【正文】 Vss)外接電源負(fù)端 VSS 或接地，一般情況下接地。 555 定時(shí)器的輸出端電流可以達(dá)到 200mA，因此可以直接驅(qū)動(dòng)與這個(gè)電流數(shù)值相當(dāng)?shù)呢?fù)載，如繼電器、揚(yáng)聲器、發(fā)光二極管等。比較器的輸入端有一個(gè)由三個(gè) 5kW 電阻組成的分壓器，由此可以獲得 0和 1 兩個(gè)分壓值，一般稱為閾值。三極管 VT1 對(duì)清零起跟隨作用，起緩沖作用。 555 定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。一般用雙極性工藝制作的稱為 555，用 CMOS 工藝制作的稱為 7555，除單定時(shí)器外，還有對(duì)應(yīng)的雙定時(shí)器 556/7556。 L表示 ,M 表示 ，無(wú)字母表示 ，如 78L05 表求 5V 。 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 雙電源電路 圖 ５ . 78L05 三端穩(wěn)壓器的通用產(chǎn)品有 78 系列（下電源）和 79 系列（負(fù)電源），輸出電壓由 具體型號(hào)中的后面兩個(gè)數(shù)字代表，有 5V， 6V， 8V， 9V， 12V，15V， 18V， 24V 等檔次。 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路原理圖 (圖 ) 圖 ５ .２ .２ 78 系列 應(yīng)用電路 （ 1） 提高輸電壓的電路 如圖，其中 I1 為三端穩(wěn)壓器的靜態(tài)工作電流，其值變化不大，一般在 5mA 左右，最大 8mA，由于穩(wěn)壓作用，所以輸出端為 5V，也就是 R1兩端為 5V，流過(guò)電流 I2=5/R1， I2 加上 I1 流過(guò) R2，所以 R2 兩端的電壓為（ I1+I2） *R2，最后兩個(gè)電阻兩端的電壓加起來(lái)就是，輸也電壓 UO。但壓差取得大時(shí)，又會(huì)增加集成塊的功耗，所以，兩者應(yīng)兼顧，即既保證在最大負(fù)載 電流時(shí)調(diào)整管不進(jìn)入飽和，又不致于功耗偏大。 在使用時(shí)必須注意： (VI)和 (Vo)之間的關(guān)系，以 7805 為例，該三端穩(wěn)壓器的固定輸出電壓是 5V，而輸入電壓至少大于 7V，這樣輸入 /輸出之間有 2－ 3V及以上的壓差。在線性集成穩(wěn)壓器中，由于三端穩(wěn)壓器只有三個(gè)引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。 （ 2） 將普通 8031/80C31 仿真器的仿真插頭中 ～ 和 ～ 引出來(lái)仿真 205T,這種方法可以運(yùn)用單步、斷點(diǎn)的調(diào)試方法，但是仿真不夠真實(shí)，比如，2051 的內(nèi)部模擬比較器功能， P1 口、 P3口的增 強(qiáng)下拉能力等等。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(yàn)這樣反復(fù)循環(huán)的方法，對(duì)于熟練的 MCS51程序紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 員來(lái)說(shuō)，這種調(diào)試方法并不十分困難。 2 軟硬件的開(kāi)發(fā) ： 89C2051 可以采用下面 2 種方法開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。省電模式中，片內(nèi) RAM將被凍結(jié)，時(shí)鐘停止振蕩，所有功能停止工作，直至系統(tǒng)被硬件復(fù)位方可繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)使用較多的探測(cè)器進(jìn)行防范布局時(shí)應(yīng)該注意 消除射束的交叉誤射 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第五章 主要元器件介紹 單片機(jī) AT89C2051 at89c2051 單片機(jī) 圖 at89c2051 是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 2k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（ PEROM）和 128bytes 的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大at89c2051 單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合。