【正文】 所以此次設計中對這方面做了足夠的重視。這可通過使 口每隔 1S 取反一次實現(xiàn)自動進行聲 光報警。但是有些環(huán)境噪擾雙鑒探測器卻無能為力，例如：老鼠在防范區(qū)出沒；寵物在居室內(nèi)走動等。 環(huán)境引起的誤報警 由于環(huán)境噪擾引起的誤報警 是指報警系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下產(chǎn)生的，從原理上講是不可避免的，而事實又是不需要的，屬于誤報警。例如：將被動紅外入侵探測器對著空調(diào)、換氣扇安裝時，將會引起系統(tǒng)的誤報警；室外用主動紅外探測器如果不作適當?shù)恼陉柗雷o (有遮陽罩的最好也作防護 )，勢必會引起系統(tǒng)的誤報警；報警線路與動力線、照明線等強電線路間距小于 時，而未加防電磁干擾措施，系統(tǒng)亦將產(chǎn)生誤報警。 (4) 設備的靈敏度調(diào)整不佳。例如：將被動紅外入侵探測器對著空調(diào)、換氣扇安裝時，將會引起系統(tǒng)的誤報警；室外用主動紅外探測器如果不作適當?shù)恼陉柗雷o (有遮陽罩的最好也作防護 )，勢必會引起系統(tǒng)的誤報警；報警線路與動力線、照明線等強電線路間距小于 時，而未加防電磁干擾措施，系統(tǒng)亦將產(chǎn)生誤報警。在此基礎上，提高產(chǎn)品制造過程的可行性，如對元器件質(zhì)量的嚴格篩選。 漂移性故障是指元器件的參數(shù)和電源電壓的漂移所造成的故障。 青島理工大學畢業(yè)設計 30 第 7 章 防盜報警器誤報的分析與解決方法 防盜報警器故障引起的誤報警 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、規(guī)定的時間內(nèi)，不能完成規(guī)定的功能，稱為故障。當 VD1 和 VD7 之間無遮擋時 2 腳電壓為 0 伏，有遮擋時為 +5 伏。 2. 硬件調(diào)試 (1) 檢查線路應焊接無誤。采用中斷方式編程，整個軟件由主程序和中斷服務程序兩部分構成。 圖 61 總圖 青島理工大學畢業(yè)設計 28 軟件設計 我們的目標是，當檢測到有人闖入時就由 口輸出高低電平間隔 1S 的脈沖信號去驅(qū)動聲光報警電路，產(chǎn)生聲光報警。該輸出脈沖經(jīng)過隔直電容 C8 加到揚聲器上，揚聲器將交替發(fā)出高、低不同的兩種叫聲。當 為高電平時控制電壓 Uco 較高，閾值電壓 UT+(=Uco)和 UT(=1/2Uco)也較高；當 為低電平時 UT+和 UT也較低。由于紅外收發(fā)管之間沒有遮擋時為正常，有遮擋時為異常，則當 P1口輸出 00H 時， P3 口的正常狀態(tài)數(shù)據(jù)為 00H。 VD7~VD12 為紅外接收管，當接收到紅外光時導通， +5V 電源通過 VD7~VD12 加到反相器 CC4069 的輸入端，經(jīng)反相為低電平，這時 ~為低電平。 U1 為 AT89C2051 單片機。工具：電烙鐵、容絲、鉗子、萬能表。青島理工大學畢業(yè)設計 25 該輸出脈沖經(jīng)過隔直電容 C8 加到揚聲器上，揚聲器將交替發(fā)出高、低不同的兩種叫聲。 圖 51 發(fā)射器電路原理圖 接收器原理圖： AT89C2051 紅外接收電路圖 如 圖 52 所示，該電路由 555 定時器接成的一個低頻多諧振蕩器與單片機at89c2051 組成。直射式指發(fā)光管和接收管相對安放在發(fā)射與受控物的兩端，中間相距一定距離；反射式指發(fā)光管與接收管并列一起，平時接收管始終無光照，只在發(fā)光管發(fā)出的紅外光線遇到反射物時，接收管收到反射回來的紅外光線才工作。