【正文】 套系統(tǒng)采用通用原件構成熱釋電紅外傳感 器的控制系統(tǒng)。使電路執(zhí)行相關動作。 熱釋電紅外傳感器控制電路芯片的選擇 熱釋電紅外傳感器輸出的檢測信號很小。 圖 24菲涅爾透鏡外形圖 菲涅爾透鏡不僅可以形成亮區(qū)和盲區(qū)，而且還有聚焦作用，其焦距一般在 5cm 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 10 頁 左右菲涅爾透鏡一般由聚乙烯塑料片制成，呈乳白色半透明狀。菲涅爾透鏡實際是一 個透鏡組，每個單元一般都只有一個不大的視場，且相鄰的視場既不連續(xù)，也不交叉，都相隔一個盲區(qū) (如圖 24所示 )。 菲涅爾透鏡 目前人體驗知系統(tǒng)中的光調制器一般都采用多元陣列式菲涅爾透鏡，它起到紅外輻射收集器和調制器的雙重作用。熱釋電晶體自發(fā)極化強度隨溫度變化，使電極表 面感應電荷發(fā)生變化，其等效電路如圖 23所示。如果 1/f 小于自由電荷中和面束縛電荷所需要的時間，那么在垂直于 PS 的晶體的兩個端面之間就會產生開路電壓。所以利用熱釋電探測器探測的紅外輻射必須經過調制。 圖 22 熱釋電傳感器的電路連接 若沒有經過調制的紅外輻射熱釋電晶體，使溫度升高到一個新的平衡值，那么電極表面的感應電荷也變化到新 的平衡值，不再“釋放”電荷，也就不再輸出信號。 如果在熱釋電晶體沿極化軸的端面裝上電極，那么自發(fā)極化在電極上感應的電荷量為： Q=APS 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 8 頁 當紅外輻射照射時，熱釋電晶體溫度升高，自發(fā)極化電晶體溫度升高，自發(fā)極化強度降低，因此電極表面上感應電荷減少，這相當于“釋放”了一部分電荷，因此稱之為熱釋電現(xiàn)象。但是這些面束縛電荷常常被晶體內部或外部的電荷所中和，因而顯示不出來。溫度超過居里溫度，鐵電體發(fā)生變化，從極化晶體變?yōu)榉菢O化晶體，極化強度變?yōu)榱?。隨著溫度升高，自發(fā)極化強度下降。在管殼的頂部設有慮光鏡。傳感器的敏感元為 PZT，在上下兩面做上電極，并在表面加一層黑色氧化膜以提高其轉化效率。常用的熱釋電探測器如： LiTaO2(鉭酸鋰 )探測器、 BaTiO2(鈦酸鋇 ) 探測器等。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 7 頁 熱釋紅外傳感器的結構 紅外探測器是紅外熱釋傳感器的重要組成部分。 由上可知，任何物體只要溫度不是絕對零度都不斷地發(fā)射紅外輻射，物體的溫度越高，輻射的功率就越大，只要知道物體的溫度和它的比輻射率，就可算出它所發(fā)射的輻射功率。 據斯蒂芬－波茲曼常數，絕對黑體其溫度 T于與輻射能之間的關系為： 433 450 152 ThC KE ??? ?? 其中：σ為蒂芬－波茲曼常數，其值為 1012 w/cm2 ， k4－為黑體的溫度； E0－為黑體輻射能。為了使傳感器能夠長期穩(wěn)定地工作，提高靈敏度，增強抗干擾能力，這里選用了 TGS 晶體制作的雙型探測器。 有些熱釋電晶體，他們的自發(fā)極化方向能用外電場來改變，這些晶體稱作熱釋電— 鐵電體。 通常將電磁波譜間隔在 ～ 1000μ m的區(qū)域稱為紅外光譜區(qū)，紅外傳感器 是一種新型的傳感器，能夠探測物體輻射的紅外線。隨著工農業(yè)、國防事業(yè)、醫(yī)學的發(fā)展，對溫度測量越來越迫切。 。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 6 頁 ，反應速度快，易于快速與動態(tài)測量。 非接觸紅外測溫有以下幾點優(yōu)點： ，不影響溫場分布，從而具有較高的測溫準確度。故此設計采用 AT89C51。由于將多功能 8 位 CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C2051是它的一種精簡版本。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除 1000 次。 主控芯片單片機的選擇 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲器（ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機。 方案二；通過傳感器檢測家庭安 全隱患，把檢測結果送入單片機，通過單片機控制報警燈和高音報警器的啟動。它 的最簡單形式是本地（家庭、單位）報警系統(tǒng)，它的組成部分是入侵探測器和本地報警控制器，以及聲光報警器。 本設計遵循 國家相關法規(guī)和政策 和行業(yè)規(guī)范。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)。再者，就閉路監(jiān)控電路防盜系統(tǒng)而言：它的安裝線路復雜，而且技術要求比較高，價格也比較昂貴，不利于廣泛利用。（二）開關式電子防盜報警器一般只有一個定點，有效范圍小，而且各種開關也易壞，失報和誤報率就高，不可靠。不僅如此，它使用了單片機做信號處理器，這樣有利于與計算機相連接，利用計算機統(tǒng)一管理，使整個小區(qū)的住戶基本情況、資料等在計算機內存儲起來，方便來訪人的查詢和保安人員的統(tǒng)一管理。 本設計就是為了滿足現(xiàn)代住宅防盜的需要而設計的家庭式電子防盜系統(tǒng)。處理器采用 51 系列單片機 AT89C51，整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。本設計包括硬件和軟件設計兩個部分。 四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) I 目 錄 摘 要 ............................................................. 1 第 1 章 緒論 ........................................................ 2 發(fā)展概況與設計背景 .......................................... 2 本設計概述 .................................................. 2 第 2 章 方案選擇 .................................................... 3 方案選擇 .................................................... 4 主控芯片單片機的選擇 ........................................ 4 AT89C51 的引腳結構 ..................................... 4 AT89C51 的主要性能 ..................................... 5 傳感器的選擇 ................................................ 5 傳感器的紅外輻射與紅外探測的原理結構 .................. 5 紅外測原理 ............................................ 6 熱釋紅 外傳感器的結構 .................................. 6 菲涅爾透鏡 ............................................ 9 熱釋電紅外傳感器控制電路芯片的選擇 ......................... 10 第 3 章 系統(tǒng)硬件設計 ..........................................