【正文】 圖 4 熱釋電紅外報警系統(tǒng) 5 具體方案設(shè)計(jì)： 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)圖如圖 5所示，整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。使系統(tǒng)更加的人性化，合理化。第二種方案是在拿到實(shí)驗(yàn)板和熱釋電傳感器模塊后設(shè)計(jì)的，因?yàn)闊後岆娔K中含有了脈沖到 TTL 電平轉(zhuǎn)換的電路，所以可以精簡了這部分。第三套方案（如圖 4）是在第二套方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，使其更加合理化。 系統(tǒng)框圖如圖 1： 圖 1 系統(tǒng)框圖 3． 2 設(shè)計(jì)方案 本系統(tǒng)根據(jù)上面框圖共設(shè)計(jì)了三套方案，第一套方案如圖 2，在剛接到設(shè)計(jì)題目和要求的時候，通過查找相關(guān)的資料，設(shè)計(jì)出第一套方案。熱釋電紅外探測器探測人體的紅外輻射信號， 經(jīng)過調(diào)理電路 ，將人體的移動信號轉(zhuǎn)為電信號 輸入到單片機(jī)中 ，電平轉(zhuǎn)換模塊 則是對電 平信號進(jìn)行處理 ， 使其能夠適合單片機(jī)讀取信號。這從硬件和軟件兩個方面鍛煉了我們的實(shí)際動手能力和編程能力，目的是為了考查： 1．能夠讀懂并分析技術(shù)資料 2．鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識面，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際應(yīng)用的能力 3．了解紅外熱釋電傳感器的組成及其工作原理 4．如何將采集到的信號送入單片機(jī)處理 5．定時程序、延時程序、顯示程序、功放 、循環(huán)、串口程序的編寫 6．學(xué)會設(shè)計(jì)熱釋電紅外報警系統(tǒng)的電路 7．學(xué)會課題設(shè)計(jì)方案的分析、選擇、比較、熟悉單片機(jī)用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容及步驟。因此為了進(jìn)一步深入地學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)，將實(shí)踐動手能力與課堂上學(xué)習(xí)的理論知識有機(jī)的結(jié)合起來，從而開展了此次單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)。基于對課題的理解，本次設(shè)計(jì)要求我們完成一個基于單片機(jī)控制的紅外熱釋電報警的完整系統(tǒng)，即當(dāng)有人闖入時，熱釋電便會采集到紅外信號，并對信號進(jìn)行放大，然后通過調(diào)理電路，有 LED 亮對信號輸入進(jìn)行提示并將其轉(zhuǎn)化為適合單片機(jī)處理的低電平；通過單片機(jī)的處理，判斷當(dāng)某一路有信號輸入時，相應(yīng)的 LED 數(shù)碼管會顯示房間號同時啟動報警器，以實(shí)現(xiàn)報警的效果。 本學(xué)期我們學(xué)習(xí)了單片機(jī)原理及應(yīng)用這門課程。這就為監(jiān)控設(shè)備在居家安全、政府文件保密等領(lǐng)域的研究提供了必要的前提，當(dāng)然，純粹用于自然環(huán)境所帶來的一些必要的監(jiān)控處理方面的設(shè)計(jì)也是很廣泛的。一、課題概述 目前，隨著科技的不斷進(jìn)步，電子技術(shù)的快速發(fā)展，人們的生活水平得到了很大的改善，電話、手機(jī)、空調(diào)等高科技產(chǎn)品的使用越來越成為家庭生活的主旋律。但是，除了環(huán)境因素外，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也給人們的生活、財產(chǎn)帶來不安定因素，利用社會進(jìn)步創(chuàng)造出來的技術(shù)產(chǎn)品達(dá)到個人犯罪目的的事情時有發(fā)生。 