【正文】 計(jì)升溫最快。也可以當(dāng)作傳輸之媒界。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為 ～ 之間；中紅外線，波長為 ～ 之間； 遠(yuǎn)紅外線 ，波長為 ～ l000μm 之間?！?55539。 1666 年，英國物理學(xué)家 ，太陽光經(jīng)過三棱鏡后分裂成彩色光帶 ── 紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。因此，他認(rèn)為在紅光之外存在一種不可見光。這種不可見光稱為紅外輻射，又稱紅外光、紅外 線?？梢姽獾牟噬煌从沉怂鼈兊牟ㄩL不同。 1864 年，英國物理學(xué)家 規(guī)律 ,提出了存在電磁波的可能性 ,它的傳播速度可用純電學(xué)量計(jì)算出來。因而猜想，光波就是電磁波。已 知帶電體受到擾動(dòng)就發(fā)射出電磁波。 紅外輻射 原理 在某些應(yīng)用現(xiàn)場，檢測器要接觸被測物是不實(shí)際或者是不可能的。輻射原理 所有的紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 物體都是由不斷震動(dòng)的原子構(gòu)成的，高能量的原子震動(dòng)頻率越高。物體的溫度越高，它的震動(dòng)就越快，因此光譜的輻射能量就越高。 視覺范圍比率和到直徑距離的比率 視覺范圍是指儀器操作的角度，它是由該個(gè)體的視度所決定的。目標(biāo)物越小，你就應(yīng)該靠它更近一些。 視度操作 D : S 是指視點(diǎn)直徑距離的比率，它包括目標(biāo)物前面最大限度接受輻射的 90%。 紅外技術(shù) 紅外技術(shù) 定義 紅外技術(shù)是研究紅 外輻射的產(chǎn)生、傳播、轉(zhuǎn)化、測量及其應(yīng)用的技術(shù)科學(xué)。 、部件的研制，包括輻射源、微型制冷器、紅外窗口材料和濾光電等。 。與紅外線相關(guān)的技術(shù)還有：探測技術(shù) 。光電子技術(shù) 。 W從那時(shí)開始，紅外輻射和紅外元件、部件的科學(xué)研究逐步發(fā)展，但發(fā)展比較緩慢，直到 1940 年前后才真正出現(xiàn)現(xiàn)代的紅外技術(shù)。其中有些達(dá)到實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)階段，有些已小批量生產(chǎn)，但都未來得及實(shí)際使用。特別是美國，大力研究紅外技術(shù)在軍事方面的應(yīng)用。 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 紅外技術(shù)發(fā)展的先導(dǎo)是紅外探測器的發(fā)展。 W 1830 年以后，相繼研制出溫差電偶的熱敏探測器、測輻射熱計(jì)等。 19 世紀(jì) ，科學(xué)家們使用熱敏型紅外探測器，認(rèn)識(shí)了紅外輻射的特性及其規(guī)律，證明了紅外線與可見光具有相同的物理性質(zhì)，遵守相同的規(guī)律。 20 世紀(jì)初開始，測量了大量的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)的吸收、發(fā)射和反射光譜，證明了紅外技術(shù)在物質(zhì)分析中的價(jià)值。 40年代初，光電型紅外探測器問世，以硫化鉛紅外探測器為代表的這類探測器，其性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)牢靠。到 60 年初期，對(duì)于 1～ 3～ 5和 8～ 13 微米三個(gè)重要的大氣窗口都有了性能優(yōu)良的紅外探測器。從 60年代中葉起，紅外探測器和系統(tǒng)的發(fā)展體現(xiàn)了紅外技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向。多元線列探測器先后掃過 (串掃 )同一目標(biāo)時(shí)，它輸出的信噪比可比單元探測器高 n（開平方）倍， n為元數(shù)。以線列探測器為基礎(chǔ)的紅外探測系統(tǒng)，大都安裝在飛機(jī)或衛(wèi)星遙感平臺(tái)上，平臺(tái)的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)垂直于線列作為第二維時(shí)，就可得到目標(biāo)輻射的分布圖像。目前，長波碲鎘汞 (HgCdTe)探測器面陣已達(dá) 640 480 元，焦平面陣列探測器的實(shí)驗(yàn)室水平已達(dá) 256 256 元，預(yù)計(jì)到 2020 年可達(dá)到百萬元。早期的紅外探測器通常工作在近紅外。 。