要使紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生調(diào)制光，只需在驅(qū)動管上加上一定頻率的脈沖電壓。為了增加紅外線的控制距離，紅外發(fā)光二極管工作于脈沖狀態(tài)，因為脈動光 (調(diào)制光 )的有效傳送距離與脈沖的峰值電流成正比，只需盡量提高峰值 Ip，就能增加紅外光的發(fā)射距離。常用的紅外發(fā)光二極管 (如)，其外形和發(fā)光二極管 LED 相似，發(fā)出紅外光。紅外發(fā)光二極管與普通發(fā)光二極管的主要區(qū)別是所選用的材料是砷化鎵或砷鋁化鎵，而普通發(fā)光二極管所用的材料是磷砷化鎵和磷鎵等。 紅外發(fā)光二極管 紅外發(fā)光 二極管是一種把電能百接轉(zhuǎn)換成紅外光能的發(fā)光器件 (紅外光是一種不可見光 )，而且能把紅外光輻射到空中。直接感受 (或響應 )被測量的部分。 圖 414 模擬聲響發(fā)聲器 傳感器組成 傳感器 —— 能感受規(guī)定的被測量，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。集成電路也可采用其他反相形式的門電路，但必須是不帶緩沖，即單級的門。積分器一般都是用運算放大器構成，但用 CMOS 反相器 CC4069 也可構成積分器，并且其效果較好，成本非常低。 青島理工大學畢業(yè)設計 20 反相器 CC4069 如 圖 412 所示， CC4069 由六個 COS/MOS 反相器電路組成。 可見， CMOS 反相器實現(xiàn)了邏輯非的功能。 UDD 可在 3~18V 之間工作，其適用范圍較寬。 圖 49 555構成占空比可調(diào)的多諧振蕩器 可見，若取 RA=RB，電路 即可輸出占空比為 50℅的方波信號。 圖 47 構成多諧振蕩器圖 圖 48 多諧振蕩器的波形圖 青島理工大學畢業(yè)設計 18 輸出信號的時間參數(shù)是 tw1=（ R1+R2） C (41) tw2= (42) 其中， tw1為 VC 由 1/3VCC上升到 2/3VCC所需的時間， tw2為電容 C 放電所需的時間。 555 定時器的應用 555 組成的定時電路 圖 46 所示。電阻分壓器為比較器 C C2提供參考電壓，比較器 C1 的參考電壓為 2/3Vcc，加在同相輸入端，比較器 C2的參考電壓為 1/3Vcc，加在反相輸入端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個比較器的基準電壓，當該端不用時，應將該端串入 一只 F電容接地，以防引入干擾。 6腳： TH 高觸發(fā)端。 8 腳： VCC(或 VDD)外接電源 VCC，雙極型時基電路 VC 型時基電路 VCC 的范圍為 3～ 18V。 555 定時器的1腳是接地端 GND， 2腳是低觸發(fā)端 TL， 3 腳是輸出端 OUT， 4腳是清除端 Rd， 5腳是電壓控制端 CV， 6 腳是高觸發(fā)端 TH， 7腳是放電端 DIS， 8腳是電源端 VCC。 555 定時器有二個比較器 A1 和 A2，有一個 RS 觸發(fā)器， R和 S 高電平有效。 L 表示 ,M 表示 ，無字母表示 ，如 78L05 表 圖 43 78L05管腳圖引腳圖 555 定時器 555 定時器簡介 如 圖 44 所示， 555 定時器是一種模擬和數(shù)字功能相結合的中規(guī)模集成器件。另外一般在三端穩(wěn)壓器的輸 入 輸出端接一個二極管，用來防止輸入端短路時 ,輸出端存儲的電荷通過穩(wěn)壓器 ,而損壞器件。三端穩(wěn)壓器，主要有兩種，一種輸出電壓是固定的，稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器，另一種輸出電壓是可調(diào)的，稱為可調(diào)輸也三端穩(wěn)太器，其基本原理相同，均采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電 路。