以發(fā)射機(jī)與接收機(jī)設(shè)置的位置不同分為對(duì)向型安裝方式和反射式安裝方式，反射型安裝方式的接收機(jī)不是直接接收發(fā)射機(jī)發(fā)出的紅外光束，而是接收由反射鏡或適當(dāng)?shù)姆瓷湮铮ㄈ缡覊Α㈤T板表面光滑的油漆層）反射回的紅外光束。主動(dòng)式探測(cè)器常用于博 物館中單體貴重文物展品的布防以及工廠倉(cāng)庫(kù)的門窗封鎖、購(gòu)物中心的通道封鎖、停車場(chǎng)的出口封鎖、家居的陽(yáng)臺(tái)封鎖等等。其特點(diǎn)是探測(cè)可靠性非常高。由于光束較窄，收發(fā)端安裝要牢固可靠，不應(yīng)受地面震動(dòng)影響，而發(fā)生位移引起誤報(bào)，光學(xué)系統(tǒng)要保持清潔，注意維護(hù)保養(yǎng)。接收端輸出的電信號(hào)的強(qiáng)度會(huì)因此產(chǎn)生變化，從而啟動(dòng)報(bào)警控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。分別置于收、發(fā)端的光學(xué)系統(tǒng)一般采用的是光學(xué)透鏡，起到將紅外光束聚焦成較細(xì)的平行光束的作用，以使紅外光的能量能夠集中傳送。為了解決物品遮擋問(wèn)題，又發(fā)明了吸頂式被動(dòng)紅外入侵探測(cè)器。 紅外光穿透力差，在防范區(qū)內(nèi)不應(yīng)有高大物體，否則陰影部分有人走動(dòng)將不能報(bào)警，不要正對(duì)熱源和強(qiáng)光源，特別是空調(diào)和暖氣。但作用距離較近。多波束型 PIR的警戒視場(chǎng)角比單波束型大得多，水平可以大于 90176。因?yàn)槿四槻?、膝部、手臂紅外輻射較強(qiáng)，正好對(duì)著上邊的透鏡。警戒范圍在不同方向呈多個(gè)單波束狀態(tài)，組成立體扇形感熱區(qū)域，構(gòu)成立體警戒。多波束型采用透鏡聚焦式 光學(xué)系統(tǒng)，目前大都采用紅外塑料透鏡 —— 多層光束結(jié)構(gòu)的菲涅爾透鏡。以下，但作用距離較遠(yuǎn)，可長(zhǎng)達(dá)百米。單波束 PIR采用反射聚焦式光學(xué)系統(tǒng)，利用曲面反射鏡將來(lái)自目標(biāo)的紅外輻射匯聚在紅外傳感器上。其核心是不見(jiàn)是紅外探測(cè)器件，通過(guò)關(guān)學(xué)系統(tǒng)的配合作用可以探測(cè)到某個(gè)立體防范空間內(nèi)的熱輻射的變化。被動(dòng)紅外入侵探測(cè)器形成的警戒線一般可以達(dá)到數(shù)十米。我們之所以稱為被動(dòng)紅外，即探測(cè)器本身不發(fā)射任何能量而只被動(dòng)接收、探測(cè)來(lái)自環(huán)境的紅外輻射。溫度越高的物體，紅外輻射越強(qiáng)。因入射輻射中只有垂直于超晶格生長(zhǎng)面的電極化矢量起作用，光子利用率低；量子阱中基態(tài)電子濃度受摻雜限制，量子效率不高；響應(yīng)光譜區(qū)窄；低溫要求苛刻。 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) (4)量子阱探測(cè)器（ QWIP）：將兩種半導(dǎo)體材料用人工方法薄層交替生長(zhǎng)形成超晶格，在其界面有能帶突變，使得電子和空穴被限制在低勢(shì)能阱內(nèi)，從而能量量子化形成量子阱。與光電導(dǎo)探測(cè)器比較，光伏探測(cè)器背景限探測(cè)率大 40%，不需要外加偏置電場(chǎng)和負(fù)載電阻，不消耗功率，有高的阻抗。能量大于禁帶寬度的紅外光子在結(jié)區(qū)及其附近激發(fā)電子空穴對(duì)。利用光電導(dǎo)效應(yīng)制成的光電導(dǎo)探測(cè)器分為多 晶薄膜型和單晶型兩種。 (1)光電導(dǎo)探測(cè)器：又稱光敏電阻。如果室溫超導(dǎo)成為現(xiàn)實(shí)，將是 21世紀(jì)最引人注目的一類探測(cè)器； (5) 熱釋電探測(cè) 器：有些晶體，如硫酸三甘酞、鈮酸鍶鋇等，當(dāng)受到紅外輻射照射溫度升高時(shí)，引起自發(fā)極化強(qiáng)度變化，結(jié)果在垂直于自發(fā)極化方向的晶體兩個(gè)外表面之間產(chǎn)生微小電壓，由此能測(cè)量紅外輻射的功率。因半導(dǎo)體電阻有高的溫度系數(shù)而應(yīng)用最多，測(cè)溫輻射熱計(jì)常稱“熱敏電阻”。 (3) 石英共振器非制冷紅外成像列陣：利用共振頻率對(duì)溫度敏感的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)紅外探測(cè)。