【正文】 示，引腳功能如下： 數(shù)字 1 腳：電源負(fù)極 數(shù)字 2 腳：信號(hào)輸出，高電平有效， 4～ 6V 和工作電壓有關(guān) 數(shù)字 3 腳：電源正極 DC6～ 9V W1：靈敏度調(diào)整 W2：輸出延時(shí)調(diào)整 5～ 120 秒 圖 25 熱釋電紅外傳感器 的引腳示意圖 它的 技術(shù)參數(shù) 如下 ： 工作電壓： DC6～ 9V 電平輸出：和電源電壓相同 感應(yīng)角度：水平： 90～ 140 度；垂直： 15～ 30 度 靜態(tài)電流：小于 750μ A 無(wú)信號(hào)輸出： 0V 第二章 主要元器件選擇與介紹 10 感應(yīng)距離： ～ 15 米 外形尺 寸： 28mm 38mm 高 25 毫米（最高點(diǎn)） 輸出電平： 4～ 6V 與工作電壓有關(guān) 工作時(shí)間：可調(diào) 5120 秒范圍 當(dāng)探測(cè)器檢測(cè)到異常的情況，由 2 腳輸出一個(gè)高電平，發(fā)送到單片機(jī)上，單片機(jī)做出報(bào)警處理。 其工作電路原理及設(shè)計(jì)電路如 圖 24 所示 , 在 VCC 電源端利用 C1 和 R2 來(lái)穩(wěn)定工作電壓，同樣輸出端也多加了穩(wěn)壓元件穩(wěn)定信號(hào)。在傳感器頂端開(kāi)設(shè)了一個(gè)裝有濾光鏡片的窗口這個(gè)濾光片可通過(guò)光的波長(zhǎng)范圍為 7~10um正好適合于人體紅外輻射的探測(cè)而對(duì)其它波長(zhǎng)的紅外線由濾光片予以吸收這樣便形成了一種專(zhuān)門(mén) 用作探測(cè)人體輻射的紅外線傳感器 。當(dāng)有人從透鏡前走過(guò)時(shí)人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進(jìn)入“高靈敏區(qū)”這樣就使接收到的紅外信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入從而強(qiáng)其能量幅度。盡管成像質(zhì)量不如玻璃透鏡，但是在很多應(yīng)用中我們并不需要完美的圖像質(zhì)量。人們首次使用菲涅爾透鏡是在 18 世紀(jì)初，當(dāng)時(shí)它被用在燈塔的探照燈上，聚焦射出來(lái)的光束。這種透鏡還能夠消除部分球形像差。每個(gè)凹槽都與相鄰凹槽之間角度不同，但都將光線集中一處，形成中心焦點(diǎn)，也就是透鏡的焦點(diǎn)。如圖 23。 菲涅爾透鏡的工作原理十分簡(jiǎn)單：假設(shè)一個(gè)透鏡的折射能量?jī)H僅發(fā)生在光學(xué)表面（如：透鏡表面），拿掉盡可能多的光學(xué)材料，而保留表面的彎曲度 ，如圖 22。菲涅爾透鏡可按照光學(xué)設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi)。 菲涅爾透鏡 及其基本原理 菲涅爾透鏡多是由聚烯烴材料注壓而成的薄片，鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓。其中二級(jí)熱釋電效應(yīng)是由于溫度變化引起材料形變 ,再由壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷的二級(jí)效應(yīng)。壓電陶瓷屬于熱釋電體。其組成框圖如圖 21 所示： 圖 21 熱釋電紅外傳感器系統(tǒng)組成框圖 菲涅爾透鏡 熱釋電紅外傳感器 待測(cè)目標(biāo) 信號(hào)處理 電源 報(bào)警電路 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 7 熱釋電效應(yīng) 由于溫度的變化 ,熱釋電晶體和壓電陶瓷等會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的電荷中心相對(duì)位移 ,使它們的自發(fā)極化強(qiáng)度發(fā)生變化 ， 從而在它們的兩端產(chǎn)生 異號(hào)的束縛電荷 ,這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱釋電效應(yīng)。為了提高探測(cè)器的探測(cè)靈敏度以增大探測(cè)距離，一般在探測(cè)器的前方裝設(shè)一個(gè)菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊 光學(xué)系統(tǒng) 的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號(hào)放大 70 分貝以上，這樣就可以測(cè)出 1020 米范圍內(nèi)人的行動(dòng)。在每個(gè)探測(cè)器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測(cè)元件，并將兩個(gè)探測(cè)元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。當(dāng)盜賊企圖從門(mén)窗進(jìn)入室內(nèi) 進(jìn)行盜竊 時(shí)，人體熱釋電傳感器 可以 檢測(cè)到人體移動(dòng)的紅外信號(hào) ，從而進(jìn)行報(bào)警 。 