【正文】 成 文 字 或 數(shù) 字 顯 示 它 是半 導 體 二 極 管 的 一 種 ， 可 以 把 電 能 轉(zhuǎn) 化 成 光 能 ； 常 簡 寫 為 LED。當檢測到人體移動信號時，電荷信號經(jīng)過 FET 放大后，經(jīng)過C2，R1 的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢唬俳?jīng)過 NPN 的轉(zhuǎn)化，輸出 OUT 為低電平。 本設計所用的熱釋感器就采用這種雙探測元的結(jié)構(gòu)。由于熱釋電紅外傳感器輸出的探測信號電壓十分微弱（通常僅有１ｍＶ左右），而且是一個變化的信號，同時菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號電壓呈脈沖形式（脈沖電壓的頻率由被測物體的移動速度決定，通常為０．１～１０Ｈｚ左右），所以應對熱釋紅外傳感器輸出的電壓信號進行放大。這種濾波片除了允許某些波長范圍的紅外輻射通過外，還能將燈光、陽光和其它紅外輻射拒之門外。制造熱釋電紅外探測元的高熱電材料是一種廣譜材料，它的探測波長范圍為０．２～２０μｍ。它利用兩個極性相反、大小相等的干擾信號在內(nèi)部相互抵消的原理來使傳感器得到補償。使用時Ｄ端接電源正極，Ｇ端接電源負極，Ｓ端為信號輸出。被動紅外報警器的特點是能夠響應入侵者在所防范區(qū)域內(nèi)移動時所引起的紅外輻射變化，并能使監(jiān)控報警器產(chǎn)生報警信號，從而完沈陽理工大學學士學位論文 14成報警功能。一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同不能抵消，經(jīng)信號處理而輸出電壓信號。 人體輻射的紅外線中心波長為 9~10um，而探測元件的波長靈敏度在 ~20um 范圍內(nèi)幾乎穩(wěn)定不變。 菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學原理，在探測器前方產(chǎn)生一個交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)” ，以提高它的探測接收靈敏度。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應管放大后向外輸出。 2 PIR 的原理特性熱釋電紅外線傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為 2*1mm 的探測元件。及非接觸溫度測量等領(lǐng)域應用最廣泛的傳感器。量子型與熱型的特點相反，而且要求冷卻條件。根據(jù)工作原理，紅外傳感器分為熱型和量子型兩類，熱型紅外傳感器也稱熱釋電紅外傳感器或被動紅外傳感器。將這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路，如作電源開關(guān)控制、防盜防火報警、自動覽測等。是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器，它能組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置。如果沒有傳感器對原始信息進行精確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，就不能實現(xiàn)現(xiàn)代自動檢測和自動控制系統(tǒng)，現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展也就不能如此迅速。如今信息時代，隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，自動檢測，自動控制技術(shù)顯露出非凡的工作能力，而大多數(shù)設備只能處理電信號，也就需要把被測的非電量的信號通過傳感器轉(zhuǎn)換成電信號。 傳感器電路設計傳感器是指能感受規(guī)定的被測量信息，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。EA 功能：內(nèi)外 ROM 選擇端。VPD 功能：在 Vcc 掉電情況下，接備用電源。（3）RST/VPD:復位/備用電源。 控制線:控制線共有 4 根：（1）ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi) EPROM 編程脈沖ALE 功能：用來鎖存 P0 口送出的低 8 位地址PROG 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳輸入編程脈沖。這里僅介紹常用的總線型 DIP40 封裝，結(jié)構(gòu)如圖 所示。P3 口腳具有第二功能，表 22 介紹了 P3 口的第二功能。向 P3 口寫入 1 時，P3 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。當使用 8 位尋址方式訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,P2 口發(fā)送 P2 特殊功能寄存器的內(nèi)容。當作為輸入腳時，被外部拉低的P2 口會因為內(nèi)部上拉而輸出電流。 (3)P2 口（，2128 腳）：是帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口。 (2)P1 口（，18 腳）：是帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口?？上蚱鋵懭?1 使其狀態(tài)為懸浮，用作高阻輸入。 3. 控制信號或與其它電源復用引腳 控制信號或與其它電源復用引腳有 RST/VPD 沈陽理工大學學士學位論文 10等 4 種形式入、輸出。 VCC（40 腳）：電源，提供掉電、空閑、正常工作2. 外接晶體引腳 XTAL1（19 腳）：接外部晶體的一端，振蕩反向放大器的輸入端和內(nèi)部時鐘電路輸入端。沈陽理工大學學士學位論文 9 STC89C51 的基本結(jié)構(gòu)在這一塊芯片上，集成了一臺微型計算機的主要組成部分，其中包括 CPU、存儲器、可編程 I/O 口、定時器/計數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)等，各部分通過內(nèi)部總線相連。MSP430 系列單片機是一種超低功耗、功能集成度較高的 16位低功耗單片機,特別適用于要求功耗低的場合松翰單片機（SONIX）：是臺灣松翰公司的單片，大多為 8 位機，有一部分與 PIC8位單片機兼容，價格便宜，系統(tǒng)時鐘分頻可選項較多，有 PMWADC 內(nèi)振內(nèi)部雜訊濾波。AT90 系列單片機是增強 RISC 結(jié)構(gòu)、全靜態(tài)工作方式、內(nèi)載在線可編程 Flash 的單片機,也叫 AVR 單片機。 常用單片機簡介STC 單片機：STC 公司的單片機主要是基于 8051 內(nèi)核,是新一代增強型單片機,指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051,速度快 8~12 倍,帶 ADC,4 路 PWM,雙串口,有全球唯一 ID 號,加密性好，抗干擾強.PIC 單片機：是 MICROCHIP 公司的產(chǎn)品,其突出的特點是體積小,功耗低,精簡指令集,抗干擾性好,可靠性高,有較強的模擬接口,代碼保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH 單片機：是臺灣義隆公司的產(chǎn)品,有很大一部分與 PIC8位單片機兼容,且相兼容產(chǎn)品的資源相對比 PIC 的多,價格便宜,有很多系列可選,但抗干擾較差。 　　20 世紀 80 年代初，Intel 公司在 MCS48 系列單片機的基礎上，推出了 MCS51系列 8 位高檔單片機。 　　Zilog 公司于 1976 年開發(fā)的 Z80 微處理器，廣泛用于微型計算機和工業(yè)自動控制設備。這是世界上第一臺微型計算機。 　 2MHz 的 8080 芯片運算速度比 8008 快 10 倍，可存取 64KB 存儲器，使用了基于 6 微米技術(shù)的 6000 個晶體管，處理速度為 （Million Instructions Per Second ） 。由于 8008 采用的是 P 溝道 MOS 微處理器，因此仍屬第一代微處理器?！　?971 年 11 月，Intel 推出 MCS4 微型計算機系統(tǒng)（包括 4001 ROM 芯片、4002 RAM 芯片、4003 移位寄存器芯片和 4004 微處理器 ）其中 4004（下圖）包含 2300 個晶體管，尺寸規(guī)格為 3mm4mm，計算性能遠遠超過當年的 ENIAC，最初售價為 200 美元。 單片機發(fā)展史1971 年 intel 公司研制出世界上第一個 4 位的微處理器；Intel 公司的霍夫研制成功世界上第一塊 4 位微處理器芯片 Intel 4004，標志著第一代微處理器問世，微處理器和微機時代從此開始。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。大年紀由運算器，控制器，存儲器，輸入輸出設備構(gòu)成。STC89C51 單片機的主控電路包括時鐘電路、復位電路。此最后修改設計方案，增添附加功能以及完善細節(jié)問題，包括應該采集的信號種類、數(shù)量、范圍，輸出信號的形式和響應時間，傳感器的對比和選擇，技術(shù)指標的確定等。沈陽理工大學學士學位論文 42 基于單片機的紅外報警器的設計方案 方案準備根據(jù)之前制定任務計劃，以及論文的設計需要：掌握單片機基本原理及接口相關(guān)知識； 掌握匯編或 C 語言程序設計及開發(fā)基礎知識； 熟悉利用 KeilC5Protel 等開發(fā)工具軟件實現(xiàn)系統(tǒng)的軟、硬件設計； 利用單片機開發(fā)板實現(xiàn)報警器的功能。由上可知，紅外線探測器可能發(fā)生誤報的情況，多數(shù)與產(chǎn)品本身的設計制造能力有關(guān)。靈敏度和誤報率，一直是防盜報警產(chǎn)品必須面對的矛盾，因為產(chǎn)品的靈敏度提高，誤報率也經(jīng)常隨著上升。沈陽理工大學學士學位論文 3　　?！　　！　?。 、強光影響。EMI無線電射頻的抗干擾能力不良，產(chǎn)生鄰頻干擾。