【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的光學(xué)特性決定橫切探測(cè)區(qū)域比較敏感，所以產(chǎn)品安裝時(shí)要注意入侵方向與探測(cè)器視場(chǎng)的夾角，雖然傳感器的視場(chǎng)有 139176。126176。，但是安裝時(shí)最好成90o垂直，這樣就可以保證有人入侵時(shí)能最大程度橫切探測(cè)區(qū)域。 紅外傳感器RE200B的相關(guān)參數(shù)雙探測(cè)元熱釋電紅外傳感器現(xiàn)在市面上賣(mài)的品種很多，本次設(shè)計(jì)選擇了一種市面上最常見(jiàn)的RE200B，價(jià)格便宜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度滿(mǎn)足要求。RE200B是紅外傳感器的一種，RE200B采用熱釋電材料極化隨溫度變化的特性探測(cè)紅外輻射，并配合雙靈敏元互補(bǔ)方法抑制溫度變化產(chǎn)生的干擾，提高了傳感器的工作穩(wěn)定性。其相關(guān)參數(shù)如下：靈敏元面積 基片材料 硅 基片厚度 工作波長(zhǎng) 714μm 平均透過(guò)率 75% 輸出信號(hào) (420176。 ) 噪聲 200mV(mVpp) (25℃) 平衡度 20% 工作電壓 工作電流 (VD=10V,Rs=47kΩ,25℃) 源極電壓 (VD=10V,Rs=47kΩ,25℃) 工作溫度 20℃ +70℃ 保存溫度 35℃ +80℃ 視場(chǎng) 139176。126176。 說(shuō)明： 該傳感器采用熱釋電材料極化隨溫度變化的特性探測(cè)紅外輻射，采用雙靈敏元互補(bǔ)方法抑制溫度變化產(chǎn)生的干擾，提高了傳感器的工作穩(wěn)定性。 上述特性指標(biāo)是在源極電阻等于47KΩ條件下測(cè)定的，用戶(hù)使用傳感器時(shí)，可根據(jù)自己的需要調(diào)整R2的大小。注意靈敏元的位置及視場(chǎng)大小，以便得到最佳光學(xué)設(shè)計(jì)。 所有電壓信號(hào)的測(cè)量都是采用峰一峰值定標(biāo)。平衡度B中的EA和EB分別表示兩個(gè)靈敏元的電壓輸出信號(hào)的峰一峰值 使用傳感時(shí)，管腳的彎曲或焊接部位應(yīng)離開(kāi)管腳基部4mm以上。 使用傳感器前，應(yīng)先參考說(shuō)明書(shū)，尤其要防止接錯(cuò)管腳.第三章 方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)概述 本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡(jiǎn)單、成本低，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，同時(shí)它的信號(hào)經(jīng)過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)處理后方便和ＰＣ機(jī)通信，便于多用戶(hù)統(tǒng)一管理和用戶(hù)操作。 為了探測(cè)移動(dòng)人體,通常使用雙元件型熱釋電紅外傳感器,在這種傳感器內(nèi)部,兩個(gè)敏感元件反相連接,當(dāng)人體靜止時(shí)兩元件極化程度相同,互相抵消。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。該設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤(pán)控制、報(bào)警和顯示等模塊子函數(shù)。電路結(jié)構(gòu)做成可劃分為：熱釋電紅外傳感器、家庭智能報(bào)警器、單片機(jī)控制電路及相關(guān)的控制管理軟件組成。用戶(hù)終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地顯示、本地報(bào)警等功能。開(kāi)始就此設(shè)計(jì)的核心模塊來(lái)說(shuō)，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。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(chēng)。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過(guò)程包括總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、在線(xiàn)調(diào)試等幾個(gè)階段，就本設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)也包括這些過(guò)程。它們的進(jìn)程框圖如圖31 所示。 確定設(shè)計(jì)方案硬件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)聯(lián)機(jī)仿真調(diào)試排除故障系統(tǒng)運(yùn)行完成研制圖 31 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)研制過(guò)程框圖 總體設(shè)計(jì) 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32總體設(shè)計(jì)框圖所示： CPUAT89C51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) 圖32 總體設(shè)計(jì)框圖 處理器采用51系列單片機(jī)AT89C51。