【正文】 熱釋電紅外傳感器 在結(jié)構(gòu)上 由傳感探測(cè)元、干涉濾光片和場(chǎng)效應(yīng)管匹配器三部分組成。要想能夠滿(mǎn)足直接使用這一條件，必須借用電阻將其轉(zhuǎn)化為 電壓形式。 熱釋電紅外傳感器 利用了場(chǎng)效應(yīng)晶體管的高輸入阻抗這一特點(diǎn)，利用場(chǎng)效應(yīng)晶體管來(lái) 完成阻抗變換。但當(dāng)有人入侵時(shí)，人體所散發(fā)的紅外熱信號(hào)就會(huì)觸發(fā)改變傳感器內(nèi)的敏感元件的阻值 ， 因此， 熱釋電紅外感應(yīng)器 就會(huì) 感應(yīng)到 有人環(huán)境與無(wú)人環(huán)境 的差 異信號(hào) 。他的主要特點(diǎn)就是 它的 高靈敏度。 根據(jù)課題要求和實(shí)際生活需要，選取被動(dòng)式 熱釋電 紅外傳感器。紅外線(xiàn)傳感器由于 測(cè)量時(shí)不與被測(cè)物體直接接觸，不存在摩擦， 所以 有靈敏度 和準(zhǔn)確度較 高 且具有 方便使用，測(cè)量范圍寬，響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。 熱探測(cè)器主要 分為 有四類(lèi)：熱釋電型，熱敏電阻型，熱電阻型和氣體型。紅外探測(cè)器的種類(lèi)很多，按探測(cè)的 機(jī)理不同，分為熱探測(cè)和光子探測(cè)兩大類(lèi)。 其中，紅外探測(cè)器是紅外傳感器的核心。熱敏電阻受到紅外線(xiàn)輻射時(shí)溫度升高，電阻發(fā)生變化，通過(guò)轉(zhuǎn)換電路變成電信號(hào)輸出。 探 測(cè)元件按工作原理可分為熱敏 探 測(cè)元件和光電 探 測(cè)元件。 紅外線(xiàn)傳感器 內(nèi)部系統(tǒng)包括 光學(xué)系統(tǒng)、 探測(cè) 元件和轉(zhuǎn)換電路。物體的溫度越高，輻射出來(lái)的紅外線(xiàn)就越多， 輻射的能量就越強(qiáng)。 紅外輻射 的 本質(zhì) 其實(shí)是一種熱輻射，它是由于物體在它的自身 的溫度高于絕對(duì)零度（ 273 度）的情況下向外部空間以輻射紅外線(xiàn)的方式散出 能量。工程上 又把紅外線(xiàn)所占據(jù)的波段分為四部分，即近紅外，中紅外，遠(yuǎn)紅外和極遠(yuǎn)紅外。 P3 口的第二功能定義見(jiàn) 表 21 表 21 P3 口的第二功能定義表 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0 （外部中斷 0輸入線(xiàn)） INT1（外部中斷 1輸出線(xiàn)） T0（定時(shí)器 0外部輸入） T1（定時(shí)器 1外部輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與選通信號(hào)） RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出） 紅外傳感器的選擇 紅外輻射俗稱(chēng)紅外線(xiàn)，他是一種不可見(jiàn)光，由于是位于可見(jiàn)光中紅色光以外的光線(xiàn)，故稱(chēng)紅外線(xiàn)。 當(dāng) P3 口作為第二功能使用時(shí)，相應(yīng)位的鎖存器必須為 1 狀態(tài)，使用非門(mén) N3的輸出電平由第二輸出功能線(xiàn)的狀態(tài)來(lái)確定，或使此口線(xiàn)允許輸入第二功能信號(hào)。 P3 口： P3 口是一個(gè)帶有內(nèi)部 上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，且是一個(gè)雙功能口。在給出地址 1 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2口被寫(xiě) 1 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 ，做通用的 I／ O端口使用。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 （ 4） 輸入 /輸出端口引腳 , 個(gè)8 位端口的特性： P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流 。 PSEN同樣可以驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 電路。ＡＬＥ引腳以 不變的頻率周期性的發(fā)出正脈沖信號(hào)。 在 Vcc 掉電時(shí)，此引腳上可接備用電源，由 Vpd 向內(nèi) RAM 提供備用電源，以保持片內(nèi) RAM 數(shù)據(jù)不丟失。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接外部振蕩源。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接地。 Vcc 為 正常工作電壓 +5V 端口。他 兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51 指令系統(tǒng)， 并且 內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元 ，功能強(qiáng)大。 AT89C51 型號(hào)的單片機(jī)是由美國(guó) Atmel 公司 采用 INTEL 公司可靠的 CHMOS技術(shù)制造 出來(lái)的 的高性能單片機(jī)，屬于標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 的 HCMOS 產(chǎn)品 。此時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)同時(shí)監(jiān)控多個(gè)地方 。 2．由于是三門(mén)四窗需要被監(jiān)控，即需要 7 組獨(dú)立的檢測(cè)電路。 其特點(diǎn)有： ，但又不放過(guò)一切危害家庭房屋內(nèi)財(cái)產(chǎn)安全因素的存在，本系統(tǒng)采用觸發(fā)即報(bào)警式的方法，但一次瞬間觸發(fā)的 聲光報(bào)警時(shí)間為一分鐘，即若只是誤報(bào)的話(huà)，報(bào)警的時(shí)間只有一分鐘，但為了安全起見(jiàn)，以便于主人下次排除潛在的危險(xiǎn)因素，監(jiān)控?cái)z像頭保持開(kāi)的狀態(tài)。則本系統(tǒng)處于初始待機(jī)狀態(tài)。 系統(tǒng)的硬件框圖 圖 系統(tǒng)硬件框圖 AT89C51 單片機(jī) 聲光報(bào)警 啟動(dòng)錄像設(shè)備 紅外傳感器 繼電器 紅外傳感器 ???? 紅外傳感 器 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)和功能： 本家庭防盜裝置分別設(shè)置在家庭房屋內(nèi)的三門(mén)四窗中，并在三門(mén)四窗的特殊位置安裝隱蔽的紅外線(xiàn)溫度傳感器和攝像頭，并通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行控制。 