采用低溫制冷技術(shù)，是為了提高紅外探測器件的靈敏度和輸出信號(hào)的信噪比，使其具有良好的性能，但它也使紅外探測器體積大、成本高。利用材料電子計(jì)算機(jī)和微電子方面的最新技術(shù)， 也 可使紅外探測器與具有一定數(shù)據(jù)處理能力的數(shù)據(jù)處理設(shè)備相結(jié)合，使其 向 輕集成化、大面陣、焦平面化方向發(fā)展，以提高其性能。正如前面所述：在大氣環(huán)境中，目標(biāo)的紅外輻射只能在 1～ 3～ 5 和 8～ 13 微米三個(gè)大氣窗口內(nèi)才能有效地傳輸。 在紅外技術(shù)的發(fā)展中，需要特別指出的是： 60 年代激光的 出現(xiàn)極大地影響了紅外技術(shù)的發(fā)展，很多重要的激光器件都在紅外波段，其相干性便于移用電子技術(shù)中的外差接收技術(shù)，使雷達(dá)和通信都可以在紅外波段實(shí)現(xiàn)，并可獲得更高的分辨率和更大的信息容量。另外，由于這類應(yīng)用的需要，促使出現(xiàn)新的探測器件和新的輻射傳輸方式，推動(dòng)紅外技術(shù)向更先進(jìn)的方向發(fā)展。 K 或 273℃ )的物體都在向外輻射各 種波長的紅外線，物體的溫度越高，其輻射紅外線的強(qiáng)度也越大。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，獲取戰(zhàn)場信息的優(yōu)勢已經(jīng)成為掌握戰(zhàn)爭主動(dòng)權(quán)的關(guān)鍵，紅外技術(shù)是從空中和空間獲取戰(zhàn)場信息的關(guān)鍵技術(shù)之一，因此，許多國家均投入很大的人力和物力去研究紅外技術(shù)，并將其廣泛地應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，并產(chǎn)生巨大影響。一切軍事目標(biāo)，如海洋中的艦船、地面部隊(duì)行動(dòng)及各種裝備、空中的飛機(jī)、導(dǎo)彈，都 散發(fā)熱量，發(fā)出大量的紅外輻射。如偵察衛(wèi)星依靠紅外成像設(shè)備和多光譜儀可以白天黑夜地獲取大量的軍事情報(bào)。 紅外技術(shù)的發(fā)展趨勢 （可合并至 ） 紅外技術(shù)的發(fā)展關(guān)鍵在于紅外材料的研制、紅外設(shè)備的制冷、紅外設(shè)備向更長波段發(fā)展、紅外焦平面陣列器件的研制和紅外設(shè)備與數(shù)據(jù)處理設(shè)備的結(jié)合等。 (1)紅外焦平面器件發(fā)展到高密度、快響應(yīng)、元數(shù)達(dá)到 106— 108元以上的大規(guī)模集成器件，由二維向三維多層次結(jié)構(gòu)發(fā)展，在應(yīng)用上就可以實(shí)現(xiàn)高清晰度熱像儀，極大地縮小整機(jī)體積，增強(qiáng)功能。 (3)探測器在焦平面上實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能，按程序進(jìn)行邏輯處理，使紅外整機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化。 (5)提高成品率，降低價(jià)格。要察覺這種輻射的存在并測量其強(qiáng)弱，必須把它轉(zhuǎn)變成可以察 覺和測量的其他物理量?，F(xiàn)代紅外探測器所利用的主要是紅外熱效應(yīng)和光電效應(yīng)。一個(gè)紅外探測器至少有一個(gè)對(duì)紅外輻射產(chǎn)生敏感效應(yīng)的物體，稱為響應(yīng)元。有時(shí)還包括致冷部件、光學(xué)部件和電子部件等。紅外探測器是將不可見的紅外輻射能轉(zhuǎn)變成其它易于測量的能量形式的能量轉(zhuǎn)化器，作為紅外整機(jī)系統(tǒng)的核心 關(guān)鍵部件，紅外探測器的研究始終是紅外物理與技術(shù)發(fā)展的中心。例如，被動(dòng)紅外探測器受外界環(huán)境的影響就比較大，當(dāng)外界溫度較高，接近人體溫度時(shí)，就容易發(fā)生誤報(bào)現(xiàn)象；而當(dāng)溫度較低時(shí)，探測器則可能因紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 為感應(yīng)不到人體的存在又發(fā)生漏報(bào)的情況；另外被動(dòng)紅外入 侵探測器還無法分清人的移動(dòng)、微風(fēng)、空調(diào)的運(yùn)轉(zhuǎn)以及小動(dòng)物的活動(dòng)，容易發(fā)生誤報(bào)現(xiàn)象。