第二章 主要元器件選擇與介紹 6 第二章 主要元器件選擇與介紹 傳感器介紹 現(xiàn)在有關(guān)家庭防盜的傳感器 種類(lèi) 非常多，有門(mén)磁傳感器、紅外線反射開(kāi)關(guān)無(wú)線探頭 、振動(dòng)位移傳感器、人體熱釋電傳感器、雷達(dá)波人體檢測(cè)無(wú)線探頭等等。此類(lèi)裝置設(shè)計(jì)的要點(diǎn)是能有效判斷是否有人 員進(jìn)入 。當(dāng)人員外出時(shí)，可把 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置在外出布防狀態(tài) ， 探測(cè)器工作起來(lái) ,當(dāng)有人闖入時(shí) ， 熱釋電紅外傳感器將探測(cè)到動(dòng)作 ， 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變換成電信號(hào)，經(jīng)放大電路、比較電路送至門(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)，經(jīng)單片機(jī)處理運(yùn)算后 驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警電路使警號(hào) 發(fā)聲 。 (2)本紅外線防盜報(bào)警系統(tǒng)由 熱釋電紅外傳感 器 、單片機(jī)控制電路、 LED 控制電路、報(bào)警器及相關(guān)的控制管理軟件組成。 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 （ 1） 該設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分?；?TCP/IP 方式的網(wǎng)絡(luò)通訊，還可以通過(guò)在線檢測(cè)縮短故障范圍，快速排查問(wèn)題節(jié)點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)，通訊數(shù)據(jù)采用了加密傳輸，同時(shí)對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)端進(jìn)行身份識(shí)別，隔離了外界的干擾，保障了通信的穩(wěn)定。 目前大多數(shù)平臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口還是傳統(tǒng)的 RS232/485/422 格式，在實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、可靠性、交互性等方面上均有不足，而以太網(wǎng)通訊技術(shù)對(duì)于串口通訊是一種比較徹底的技術(shù)革新。誤報(bào)警是指在沒(méi)有出現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出了報(bào)警信號(hào)，引起誤報(bào)的原因包括報(bào)警技術(shù)是否先進(jìn)、報(bào)警探測(cè)器是否合格、系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否周全、施工環(huán)節(jié)是否合理、用戶(hù)使用是否正確等。普通用戶(hù)只能自行管理使用防盜報(bào)警系統(tǒng)，而諸如即時(shí)報(bào)警、延時(shí)報(bào)警、 24 小時(shí)防區(qū)等專(zhuān)業(yè)報(bào)警主機(jī)的復(fù)雜功能設(shè)置很難全面掌握，更不用說(shuō)快速應(yīng)用，通 過(guò)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的綁定，則可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)使用難度，讓使用者通過(guò)直觀簡(jiǎn)便的圖像觀察與報(bào)警探測(cè)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行日常安保工作。在已建成的圖像信息采集設(shè)備中，政府投資建設(shè)的僅占很小比例，大部分都是金融單位、學(xué)校、商場(chǎng)樓宇、賓館酒店、企業(yè)內(nèi)部和 居民社區(qū)等社會(huì)力量投資建設(shè)的監(jiān)控系統(tǒng)，大量的業(yè)主可支配控制的攝像機(jī)的安裝使用使得視頻復(fù)核的難度大幅降低，而矩陣、 DVR、第三方綜合管理軟件等各類(lèi)主控設(shè)備和平臺(tái)，在智能化聯(lián)動(dòng)處理方面的功能完善也簡(jiǎn)化了集成管理的復(fù)雜度。如果防盜報(bào)警系統(tǒng)能夠聯(lián)動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，就可以在控制中心即時(shí)觀察報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)情況，準(zhǔn)確識(shí)別復(fù)核是否有入侵行為還是誤報(bào)，自動(dòng)記錄報(bào)警時(shí)間和位置信息、自動(dòng)進(jìn)行視頻抓拍和錄像以及通知相關(guān)執(zhí)法部門(mén)。