分別利用上述不同性能可制成多種熱探測(cè)器： (1) 液態(tài)的水銀溫度計(jì)及氣動(dòng)的高萊池（ Golay cell）：利用了材料的熱 脹冷縮效應(yīng)。 紅外探測(cè)器分類 紅外探測(cè)器制備涉及物理、材料、化學(xué)、機(jī)械、微電子、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科，是一門綜合科學(xué)。 紅外探測(cè)器原理及分類 紅外探測(cè)器原理 紅外探測(cè)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(cè)量或觀察的電能 ,熱能等其他形式的能量 . 根據(jù)能量轉(zhuǎn)換方式 ,紅外探測(cè)器可分為熱探測(cè)器和光子探測(cè)器兩大類 . 熱探測(cè)器的工作機(jī)理是基于入射輻射的熱效應(yīng)引起探測(cè)器某一電特性的變化 ,而光子探測(cè)器是基于入射光子流與探測(cè)材料相互作用產(chǎn)生的光電效應(yīng) ,具體表現(xiàn)為探測(cè)器響應(yīng)元自由載流子 (即電子和 /或空穴 )數(shù)目的變化 .由于這種變化是由 入射光子數(shù)的變化引起的 ,光子探測(cè)器的響應(yīng)正比于吸收的光子數(shù) .而熱探測(cè)器的響應(yīng)正比與所吸收的能量 .熱探測(cè)器的換能過(guò)程包括 :熱阻效應(yīng) ,熱伏效應(yīng) ,熱氣動(dòng)效應(yīng)和熱釋電效應(yīng) .光子探測(cè)器的換能過(guò)程包括 :光生伏特效應(yīng) ,光電導(dǎo)效應(yīng) ,光電磁效應(yīng)和光發(fā)射效應(yīng) . 探測(cè)器已經(jīng)有了 20 多年的發(fā)展歷史，但是基于探測(cè)器本身的原理，目前還存在很多不盡人意的地方。 從目前應(yīng)用的情況來(lái)看，紅外探測(cè)有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：環(huán)境適應(yīng)性優(yōu)于可見(jiàn)光，尤其是在夜間和惡劣天候下的工作能力；隱蔽性 好，一般都是被動(dòng)接收目標(biāo)的信號(hào)，比雷達(dá)和激光探測(cè)安全且保密性強(qiáng)，不易被干擾；由于是目標(biāo)和背景之間的溫差和發(fā)射率差形成的紅外輻射特性進(jìn)行探測(cè)，因而識(shí)別偽裝目標(biāo)的能力優(yōu)于可見(jiàn)光；與雷達(dá)系統(tǒng)相比，紅外系統(tǒng)的體積小，重量輕，功耗低；由于紅外探測(cè)技術(shù)有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)從而使其在軍事國(guó)防和民用領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用，尤其是在軍事需求的牽引和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，作為高新技術(shù)的紅外探測(cè)技術(shù)在未來(lái)的應(yīng)用將更加廣泛，地位更加重要。此外，還包括響應(yīng)元的支架、密封外殼和透紅外輻射的窗口。這些效應(yīng)的輸出大都是電量，或者可用適當(dāng)?shù)姆椒ㄞD(zhuǎn)變成電量。一般說(shuō)來(lái)，紅外輻射照射物體所引起的任何效應(yīng)，只要效果可以測(cè)量而且足夠靈敏，均可用來(lái)度量紅外輻射的強(qiáng)弱。 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 四 章 紅外探測(cè)器 紅外探測(cè)器 紅外探測(cè)器是將入射的紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出的器件。 (4)提高探測(cè)器工作溫度，高性能室溫紅外探測(cè)器和焦平面器件是發(fā)展重點(diǎn)之一，不需要制冷器，將會(huì)使整機(jī)更精巧、更可靠，從而實(shí)現(xiàn)全固體化。 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) (2)雙色、多色紅外器件的發(fā)展使整機(jī)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)的多光譜成像探測(cè)，成倍擴(kuò) 大系統(tǒng)信息量，成為目標(biāo)識(shí)別和光電對(duì)抗的有效手段。 