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。省電模式中，片內(nèi) RAM 將被凍結，時鐘停止振蕩，所有功能停止工作，直至系統(tǒng)被硬件復位方可繼續(xù)運行。利用量子阱中能級電子躍遷原理可以做紅外探測器。存在的結電場使空穴進入 p區(qū)，電子進入 n 區(qū)，兩部分出現(xiàn)電位差，外電路就有電壓或電流信號。半導體吸收能量足夠大的光子后，體內(nèi)一些載流子從束縛態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂蓱B(tài)，從而使半導體電導率增大，這種現(xiàn)象稱為光電導效應。另外，由于高溫超導材料出現(xiàn)，利用轉(zhuǎn)變溫度附近電阻陡變的超導探測器引起重視。 2. 電偶和熱電堆：利用了溫度梯度可使不同材料間產(chǎn)生溫差電動勢的溫差電效應。例如，被動紅外探測器受外界環(huán)境的影響就比較大，當外界溫度較高，接近人體溫度時，就容易發(fā)生誤報現(xiàn)象；而當溫度較低時，探測器則可能因為感應不到人體的存在 又發(fā)生漏報的情況；另外被動紅外入侵探測器還無法分清人的移動、微風、空調(diào)的運轉(zhuǎn)以及小動物的活動，容易發(fā)生誤報現(xiàn)象。而熱探測器的響應正比與所吸收的能量。 紅外探測器原理及分類 紅外探測器原理 紅外探測器是一種輻射能轉(zhuǎn)換器，主要用于將接收到的紅外輻射能轉(zhuǎn)換為便于測量或觀察的電能，熱能等其他形式的能量。此外，還包括響應元的支架、密封外殼和透紅外輻射的窗口。一般說來，紅外輻射照射物體所引起的任何效應，只要效果可以測量而且足夠靈敏，均可用來度量紅外輻射的強弱。 4. 提高探測器工作溫度，高性能室溫紅外探測器和焦平面器件是發(fā)展重點之一，不需要制冷器，將會使整機更精巧、更可靠，從而實現(xiàn)全固體化。紅外技術的發(fā)展以紅外探測器的發(fā)展為標志，可以從紅外探測器的發(fā)展來推斷其發(fā)展趨勢。利用紅外技術裝備，就可以從空中和空間對這些目標進行偵察、監(jiān)視與跟蹤。我們根據(jù)各類目標和背景輻射特性的差異，就可以利用紅外技術在白天和黑夜對目標進行探測、跟蹤和識別，以獲取目標信息。精確制導技術 。 青島理工大學畢業(yè)設計 7 3. 把各種紅外元、部件構成系統(tǒng)的光學、電子學和精密機械。激光可視激光點是用來顯示測量區(qū)域的點，而不是散發(fā)出某種東西要測量。視覺范圍是儀器和目標物距離與目標物直徑的比率。所有微粒的震動，包括這些原子，生成電磁波譜。擾動越強烈，發(fā)射出電磁波的能量就越大，波長就越短。后來的實際測量證明，其傳播速度就是光速。 17～ 18 世紀，許多物理學家認為，光 (包括紅外光和紫外光 )具有波動的性質(zhì) ,有一定的傳播速度 ,波長是它的特征參數(shù)并可以測量。 1800 年，英國天文學家 光譜的熱效應時，發(fā)現(xiàn)熱效應最顯著的部位不在彩色光帶內(nèi)，而在紅光之外。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為 ～ m 之間；中紅外線，波長為 ～ m 之間；遠紅外線，波長為 ～ l000μ m之間。結果發(fā)現(xiàn)，位于紅光外側(cè)的那支溫度計升溫最快。甚至單片機廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機芯片。沒有紅外線照射時，結晶表面電荷同樣呈現(xiàn)為不平衡狀態(tài)。當紅外線入射吸收后，結晶的溫度改變，自發(fā)極化也發(fā)生變化結晶表面的電荷變得不平衡。 