主動式紅外線因為具有發(fā)光器會主動發(fā)出光束，遮斷才誤報，且光束筆直，所以一般都用于區(qū)域的周界防護；至于被動式紅外線則是靠探測人體發(fā)射的1012μm左右的紅外線，而進行感測報警，但因為在常態(tài)下，室外溫差變化大，熱源干擾及擾動多，所以被動式紅外線探測器大部份只能適用于室內(nèi)或特定區(qū)域空間使用。我們可以從接下來幾種探測技術(shù)的應用與發(fā)展來檢視。 在防盜報警系統(tǒng)中所能連結(jié)的探測器其中，紅外線是目前最主要的探測方式之一。近年來，隨著 IP 網(wǎng)路的盛行，不少報警控制器廠商也開始采用有線或無線的 IP 網(wǎng)路聯(lián)網(wǎng)方式，但實際看到的連網(wǎng)應用由于使用環(huán)境的封閉性，透過 TCP/IP 的方式聯(lián)網(wǎng)目前應用面尚未大幅成長。其實報警聯(lián)網(wǎng)方式，包括有線、無線兩種，如連線公安或以無線 GSM 電話通報，而報警探測器與控制主機間的聯(lián)網(wǎng)，無線是專用無線，如紅外線或 Zigbee 等并不是電信運營商所提供的無線平臺。在各系統(tǒng)整合中，目前的關(guān)鍵點是如何解決各系統(tǒng)之間資訊的互動及處理。另外還可以做到如防盜報警與影像監(jiān)控的連動，目前僅是利用硬體將前端探測器的輸出介面，與影像監(jiān)控的報警連動輸入介面，連接起來，當出現(xiàn)異常情況時，透過預先設定的連動方式，執(zhí)行影像報警連動實現(xiàn)影像回放、硬碟錄影。 防盜報警系統(tǒng)的整合與應用 整合是安防系統(tǒng)的一大發(fā)展趨勢，防盜報警系統(tǒng)自然也不例外。該系統(tǒng)還可即時發(fā)現(xiàn)用戶摔倒、活動等資訊，并有定時吃藥提示等多種事件語音提醒功能。已有業(yè)者針對中國老人化的發(fā)展趨勢，推出遠端醫(yī)療看護回應系統(tǒng)解決方案。防盜報警主機與控制面板也在防入侵防破壞的機制上有了大幅的改良，可看到密碼鎖蓋板等設計的配合，還有外觀材質(zhì)結(jié)構(gòu)著重抗暴與耐候的結(jié)構(gòu)，這一切都在突顯整體防盜報警系統(tǒng)的技術(shù)提升。在探測技術(shù)上可以采用「紅外 XX」的雙重或三重探測技術(shù)，盡量降低誤報率。 紅外報警器技術(shù)的發(fā)展防盜報警主機與控制面板技術(shù)提升 比如入侵探測，需要快速回應即時入侵事件，否則可能造成重大的損失。人們生活水平隨著社會的不斷進步和科學技術(shù)、經(jīng)濟的不斷發(fā)展得到很大的提高，對私有財產(chǎn)的保護意識在不斷的增強，因而對防火防盜措施提出了新的要求。本設計需要一定的單片機，C 語言，計算機，電子等豐富知識，在設計中可以將相關(guān)的專業(yè)知識融會貫通，并且需要動手實驗，可以將自己的理論知識進一步深化，對于日后的工作起到了一個很好的開頭作用。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。所以本設計從價格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定性商考慮設計一款報警器。現(xiàn)在很多小區(qū)都安裝了智能報警系統(tǒng)，因而大大提高了小區(qū)的安全程度，是用于一些大公司財政機構(gòu)。然而一些不法分子也是越來越多。沈陽理工大學學士學位論文 基于 STc 單片機的紅外報警設計畢業(yè)論文目 錄1 緒 論 .....................................................................................................................................1 防火防盜報警器概況 .....................................................................................................1 紅外報警器技術(shù)的發(fā)展 ..........................................................................................1 紅外報警器技術(shù)的現(xiàn)狀 ..........................................................................................32 基于單片機的報警器的設計方案 .......................................................................................4 方案準備 .........................................................................................................................4 設計方案 ..................................................................................................................