如何進(jìn)行安全監(jiān)控成了一個熱點(diǎn)。在此基礎(chǔ)之 上我們又開展了關(guān)于單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)，我們小組設(shè)計(jì)的是基于單片機(jī)控制的紅外熱釋電報警系統(tǒng)。 二、設(shè)計(jì)目的 理論學(xué)習(xí)固然重要，但僅僅止于紙上談兵是沒有意義的，只有實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯 一標(biāo)準(zhǔn)。 我們小組設(shè)計(jì)的課題為基于單片機(jī)控制的紅外熱釋電報警系統(tǒng)。 熱釋電紅外報警系統(tǒng) 1 三、 熱釋電紅外報警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3． 1 系統(tǒng)分析 本系統(tǒng) 是由 紅外熱釋電傳感器模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、串口模塊、報警模塊五部分組成。通過單片機(jī)查詢后驅(qū)動報警電路并且在數(shù)碼管 和上位機(jī)上顯示 從而達(dá)到報警的目的。第二套方案如圖 3，第二套方案是在拿到單片機(jī)試驗(yàn)板以后設(shè)計(jì)出來的簡單的實(shí)現(xiàn)電路。 三種方案的比較：第一種方案是這樣設(shè)計(jì)的，傳感器在檢測到人體移動信號以后，產(chǎn)生相應(yīng)的電壓脈沖 信號，通過后邊對電壓信號的兩次放大，窗口比較以后，使電壓脈沖信號轉(zhuǎn)換成 TTL 電平，然后通過單片機(jī)的查詢來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)報警操作。第三種方案，除了第二種方案的功能以外，需要根據(jù)報警的方向和位置使數(shù)碼管循環(huán)顯示，而且需要靈活增加相應(yīng)的模塊和上位機(jī)顯示一樣，所以選取兩個數(shù)碼管，并且采用暫停按鍵模式。所以最后選擇了第三種方案。設(shè)置在監(jiān)測點(diǎn)上的紅外探頭將輻射的紅外光譜變換成脈沖電信號，經(jīng)過調(diào)理電路，送出 TTL電平至電平轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換后的信號送 AT89C52單片機(jī)。驅(qū)動電路將控制信號放大并推動功放報警設(shè)備完成相應(yīng)動作。鑒于本次試驗(yàn)僅僅是實(shí)驗(yàn)，所以并沒有做的更復(fù)雜，及多增加傳感器模塊和電平轉(zhuǎn)換模塊，本實(shí)驗(yàn)只用了兩個傳感器模塊和電平轉(zhuǎn)換模塊已實(shí)現(xiàn)更多的功能，如果需要可以繼續(xù)增加，靈活性較高。為了抑制因自身溫度變化而產(chǎn)生的干擾 該傳感器在工藝上將兩個特征一致的熱電元反向串聯(lián)或 接成差動平衡電路方式，因而能以非接觸式檢測出物體放出的紅外線能量變化 并將其轉(zhuǎn)換為電信號輸出。由于熱電元輸出的是電荷信號，并不能直接使用 因而需要用電阻將其轉(zhuǎn)換為電壓形式 該電阻阻抗高達(dá)１０４Ｍ Ω，故引入的Ｎ溝道結(jié)型場效應(yīng)管應(yīng)接成共漏形式 ， 源極跟隨器來完成阻抗變換。設(shè)計(jì)時應(yīng)將高熱電材料制成一定厚度的薄片并在它的兩面鍍上金屬電極，然后加電對其進(jìn)行極化，這樣便制成了熱釋電探測元。 圖 3是 一個雙探測元熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。該傳感器將兩個極性相反、特性一致的探測元串接在一起，目的是消除因環(huán)境和自身變化引起的干擾。對于輻射至傳感器的紅外輻射，熱釋電傳感器通過安裝在傳感器前面的菲涅爾透鏡將其聚焦后加至兩個探測元上，從而使傳感器輸出電壓信號。為了對某一波長范圍的紅外輻射有較高的敏感度，該傳感器在窗口上加裝了一塊干涉濾波片。 它由陶瓷氧化物或