【正文】 十一、參考文獻(xiàn)1胡海編.《單片機(jī)原理與應(yīng)用》.機(jī)械工業(yè)出版社，20052 姜志海. 《單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》.機(jī)械工業(yè)出版社，20033 何立民. 《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編》. 8北京航空航天大學(xué)出版社，20004 潘永雄. 《單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐》. 電子工業(yè)出版社，20055 李光飛. 《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》.北京航空航天大學(xué)出版社，20066 朱清慧. 《 Proteus教程——電子線路設(shè)計(jì)、制版與仿真》. 清華大學(xué)出版社，2008.7 鄒應(yīng)全. 《51系列單片機(jī)原理與實(shí)驗(yàn)教程》. 西安電科大， 20078 黃繼昌. 《傳感器工作原理及應(yīng)用實(shí)例》.人民郵電出版社， 19989 樓然苗. 《51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例》（第二版）北京航空航天大學(xué)出版社，10 孫惠芹. 《傳感器入門》.科學(xué)出版社，2006.11張慶雙, 《報(bào)警器、警示器應(yīng)用電路集粹》.機(jī)械工業(yè)出版社， 200512李軍,賀慶之. 《檢測(cè)技術(shù)及儀表》,中國工業(yè)出版社,1996 13羅自維. 《傳感器應(yīng)用》,電子[2] 呂璠 《熱釋電紅外報(bào)警器的設(shè)計(jì)》[J] 廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2009. 6264[7]魏群等編著《怎樣選用無線電電子元器件》，人民郵電出版社，2002年[8] 艾禮貌 《淺談熱釋電紅外傳感器報(bào)警系統(tǒng)》[J] 中國科技財(cái)2009. 1012[9] 李雪梅 《熱釋紅外無線報(bào)警器》[J] 山東織紡經(jīng)濟(jì) 2006. 7779。如果再設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一種價(jià)廉、性能靈敏可靠的防盜報(bào)警器，必將在防盜和保證財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效的作用。然而一些不法分子也是越來越多。十、心得體會(huì)這次的課題設(shè)計(jì)讓我體會(huì)很深 近年來，隨著改革開放的深入發(fā)展。被動(dòng)紅外探測(cè)器的調(diào)試一般是步測(cè)，就是調(diào)試人員在警戒區(qū)內(nèi)走S型的線路來感知警戒范圍的長度寬度等來測(cè)試整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)是否達(dá)到要求。6. 合理的選型 應(yīng)盡量探測(cè)范圍內(nèi)不得有隔屏、家具、大型盆景或其他隔離物；在同一個(gè)空間最好不要安裝兩個(gè)無線紅外探測(cè)器，以避免發(fā)生因同時(shí)觸發(fā)而干擾的現(xiàn)象；紅外探測(cè)器應(yīng)與室內(nèi)的行走線呈一定的角度，探測(cè)器對(duì)于徑向移動(dòng)反應(yīng)最不敏感，而對(duì)于切向(即與半徑垂直的方向)移動(dòng)則最為敏感。 大型物體大幅度擺動(dòng)可瞬間引起探測(cè)區(qū)域的突然的氣流變化，同樣可能引起誤報(bào)；如室外探測(cè)器要避開大樹和較高的灌木。 被動(dòng)紅外探測(cè)器感應(yīng)作用是與溫度的變化具有密切的關(guān)系，冷熱通風(fēng)口和冷熱源均有可能引起探測(cè)器的誤報(bào)，對(duì)有些低性能的探測(cè)器，有時(shí)通過門窗的空氣對(duì)流也會(huì)造成誤報(bào)。 正對(duì)玻璃門窗會(huì)有兩個(gè)問題:一是白光干擾，雖然被動(dòng)式紅外探測(cè)器（PIR）對(duì)白光具有很強(qiáng)的抑制功能，但畢竟不是100%的抑制，不要正對(duì)玻璃門窗，可以避免強(qiáng)光的干擾；二是避免門窗外復(fù)雜的環(huán)境干擾，比如太陽直射、人群、流動(dòng)車輛等。