熱探測器熱探測器吸收紅外輻射后，溫度升高，可以使探測材料產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢、電阻率變化，自發(fā)極化強(qiáng)度變化，或者氣體體積與壓強(qiáng)變化等，測量這些物理性能的變化就可以測定被吸收的紅外輻射能量或功率。 (2) 熱電偶和熱電堆：利用了溫度梯度可使不同材料間產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢的溫差電效應(yīng)。 (4)測輻射熱計(jì)：利用材料的電阻或介電常數(shù)的熱敏效應(yīng) — 輻射引起溫升改變材料電阻 — 用以探測熱輻射。另外，由于高溫超導(dǎo)材料出現(xiàn)，利用轉(zhuǎn)變溫度附近電阻陡變的超導(dǎo)探測器引起重視。 光子探測器光子探測器吸收光子后，本身發(fā)生電子狀態(tài)的改變，從而引起內(nèi)光電效應(yīng)和外光電效應(yīng)等光子效應(yīng)，從光子效應(yīng)的大小可以測定被吸收的光子數(shù)。半導(dǎo)體吸收能量足夠大的光子后，體內(nèi)一些載流子從束縛態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂蓱B(tài)，從而使半導(dǎo)體電導(dǎo)率增大，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。 (2)光伏探測器：主要利用 pn結(jié)的光生伏特效應(yīng)。存在的結(jié)電場使空穴進(jìn)入 p 區(qū)，電子進(jìn)入 n 區(qū)，兩部分出現(xiàn)電位差，外電路就有電壓或電流信號(hào)。 (3)光發(fā)射 Schottky 勢壘探測器：金屬和半導(dǎo)體接觸，形成 Schottky 勢壘，紅外光子透過 Si 層被 PtSi 吸收，使電子獲得能量躍遷至費(fèi)米能級(jí)，留下空穴越過勢壘進(jìn)入 Si 襯底， PtSi 層的電子被收集，完成紅外探測。利用量子阱中能級(jí)電子躍遷原理可以做紅外探測器。 被動(dòng)紅外報(bào)警探測器 在室溫條件下，任何物品均有輻射。人是恒溫動(dòng)物，紅 外輻射也最為穩(wěn)定。探測器安裝后數(shù)秒種已適應(yīng)環(huán)境，在無人或動(dòng)物進(jìn)入探測區(qū)域時(shí)，現(xiàn)場的紅外輻射穩(wěn)定不變，一旦有人體紅外線輻射進(jìn)來，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦就使熱釋電器件產(chǎn)生突變電信號(hào)，而發(fā)出警報(bào)。被動(dòng)式紅外探測器主要由光學(xué)系統(tǒng)、熱傳感器（或稱為紅外傳感器）及報(bào)警控制器等部分組成。紅外傳感器的探 測波長范圍是 8～ 14μ m，人體輻射的紅外峰值波長約為 10μ m，正好在范圍以內(nèi) 被動(dòng)式紅外探測器（ Passive Infared Detector， PIR）根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同、警戒范圍及探測距離也有所不同，大致可以分為單波束型和多波束型兩種。這種方式的探測器境界視場角較窄，一般在 5176。因此又稱為直線遠(yuǎn)距離控制型被動(dòng)紅探測器，適合保護(hù)狹長的走廊、通道以及封鎖門窗和圍墻。這種透鏡是用特殊塑料一次成型，若干個(gè)小透鏡排列在一個(gè)弧面上。菲涅爾透鏡自上而下分為幾排，上面透鏡較多，下邊較少。下邊透鏡較少，一是因?yàn)槿梭w下部紅外輻射較弱，二是為防止地面小動(dòng)物紅外輻射干擾。垂直視場角最大也可以達(dá)到90176。所有透鏡都向內(nèi)部設(shè) 置的熱釋電器件聚焦，因此靈敏度較高，只要有人在透鏡視場內(nèi)走動(dòng)就會(huì)報(bào)警。否則不斷變化的熱氣流將引起誤報(bào)警。 主動(dòng)式紅外探測器 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主動(dòng)紅外探測器由紅外發(fā)射機(jī)、紅外接收機(jī)和報(bào)警控制器組成。紅外光在人眼 看不見的光譜范圍，有人經(jīng)過這條無形的封鎖線，必然全部或部分遮擋紅外光束。主動(dòng)式紅外探測器遇到小動(dòng)物、樹葉、沙塵、雨、雪、霧遮擋則不應(yīng)報(bào)警，人或相當(dāng)體積的物品遮擋將發(fā)生報(bào)警。因此主動(dòng)式探測器所探測的是點(diǎn)到點(diǎn)，而不是一個(gè)面的范圍。但若對(duì)一個(gè)空間進(jìn)行布防，則需有多個(gè)主動(dòng)式探測器，價(jià)格昂貴。 