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大電路送至門(mén)限開(kāi)關(guān)，打開(kāi)門(mén)限閥門(mén)送出TTL 電平至AT89C51單片機(jī)。在單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)過(guò)軟件查詢(xún)、識(shí)別判決等環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)發(fā)出入侵報(bào)警狀態(tài)控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路將控制信號(hào)放大并推動(dòng)聲光報(bào)警設(shè)備完成相應(yīng)動(dòng)作。當(dāng)報(bào)警延遲10s一段時(shí)間后自動(dòng)解除，也可人工手動(dòng)解除報(bào)警信號(hào)，當(dāng)警情消除后復(fù)位電路使系統(tǒng)復(fù)位，或者是在聲光報(bào)警10s鐘后有定時(shí)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)消除報(bào)警。 系統(tǒng)硬件選擇雙探測(cè)元熱釋電紅外傳感器現(xiàn)在市面上賣(mài)的品種很多，本次設(shè)計(jì)選擇了一種市面上最常見(jiàn)的RE200B，價(jià)格便宜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度滿(mǎn)足要求。從以上的分析可知在本設(shè)計(jì)中還需要用到如下器件： AT89S5熱釋電紅外傳感器ER200B、LED、按鍵、反相器74LS0蜂鳴器、石英晶振等一些單片機(jī)外圍應(yīng)用電路，以及單片機(jī)的手工復(fù)位電路等等?！?具體電路模塊設(shè)計(jì)..1 放大電路的設(shè)計(jì)如圖33所示為最基本的放大電路，Vi是輸入電壓信號(hào)，Vo是輸出放大的電壓信號(hào)。圖33 放大電路圖 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有6個(gè)狀態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為2個(gè)振蕩周期，所以一個(gè)機(jī)器周期共有12個(gè)振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，一個(gè)振蕩周期為1/12us，故而一個(gè)機(jī)器周期為1us。如圖34所示為時(shí)鐘電路。圖34 時(shí)鐘電路圖 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)復(fù)位方法一般有上電自動(dòng)復(fù)位和外部按鍵手動(dòng)復(fù)位，單片機(jī)在時(shí)鐘電路工作以后, 在RESET端持續(xù)給出2個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)就可以完成復(fù)位操作。例如使用晶振頻率為12MHz時(shí)，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)不小于2us。本設(shè)計(jì)采用的是外部手動(dòng)按鍵復(fù)位電路。如圖35示為復(fù)位電路。圖35 復(fù)位電路圖 聲光報(bào)警電路的設(shè)計(jì)，外接VCC，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，起到報(bào)警作用。用一個(gè)Speaker和三極管、構(gòu)成聲音報(bào)警電路，如圖36示為聲音報(bào)警電路。圖36 發(fā)光二極管報(bào)警電路圖 硬件電路實(shí)現(xiàn)經(jīng)上述分析，本設(shè)計(jì)的電路原理圖如下圖37所示:圖37 基于單片機(jī)控制的紅外防盜報(bào)警器原理圖 軟件的程序?qū)崿F(xiàn)按上述工作原理和硬件結(jié)構(gòu)分析可知系統(tǒng)主程序工作流程圖如下圖38所示； 入口 初始化 監(jiān)測(cè)外部有無(wú)信號(hào)輸入 N Y 啟動(dòng)聲光報(bào)警電路開(kāi)始報(bào)警 聲光報(bào)警是否持續(xù)10秒NY聲光報(bào)警結(jié)束 是否還有檢測(cè)信號(hào)等待下次報(bào)警 Y N結(jié)束圖38 主程序工作流程圖本主程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到外部熱釋點(diǎn)傳感器送來(lái)的脈沖信號(hào)后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，