1. 根據(jù)說明書確定安裝高度 圖5 八、紅外線探測(cè)報(bào)警器的總體設(shè)計(jì)（一）紅外線探測(cè)報(bào)警器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)紅外探測(cè)報(bào)警電路 圖6（二）紅外線探測(cè)報(bào)警器系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：本身不發(fā)任何類型輻射，器件功耗很小，隱蔽性較好，價(jià)格低廉缺點(diǎn)：容易受各種熱源、陽光源干擾；被動(dòng)紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探測(cè)器接收；易受射頻輻射的干擾；環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，探測(cè)和靈敏度明顯下降，有時(shí)造成短時(shí)失靈。本裝置交直流兩用，自動(dòng)無間斷轉(zhuǎn)換。 （五）、開機(jī)延時(shí)電路圖4如圖4，由VTRC8組成開機(jī)延時(shí)電路，時(shí)間也約為1分鐘，它的設(shè)置主要是防止使用者開機(jī)后立即報(bào)警，好讓使用者有足夠的時(shí)間離開監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)可防止停電后又來電時(shí)產(chǎn)生誤報(bào)。人體的紅外線信號(hào)消失后，IC2B的⑦腳又恢復(fù)高電平輸出，此時(shí)VD2截止。（四）、報(bào)警延時(shí)電路 圖3如圖3，IC4A LM393為報(bào)警延時(shí)電路，R14和C6組成延時(shí)電路，其時(shí)間約為1分鐘。（二）、信號(hào)放大電路 圖1信號(hào)放大電路如圖1，VT1和運(yùn)算放大器LM358等組成放大電路，由IC1的②腳輸出微弱的電信號(hào)，經(jīng)三極管VT1等組成第一級(jí)放大電路放大，再通過C2輸入到運(yùn)算放大器ICA中進(jìn)行高增益、低噪聲放大，此時(shí)由 IC2A①腳輸出的信號(hào)已足夠強(qiáng)，輸入電壓比較電路。一般人體都有恒定的體溫，一般在37度，所以會(huì)發(fā)出特定波長10UM左右的紅外線。IB為運(yùn)算放大器偏置電流設(shè)置段，經(jīng)由1M左右的RB接VSS端，OUTOUT2為第一、二級(jí)運(yùn)算放大器輸出端，1N+、2N+為第一、二級(jí)運(yùn)算放大器反相輸入端，1N+為第一級(jí)運(yùn)算放大器同相輸入端。引腳RCRR2為觸發(fā)封鎖時(shí)間T1的調(diào)節(jié)端，VSS為電源負(fù)端，一般接0V，VREF為參考電壓及復(fù)位輸入端，一般接VDD，接“0”時(shí)可使定時(shí)器復(fù)位。各管引腳說明如下：引腳A為可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)選擇端，當(dāng)A為“1”時(shí)，允許重復(fù)觸發(fā)，反之，不可重復(fù)觸發(fā)。（二） BISS0001BISS0001是CMOS數(shù)據(jù)混合結(jié)構(gòu)的專用集成電路，是目前應(yīng)用最廣泛的熱釋電紅外傳感器信號(hào)處理集成電路之一，具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器，可以與多種傳感器匹配，進(jìn)行紅外信號(hào)預(yù)處理。其內(nèi)部由敏感元件、場(chǎng)效應(yīng)管、高阻電阻、濾光片等組成，并向殼內(nèi)沖入氮?dú)夥庋b起來。使用熱釋電紅外傳感器制成的報(bào)警器與當(dāng)前市場(chǎng)上銷售的許多防盜報(bào)警器相比，具有不需要用紅外線或電池波等發(fā)射源；靈敏度高、控制范圍大；隱蔽性好，可流動(dòng)安裝等優(yōu)點(diǎn)。人體輻射的紅外線中心波長為9~10um，~20um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。[6]菲涅耳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“高敏區(qū)”，以提高它的探測(cè)接收靈敏度。