14 安裝使用注意事項 ： 發(fā)射機 與接收機之間的紅外光束要對準 (以測試指示裝置正常發(fā)光為準 )，否則較強烈的振動或是風速較大時可能引起系統(tǒng)的誤報警。 在圍墻上方或是圍墻內(nèi)側(cè)安裝時，應(yīng)讓光束距離壁 30cm 左右，并偽裝發(fā)射機和接收機。 多組探測器同時使用時，須將頻率調(diào)至不同，以免相互干擾導(dǎo)致系統(tǒng)的誤報 警戒光束附近不能有可能遮擋物，如樹的枝葉等，否則風刮樹搖可能引起系統(tǒng)的誤報 主動紅外接收機不能長時間受到陽光的照射，否則，也會引起系統(tǒng)的誤報警 要保持主動紅外入侵探測器光學面的清潔，特別是遇有污雨或沙塵天氣之后要擦試光學 系統(tǒng) 使用主動紅外入侵探測器作周界防范時，遇有惡劣天氣時，必須加強人力防范。 我們做的 作 品 是屬于 主動 式 紅外 入侵探測器 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)（設(shè)計）論 文 15 第二章 系統(tǒng)硬件的認識 系統(tǒng)的組成如圖 21 所示 ： 圖 21 系統(tǒng)組成圖 多路無線防盜報警器主要是由紅外線發(fā)射器（紅外探測信號發(fā)生電路）、無線接收電路 （紅外信號 接收 電路） 、中央控制單元、聲光報警電路、電源電路等部分組成。 各芯片功能的介紹 芯片 AT89C2051 的 簡介 AT89C2051 是一帶有 2K 字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲器（ EEPROM）的低電壓，高性能 8 位 CMOS 微處理器。它采用 ATMEL 的高密非易失存儲技術(shù)制造并和工業(yè)標準MCS51 指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容。通過在單塊芯片上組合通用的 CPLI 和閃速存儲器，ATMEL 的 AT89C2051 是一強勁的微型處理器，它對許多嵌入式控制應(yīng)用提供一定高度靈活和成本低的解決辦法。 AT89C2051 提供以下標準功能： 2K 字節(jié)閃速存儲器， 128 字節(jié) RAM， 15 根 I/O口，兩個 16 位定時器，一個五向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行口，一個精 密模擬比較器以及兩種可選的軟件節(jié)電工作方式?？臻e方停止 CPU 工作但允許 RAM、定時器中央控制電路 紅外發(fā)射電路 聲光報警電路 無線接收電路 電源電路 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)（設(shè)計）論 文 16 /計數(shù)器、串行工作口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 斷 電方式保存 RAM 內(nèi)容但振蕩器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一個硬件復(fù)位。 AT89C2051 設(shè)計有 2 個程序保密位，保密位 1 被編程之后，程序存儲器不能再被編程除非做一次擦除，保密位 2 被編程之后，程序不能被讀出。 AT89C2051 可以采用下面兩種方法開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。 由于 89C2051 內(nèi)部程序存貯器為 Flash，所以修改它內(nèi)部的程序十分方便快捷，只要配備一個可以編程 89C2051 的編程器即可。調(diào)試人員可以采用程序編輯 編譯 固化 插到電路板中試驗這樣反復(fù)循環(huán)的方法，對于熟練的 MCS51 程序員來說，這種調(diào)試方法并不十分困難。但是做這種調(diào)試不能夠了解片內(nèi) RAM 的內(nèi)容和程序的走向等有關(guān)信息。 芯片 AT89C2051 引腳圖 22。 圖 22 AT89C2051 引腳圖 VCC：電源電壓。 GND：地。 P1 口： P1 口是一個 8 位雙向 I/O 口?？谝_ ~ 提供內(nèi)部上拉電阻， 和 要求外部上拉電阻。 和 還分別作為片內(nèi)精密模擬比較器的同相輸入(ANI0)和反相輸入 (AIN1)。 P1 口輸出緩沖器可吸收 20mA 電流并能直接驅(qū)動 LED 顯示。當 P1 口引腳 寫入 “1”時，其可用作輸入端，當引腳 ~ 用作輸入并被外部拉低時，它們將因內(nèi)部的寫入 “1”時，其可用作輸入端。當引腳 ~ 用作輸入并被外部拉低時，它們將因內(nèi)部的上拉電阻而流