紅外技術(shù)的發(fā)展以紅外探測(cè)器的發(fā)展為標(biāo)志，可以從紅外探測(cè)器的發(fā)展來(lái)推斷其發(fā)展趨勢(shì)。裝有紅外探測(cè)器的導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星從 70 年代以來(lái)，一直監(jiān)視著世界各國(guó)的彈道導(dǎo)彈發(fā)射，為國(guó)家及軍事指揮部門提供警報(bào)，如目前美國(guó)國(guó)防支援計(jì)劃中的預(yù)警衛(wèi)星在幾十秒鐘內(nèi)，就可以鑒別來(lái)襲導(dǎo)彈的發(fā)射和方向，據(jù)說(shuō)將來(lái)美國(guó)的天基紅外系統(tǒng)可在 20 秒內(nèi)，提供有關(guān)導(dǎo)彈發(fā)射和方向方面的精確信息，為攔截來(lái)襲導(dǎo)彈提供寶貴的預(yù)警時(shí)間。利用紅外技術(shù)裝備，就可以從空中和空間對(duì)這些目標(biāo)進(jìn)行偵察、監(jiān)視與跟蹤。 紅外技術(shù)已 成為軍事目標(biāo)的偵察、監(jiān)視、預(yù)警與跟蹤的重要手段。我們根據(jù)各類目標(biāo)和背景輻射特性的差異，就可以利用紅外技術(shù)在白天和黑夜對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、跟蹤和識(shí)別，以獲取目標(biāo)信息。 紅外技術(shù)的影響 物理學(xué)的研究告訴我們，在自然界中，任何溫度高于絕對(duì)零度 (0176。在此之前，紅外技術(shù)僅僅能探測(cè)非相干紅外輻射，外差接收技術(shù)用于紅外探測(cè)，使探測(cè)性能比功率探測(cè)高好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。如果紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一個(gè)紅外探測(cè)系統(tǒng)能在兩個(gè)或多個(gè)波段上獲取目標(biāo)信息，那么這個(gè)系統(tǒng)就可更精確、更可靠地獲取更多的目標(biāo)信息，提高對(duì)目標(biāo)的探測(cè)效果，降低預(yù)警系統(tǒng)的虛警概率，提高系統(tǒng)的搜索和跟蹤性能，適用更多的應(yīng)用需求，更好地滿足各軍兵種的需要。 。為了實(shí)現(xiàn)小型化，必須減少制冷設(shè)備和相關(guān)電源，因此，高效小型制冷器和無(wú)需制冷的紅外探測(cè)器將是今后的發(fā)展方向。非致冷、集成式、大面陣 是 紅外探測(cè)器方向 的 發(fā)展。 隨著紅外技術(shù)的發(fā) 展，紅外探測(cè)器的工作波段已擴(kuò)展到中紅外和遠(yuǎn)紅外。 ?，F(xiàn)在，紅外探測(cè)器已從多元發(fā)展到焦平面陣列，相應(yīng)的系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了從點(diǎn)探測(cè)到目標(biāo)熱成像的飛躍。如果多元線列探測(cè)器平 行掃過(guò) (平掃 )目標(biāo)時(shí)，則可獲得目標(biāo)輻射的一維分布。 ，為了提高靈敏度和分辨率，后來(lái)發(fā)展為多元線列探測(cè)器。在同一時(shí)期內(nèi)，固體物理、光學(xué)、電子學(xué)、精密機(jī)械和微型致冷器等方面的發(fā)展，使紅外技術(shù)在軍、民兩用方面都得到了廣泛的應(yīng)用。 50 年代，半導(dǎo)體物理學(xué)的迅速發(fā)展，使光電 型紅外探測(cè)器得到新的推動(dòng)。 30 年代，首次出現(xiàn)紅外光譜代，以后，它發(fā)展成在物質(zhì)分析中不可缺少的儀器。它們都是電磁波之一，具有波動(dòng)性，其傳播速度都是光速、波長(zhǎng)是它們的特征參數(shù)并可以測(cè)量。在 1940 年以前，研制成的紅外探測(cè)器主要是熱敏型探測(cè)器。赫歇爾發(fā)現(xiàn)紅外輻射時(shí)使用的是水銀溫度計(jì)，這是最原始的熱敏型紅外探測(cè)器。 1800 年， F目前，美國(guó)將紅外技術(shù)應(yīng)用于單兵裝備、裝甲車輛、航空和航天的偵察監(jiān)視、預(yù)警、跟蹤以及武器制導(dǎo)等各個(gè)領(lǐng)域。此后，美國(guó)、英國(guó)、前蘇聯(lián)等國(guó)競(jìng)相發(fā)展。當(dāng)時(shí)，德國(guó)研制成硫化鉛和幾種紅外透射材料，利用這些元、部件制成一些軍用紅外系統(tǒng)，如高射炮用導(dǎo)向儀、海岸用船