由探測(cè)元件將探測(cè)并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)管放大后向外輸出。 主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，汝鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測(cè)元件。熱釋電效應(yīng)所產(chǎn)生的電荷ΔQ會(huì)跟空氣中的離子所結(jié)合而消失，當(dāng)環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時(shí)，ΔT=0，傳感器無輸出。 熱電組件將高熱電材料制成一定厚度的薄片,并在它的兩面鍍上金屬電極,然后加電對(duì)其進(jìn)行極化,這樣便制成了熱釋電探測(cè)元?由于加電極化的電壓是有極性的,因此極化后的探測(cè)元也是有正?負(fù)極性的? 內(nèi)部的熱電元由高熱電系數(shù)的鐵鈦酸鉛汞陶瓷以及鉭酸鋰?硫酸三甘鐵等,其極化強(qiáng)度隨溫度的變化而變化?為了抑制因自身溫度變化而產(chǎn)生的干擾可以在工藝上將兩個(gè)特征一致的熱電元反向串聯(lián)或接成差動(dòng)平衡電路方式, 以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。 濾光片人體輻射的紅外線中心波長為9~10um，~20um范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。 結(jié)構(gòu)圖熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電路見圖2所示。它由陶瓷氧化物或壓電晶體組件組成，組件兩個(gè)表面做成電極，當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)溫度有ΔT的變化時(shí)，熱釋電效應(yīng)會(huì)在兩個(gè)電極上會(huì)產(chǎn)生電荷ΔQ，即在兩電極之間產(chǎn)生一微弱電壓ΔV。光導(dǎo)電型的組件材料有PbS、PbSe、Hg、Cd、Te等，它是利用紅外線照射時(shí)阻抗減少的特點(diǎn)來獲取檢測(cè)信號(hào)的；而光電動(dòng)勢(shì)型是在Ge、IrSb等半導(dǎo)體基片上形成PN結(jié)，當(dāng)紅外線照射時(shí)產(chǎn)生光電動(dòng)勢(shì)，~，在PN結(jié)上形成的電動(dòng)勢(shì)隨入射光量的增大而增大，從而經(jīng)放大可輸出探測(cè)電信號(hào)。每個(gè)入射光子產(chǎn)生的能量 E=hc/λ=1124λ 式中，h——普朗克常數(shù)，h=1015(evs)=1034(JS) c——光速，c=31010cm/s ，與可見光相比，紅外線光的能量較小。如以SiO2為窗材的傳感器，它可以透過幾乎全部的可見光，而有的窗材只能通過4μm附近波長的光，有的能透過8μm~14μm波長的光，所以使用不同的窗材就可確認(rèn)是哪個(gè)波長的光產(chǎn)生的熱。 熱釋電紅外線傳感器因紅外光線的照射與遮擋得到或失去熱量，從而產(chǎn)生電壓輸出。能產(chǎn)生熱釋電效應(yīng)的晶體稱之為熱釋電體或熱釋電組件，其常用的材料有單晶(LiTaO3 等)、壓電陶瓷（PZT等）及高分子薄膜（PVFZ等）[2] 當(dāng)以LiTaO3為代表的熱釋電材料處于自極化狀態(tài)時(shí)，吸收紅外線入射波后，結(jié)晶的表面溫度改變，自極化也發(fā)生改變，結(jié)晶表面的電荷變得不平衡，把這種不平衡電荷的電壓變化取出來，便可測(cè)出紅外線。通常，晶體自發(fā)極化所產(chǎn)生的束縛電荷被來自空氣中附著在晶體表面的自由電子所中和，其自發(fā)極化電矩不能表現(xiàn)出來?？梢姽獾牟ㄩL通常在1μm以下，而1μm以上的光人眼是看不到的，但是可以通過適當(dāng)?shù)膬x器對(duì)輻射的能量進(jìn)行檢測(cè)。 本文先介紹熱釋電傳感器的原理，然后再描述相關(guān)的專用集成電路處理技術(shù)。直到六十年代，隨著激光、紅外技術(shù)的迅速發(fā)展，才又推動(dòng)了對(duì)熱釋電效應(yīng)的研究和對(duì)熱釋電晶體的應(yīng)用開發(fā)。它能檢測(cè)人或某些動(dòng)