方案二：在單片機(jī)上設(shè)置語(yǔ)音報(bào)警電路和 Led 燈報(bào)警電路。當(dāng)主人離開(kāi)房屋時(shí)，啟動(dòng)該裝置的開(kāi)關(guān)，一旦熱釋傳感器檢測(cè)到人體溫度相近的疑似信號(hào)，則發(fā)出信號(hào)。 對(duì)于傳感器部分： 方案一： 可采用壓力觸發(fā)式，即當(dāng)盜 賊入侵房屋時(shí)，觸碰或者踩壓到傳感器，導(dǎo)致傳感器工作，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 2 總體設(shè)計(jì)方案 方案選擇論證 所有的防盜報(bào)警系統(tǒng)是由觸發(fā)檢測(cè)設(shè)備、中心處理和控制設(shè)備和硬件相應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)組成。 （ 4）課題要求在觸發(fā)警報(bào)之后，由單片機(jī)控制啟動(dòng)錄像。 （ 3）課題要求光報(bào)警，但基于日常生活的經(jīng)驗(yàn)，只有光報(bào)警不足以震懾盜賊。即在設(shè)計(jì)過(guò)程中有 7 路控制路口。 因此 本系統(tǒng)能 在 家庭防盜 中 得到了廣泛的應(yīng)用。另外，基于單片機(jī)使本系統(tǒng)有了較好的智能性。總之他們已經(jīng)不能滿(mǎn)足日常工作和生活的要求和需要 。 目前 我國(guó)的家庭防盜 器材 主要有壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器、開(kāi)關(guān)電子防盜報(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， 他們都或多或少的存在著種種弊端， 比如：傳統(tǒng)機(jī)械式的開(kāi)關(guān)不能準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的監(jiān)控防盜 。 因而對(duì) 家庭 防盜措施 也 提出了新的要求。傳統(tǒng)的單元式的加工制造業(yè)已經(jīng)不能滿(mǎn)足與人們對(duì)于生活品質(zhì)的追求。 整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的，而硬件部分則包括聲光報(bào)警電路，錄像啟動(dòng)電路，單片機(jī)控制電路等等。同時(shí)除了普通的聲光報(bào)警之外，本系統(tǒng)也具有了錄像監(jiān)控這一功能，使得這一系統(tǒng)更加人性化和智能化。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng) HOME SECURITY SYSTEM DESIGN BASED ON MCU 學(xué)院（部）： 機(jī)械工程 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 基于單片機(jī)的家庭防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用了 單片機(jī)控制，并使用 熱釋電紅外傳感器 進(jìn)行檢測(cè)。這種防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理，便于日常生活的 使用，同時(shí)系統(tǒng)工作較為穩(wěn)定，且安裝隱蔽，不易驚動(dòng)盜賊，且制作工序簡(jiǎn)單，制作成本較低。本系統(tǒng)包括兩個(gè)部分，硬件部分和軟件部分。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī) 報(bào)警系統(tǒng) 紅外傳感器 聲光報(bào)警 錄像啟動(dòng) 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 Home security system design based on MCU This system was controled by MCU,and use the pyroelectric infrared sensor for testing. This security system design is reasonable, convenient for daily life use, at the same time system is relatively stable, and installation concealment, is not easy to disturb the thieves, and simple manufacturing process, low production cost. Besides ordinary audible and visual alarm at the same time, this system also has the function of video monitor this, make the system more humanized and intelligent. This system includes two parts, hardware part and software part. Is the whole system in software work under control, and the hardware part includes light and sound alarm circuit, video starting circuit, singlechip microputer control circuit and so on. Key words:MCU ALARMCLOCK Infrared sensor Sound and light alarm Video start 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 目錄 1 緒 論 .................................................................. 5 發(fā)展概況與設(shè)計(jì)背景 ................................................ 5 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 .................................................... 5 2 總體設(shè)計(jì)方案 ........................................................... 6 方案選擇論證 ...................................................... 6 系統(tǒng)的硬件框圖 .................................................... 6 單片機(jī)選擇 ........................................................ 7 紅外傳感器的選擇 ..........................