其中，對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行視頻復(fù)核的強(qiáng)烈市場(chǎng)需求使得防盜報(bào)警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)第一章 緒論 4 之間實(shí)現(xiàn)集成聯(lián)動(dòng)最具必要性。 其技術(shù)發(fā)展的主要方向主要有以下幾點(diǎn)。若 期間 產(chǎn)生相關(guān)財(cái)產(chǎn)損失，損失 的 部分將 按照 聯(lián)網(wǎng)報(bào)警服務(wù)中心為用戶(hù)贈(zèng)送的保險(xiǎn) 取 得相應(yīng)賠償。聯(lián)網(wǎng)報(bào)警 的 應(yīng)用 廣泛 ，用戶(hù)花 非常 低的投入 就 可以獲得全方位、全天候的安全防范 措施 。 防范區(qū)域的 不斷 加大使得報(bào)警系 統(tǒng)的監(jiān)控范圍 不斷 延展， 這樣使得 分布在各個(gè) 不同地區(qū) 的報(bào)警控制器必須 要 有 更 完善 、更 先進(jìn)的通訊網(wǎng)絡(luò) 來(lái) 支撐，控制中心的安保 監(jiān)測(cè) 人員才 有能力 對(duì) 整個(gè) 系統(tǒng)內(nèi)的所有探測(cè)器的報(bào)警狀態(tài) 進(jìn)行全面了解 ，傳統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)方式 在 面對(duì)這類(lèi) 情況 的變化 時(shí)已經(jīng) 難以為繼， 此時(shí) 以 聯(lián) 網(wǎng)報(bào)警技術(shù) 的出現(xiàn) 則使得這一要求的實(shí)現(xiàn)成為 了 可能。 使用 電話(huà)線聯(lián)網(wǎng) 的 方式運(yùn)營(yíng)費(fèi)用 較 高、聯(lián)網(wǎng)速度 較 慢，為解決多用戶(hù)同時(shí)報(bào)警 造成線路堵塞的問(wèn)題， 此時(shí) 接警中心 就 需要配置多臺(tái)接警控制器和多路通訊鏈路。 防盜報(bào)警系統(tǒng)中的通訊 方式 一般包括報(bào)警探測(cè)器 和 報(bào)警控制器 之 間的聯(lián)網(wǎng)，以及報(bào)警控 制器 和 控制中心 之間 的聯(lián)網(wǎng)。 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 隨著 個(gè)人 安全防范意識(shí)的提高，以及 各種 智能樓宇建筑的蓬勃發(fā)展， 現(xiàn)在 防盜報(bào)警系統(tǒng)的容量也在迅速 增大 ，報(bào)警探測(cè)器 由一開(kāi)始 的幾個(gè)、十幾個(gè)增加到 了 上百、數(shù)百個(gè)。 目前， 我 國(guó)的 安防 技術(shù) 已經(jīng) 基本上和國(guó)際接軌。 進(jìn)入 90 年代 以后 ，人們 越加 注意到周 邊安全 防范的重要性， 慢慢開(kāi)始 利用周邊的圍墻，鐵柵欄等屏障建立 了 周界防范，如果沒(méi)有條件形成 完整的周界防范， 也要建立 相應(yīng)的防范區(qū) 。 1984 年以后 是 安防事業(yè)在 我 國(guó)進(jìn)入了普及 和 提高 的 階段，而且發(fā)展迅速。值班室 的 人員判斷出罪犯 正 在行竊， 并 及時(shí)報(bào)告 給 領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門(mén)，組織 布置 保衛(wèi)人員和警力將 犯罪分子 包圍后 并 將其 抓 獲。 當(dāng)時(shí)采用的 手段主要是聲控報(bào)警。 我國(guó)從 1979 年 開(kāi)始 公安部在石家莊市召開(kāi)了“全國(guó)刑事技術(shù)預(yù)防專(zhuān)業(yè)工作會(huì)議”，會(huì)議 上 提出要大力開(kāi)展安全技術(shù)防范工作，技防 工作 作為公安業(yè)務(wù)的組成部分就 從這里開(kāi)始被 正式提出來(lái) 了 ?，F(xiàn)在全世界 90%的世界財(cái)富 500 強(qiáng) 公司美國(guó) 50 家最大的全國(guó)性及區(qū)域性銀行控股公司中的半數(shù)美國(guó) 72 家大中型機(jī)場(chǎng)。比如 2020 年 世界排名第一的 北美最大的安防跨國(guó)公司一 泰科安防 （ ADT SECURITY） 公司， 泰科安防 已經(jīng) 為全第一章 緒論 2 球 740 多萬(wàn)民用、商業(yè)、工業(yè)、以及政府部門(mén)客戶(hù)提供安防服務(wù)，其中 就 包括 90%的世界財(cái)富 500 強(qiáng)公司。 