系統(tǒng)的信號發(fā)射部分主要采用熱釋電紅外傳感器，目前紅外傳感器有熱釋電型和量子型兩 種。這種熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，同時它還能鑒別出運動的生物與其它非生物。 現(xiàn)階段，大部分工程商安裝防盜報警產(chǎn)品時傾向于國外品牌，其中，安裝的國外產(chǎn)品主要來自美國、日本和韓國，這三個國家的產(chǎn)品占據(jù)我國報警市場的近80%的市場份額。而且防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)。它在以前的防盜器基礎上進行了很大的改進，由于使用了單片機做信號處理器，不但可以用于單一的住宅區(qū)，也可以用于較大規(guī)模住宅區(qū)的防盜系統(tǒng)。將探測器發(fā)回的現(xiàn)場信號按防區(qū)的類型與主機的工作狀態(tài) (布防、撤防 )作出邏輯判斷，進而發(fā)出報警。 當我們考慮的范圍廣一點：若是在小區(qū)每一住戶內(nèi)安裝防 盜報警裝置。 課題背景 單片機現(xiàn)在已越來越廣泛地 應用于智能儀表、工業(yè)控制、日常生活等很多領域，可以說單片機的應用已滲透到人類的生活、工作的每一個角落，這說明它和我們每個人的工作、生活密切相關，也說明我們每個人都有可能和有機會利用單片機去改造你身邊的儀器、產(chǎn)品、工作與生活環(huán)境。本設計運用單片機技術設計了一款新穎紅外線防盜報警器。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，使于迅速采取應急措施。由于紅外線是不見光，有很強的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應用，此外，在電子防盜、人體探測等領域中，被動式熱 釋電紅外探測器也以其價格低廉、技術性能穩(wěn)定等特點而受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展 ,社會安全 保障的需要 ,電子報警這門綜合技術也在不斷地發(fā)展?，F(xiàn)在人們更是感覺到了科技給人們帶來的巨大發(fā)展，科學技術作為第一生產(chǎn)力，在人類社會的 發(fā)展中起了很大的推動作用，人類從原始向先進的發(fā)展都伴隨著科學的發(fā)展，從原始的手工到現(xiàn)在的智能控制都是科技發(fā)展的結果，先進的科技能減輕人體勞動量、能更合理地利用時間完成任務，可以說科技的微小發(fā)展都會給人類帶來很大的好處。本文還細致地描述了利用單片機控制的軟件流程、程序設計及調(diào)試，羅列了防盜報警器誤報的分析 及解決方法。防盜報警系統(tǒng)利用單片機控制技術，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，并提示發(fā)生報警的區(qū)域部位，顯示可能采取對策的系統(tǒng)。 該設計須限期修改合格后重新申請答辯。 10 10 9 8 7 ≤6 綜合運用能力 研究方案設計合理；設計方法科學；技術線路先進可行；理論分析和計算正確 ；動手能力強；能獨立完成設計；能綜合運用所學知識發(fā)現(xiàn)和解決實際問題；研究結果客觀真實。 2021 年 5 月 12 日 ~2021 年 5 月 23 日：做出系統(tǒng)設計方案，形成畢業(yè)設 計論文的初稿，畢業(yè)設計中期檢查。 （ 3）、使用 MSC51 系列單片機作為系統(tǒng)核心。 青島理工大學 畢 業(yè) 論 文 題目： 紅外防盜報警系統(tǒng)設計 學生姓名： 江良猛 學生學號： 202189035 院系名稱： 機電工程系 專業(yè)班級： 機電一體化 1