主動(dòng)式紅外探測器有單光束、雙光束、四光束之分。當(dāng)反射面的位置與方向發(fā)生變化或紅外發(fā)射光束和反射光束之一被阻擋而使接收機(jī)無法接收到紅外反射光束時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 同時(shí) AT89C2051 的時(shí)鐘頻率可以為零，即具備可用軟件設(shè)置的睡眠省電功能，系統(tǒng)的喚醒方式有 RAM、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、串行口和外中斷口，系統(tǒng)喚醒后即進(jìn)入繼續(xù)工作狀態(tài)。 1 程序保密 ： 89C2051 設(shè)計(jì)有 2 個(gè)程序保密位，保密位 1 被編程之后，程序存儲(chǔ)器不能再被編程除非做一次擦除，保密位 2 被編程之后，程序不能被讀出。 （ 1） 由于 89C2051 內(nèi)部程序存貯器為 Flash，所以修改它內(nèi)部的程序十分方便快捷，只要配備一個(gè)可以編程 89C2051 的編程器即可。當(dāng)做這種調(diào)試不能夠了解片內(nèi) RAM 的內(nèi)容和程序的走向等有關(guān)信息。 3 主要性能： （ 1） 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) ； （ 2） 15 條可編程 I/O 口 線 （ 3） 兩個(gè) 16位 可編程 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 (4) 時(shí)鐘頻率 024MHz （ 5） 兩個(gè)外部中斷源 （ 6） 可直接驅(qū)動(dòng) LED （ 7） 低功耗睡眠功能 （ 8） 可編程串行 （ UARL） 通道 （ 9） 2k可反復(fù)擦寫 (1000 次） Flash ROM； （ 10） 6 個(gè)中斷源 （ 11） 的寬工作電壓范圍 ； （ 12） 128*8 位內(nèi)部 RAM （ 13） 兩個(gè)串行中斷 （ 14） 2 級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定 (15) 內(nèi)置一個(gè)模擬比較放大器 (16) 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 ， 全靜態(tài)工作： 0Hz24KHz AT89C2051單片機(jī) 引腳 圖 圖 紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) AT89C2051最小應(yīng)用系統(tǒng) 圖 電 源電路 ５ . 固定三端穩(wěn)壓器 三端穩(wěn)壓器，主要有兩種，一種輸出電壓是固定的，稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器，另一種輸出電壓是可調(diào)的，稱為可調(diào)輸出三端穩(wěn)太器，其基本原理相同，均采用 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 。三端穩(wěn)壓器，主要有兩種，一種輸出電壓是固定的，稱為固定輸出三端穩(wěn)壓器，另一 種輸出電壓是可調(diào)的，稱為可調(diào)輸也三端穩(wěn)太器，其基本原理相同，均采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電 路。使調(diào)整管保證工作在放大區(qū)。 另外一般在三端穩(wěn)壓器的輸入輸出端接一個(gè) 二極管 ，用來防止輸入端短路時(shí) ,輸出端存儲(chǔ)的電荷通過穩(wěn)壓器 ,而損壞器件。 １ .雙電源電路 雙 電 雙 源電路 圖 ２ .雙電源電路 正負(fù)電源在音響電路，運(yùn)放電路中廣泛運(yùn)用，下面是一個(gè)雙 15V 電路，注意電解電容的極性。輸出電流以 78（或 79）后面加字母來區(qū)分。 78l05管腳圖引腳圖 圖 555 定時(shí)器 ５ .３ .１ 555 定時(shí)器簡介 555 定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。 555 定時(shí)器的電源電壓范圍寬，可在 ~16V 工作， 7555 可在 3~18V 工作，輸出驅(qū)動(dòng)電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、CMOS 或者模擬電路電平兼容。 555 定時(shí)器有二個(gè)比較器 A1 和 A2，有一個(gè) RS觸發(fā)器， R 和 S 高電平有效。三極管 VT