從 上面的 過(guò)程來(lái)看，報(bào)警行業(yè)的 出現(xiàn)、 發(fā)展 離不開(kāi) 工業(yè)技術(shù)發(fā)展，只有 通過(guò) 良好的通信手段，才能把 個(gè)不同地區(qū) 的報(bào)警信息匯聚到 不同的相關(guān) 部門(mén)，然后由 各個(gè) 部門(mén)負(fù)責(zé)分配 極其 有限的警力來(lái)幫助 所有需要幫助的個(gè)體 。隨后，由于通信 技術(shù)的發(fā)展，提供遠(yuǎn)程通信 技術(shù) 服務(wù)的電報(bào)公司 開(kāi)始 加入到 了 這個(gè)行業(yè)中，使得報(bào)警信息可以 傳送 到更遠(yuǎn)的地方；不過(guò)， 由于 這種電報(bào)方式難以普及，所以稍后出現(xiàn)的電話(huà)就 理所 應(yīng)當(dāng)?shù)?成為報(bào)警 通信 的主要 方式 。 報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀 從上世紀(jì)初 開(kāi)始 ，報(bào)警系統(tǒng)就已經(jīng) 開(kāi)始 在北美 形成 雛形。這種熱釋電紅外傳感器 可以通過(guò) 非接觸形式 的 檢測(cè) 接收 人體輻射的紅外線， 并且 將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)， 通過(guò)各部分電路進(jìn)行報(bào)警。 目前市面上防盜裝備主要有開(kāi)關(guān) 式 電子防盜報(bào)警器、壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報(bào)警器等各種報(bào)警器，但這幾種比較常見(jiàn)的報(bào)警器都或多或少的存在著一些缺點(diǎn)。 infrared sensor； Wireless alarm； data collection 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)論文 III 目 錄 摘 要 ..............................................................I Abstract.......................................................................................................................... II 目 錄 ........................................................................................................................III 第一章 緒論 ................................................................................................................. 1 選題背景 ............................................................................................................. 1 報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展 的歷史和現(xiàn)狀 ............................................................................. 1 家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) ...................................................................... 3 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 ................................................................................................. 5 第二章 主要元器件選擇與介紹 ........................................................................... 6 傳感器介紹 ......................................................................................................... 6 熱釋電紅外線傳感器簡(jiǎn)單介紹 .............................................................. 6 熱釋電紅外傳感器結(jié)構(gòu) .......................................................................... 6 熱釋電效應(yīng) .............................................................................................. 7 菲涅爾透鏡及其基本原理 ......................