【正文】 ....................... 90 主函數(shù) ..................................................................................................... 90 定時器 0 初始化程序 ................................................................................ 91 定時器 0 中斷服務(wù)程序 ............................................................................. 92 5 系統(tǒng)測試 .................................................................................................................... 92 6 結(jié)論 ............................................................................................................................ 95 參 考 文 獻 .................................................................................................................100 致謝 ..............................................................................................................................101 1 實習(xí)分工情況 姓名 考研 實踐任務(wù) 報告任務(wù) 陳東 單片機控制代碼 軟件設(shè)計步驟 褚效 維 是 整體流程構(gòu)思與設(shè)計 報告格式修正排版 單凱 是 電路設(shè)計 目錄摘要流程圖 顧明洲 電板焊接 硬件設(shè)計步驟 李菁 是 單片機控制代碼 軟件設(shè)計步驟 劉建飛 電板焊接 實踐心得 2 摘 要 整個系統(tǒng)主要由 ST89C52 芯片、熱釋電傳感器、聲光報警、鍵控組成。性能好，工作穩(wěn)定，非常適合防盜報警領(lǐng)域，而今制作簡單、成本低，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。同時它的信號經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理后利于跟 PC 機通信，便于多用戶統(tǒng)一管理。 當(dāng)人進入報警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)，即可發(fā)出報警聲，適用于家庭、辦公室、倉庫、實驗室等比較重要場合防盜報警。利用熱釋電紅外傳感器設(shè)計了一種被動式紅外報警電路 ,分析了該電路的功能和工作原理。 關(guān)鍵字 ： 單片機， 熱釋電傳感器 ， 靈敏度 ， 防盜器 3 1 引言 發(fā)展概況 從上世紀(jì)初，報警系統(tǒng)就已經(jīng)在北美稍具雛形。隨后，由于通信技術(shù)的發(fā)展，提供遠程通信服務(wù)的電報公司加入到這個行業(yè)中，從而使得報警信息可以通達到更遠的地方；不過，這種電報方式畢竟難以普及，所以稍后出現(xiàn)的電話理所當(dāng)然地成為報警通訊的主要手段。 從 以上過程來看，報警行業(yè)的發(fā)展是以工業(yè)技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)的，只有具備良好的通信手段，才能夠把各地的報警信息匯聚到相應(yīng)的權(quán)威部門，然后由權(quán)威部門負(fù)責(zé)分配有限的警力來幫助到所有的社會個體。其具有以下特點，值得我們借鑒。比如世界排名第一，北美最大的安防跨國公司一美國棋諾亞公司，它在世紀(jì)年代開始搞簡單的防盜報警，其當(dāng)時的業(yè)務(wù)范圍和技術(shù)水平跟中國現(xiàn)在很多安防企業(yè)是相當(dāng)?shù)摹? 1979年公安部在石家莊市召開了“ 全國刑事技術(shù)預(yù)防專業(yè)工作會議”，會議4 提出要大力開展安全技術(shù)防范工作，技防作為公安業(yè)務(wù)的組成部分就這樣正式提出來。 當(dāng)時主要采用的手段是聲控報警。值班人員判斷出罪犯在行竊，及時報告了領(lǐng)導(dǎo)和 有關(guān)部門，組織保衛(wèi)人員和警力將罪犯包圍后將其擒獲。 84年以后安防事業(yè)在中國進入了普及與提高階段，而且發(fā)展迅速。 進入 90年代，人們注意到周界防范的重要性，要利用周邊的圍墻，鐵柵欄等屏障建立周界防范，如果沒有條件形成大周界也要建立建筑物的墻體、窗戶、門外和建筑物之外。 目前，全國的安全技術(shù)基本上和國際接上了軌。 隨著社會的不斷進步和科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們生活水平得到很大的提高，人們私有財產(chǎn)也不斷地增多 。這時，傳統(tǒng)的家庭住宅顯然己經(jīng)遠遠不能滿足人們的需求。于是有關(guān)家庭、辦公室和倉庫等處的安全防范和自動報警系統(tǒng)的開發(fā)研制日益被科研單位和生產(chǎn)廠家所重視 ，現(xiàn)在市場上也出現(xiàn)了各種名目繁多的報警裝置，但多由于可靠性較差、功能單一或造價高而難于普及。因此利用單片機和一些簡單的外圍器件來開發(fā)一種適合于家庭的低價位、運行可靠的智能型安全防范報警系統(tǒng)安全防范系統(tǒng)，對室內(nèi)出現(xiàn)入室盜竊等自動發(fā)出報警信息并通知戶主進行及時處理已經(jīng)勢在必行。紅外報警器大多數(shù)采用國外的先進技術(shù) ,其功能也非常先進。還有紅外監(jiān)控?zé)o線報警器 ,超聲波防盜報警器 ,紅外線防盜報警器 ， 高靈敏紅外報警器 ， 觸摸式延時防盜報警器 , 觸摸式防盜報警器 ,紅外報警器 , 紅外線聲光報警器等。 熱釋電紅外 (PIR)傳感器 ，亦稱為 熱紅外傳感器 ， 是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線 的新型高靈敏度 紅外 探測元件。將輸出的電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路，如作電源開關(guān)控制、防盜防火報警等。雖然它們的型號不一樣，但其結(jié)構(gòu)、外型和特性參數(shù)大致相同，大 圖 1 熱釋電傳感器實物圖部分可以彼此互換使用。對不同的傳感器來說，探測元的制造材料有所不同。將這些材料做成很薄的薄片，每一片薄片相對的兩面各引出一根電極，在電極兩端則形成一個等效的小電容。傳感器中兩個電容是極性相 反串聯(lián)的。它在以前的防盜器基礎(chǔ)上進行了很大的改進，不但可以用于單一的住宅區(qū)，也可以規(guī)模用于比較大規(guī)模住宅區(qū)的防盜系統(tǒng)，它的工作性能好，不易出現(xiàn)不報和誤報現(xiàn)象，安全可靠。 目前市面上裝備主要有壓力觸發(fā)式防盜報警器、開關(guān)電子防盜報警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報警器等各種報警器，但這幾種比較常見的報警器都存在一些缺點： （ 1） 壓力觸發(fā)式防盜報警器由于壓力板式安裝在墊子內(nèi)，當(dāng)主機停止工作，主人在家走動時，都很容易失報和誤報，其可靠性低。 （ 3） 遮光式觸發(fā)防盜報警器在受到太陽光照射就會引起誤報，同時如果由于風(fēng)吹窗簾的擺動等遮住了光也會引起誤報，所 以這種報警器的可靠性也不高。 本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡單、成本低，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。 紅外線 作為一種 不 可 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(yīng)用 。其中包括被動式熱釋電型紅外報警器 ,也即是本文將研究的產(chǎn)品。 設(shè)計背景 該報警器能探測人體發(fā)出的紅外線，當(dāng)人進入報警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)，即可發(fā)出報警聲，適用于家庭、辦公室、倉庫、實驗室等比較重要場合防盜報警。傳統(tǒng)的機械式（防盜網(wǎng)、防盜窗）家居防衛(wèi)在 實際使用中暴露出一些明顯的問題，如：影響樓房美觀，市容整潔；影響火災(zāi)救援通道；給犯罪分子提供了便利的翻越條件；時間久了會有高空墜物的危險等。另外，為了進一步規(guī)范住宅小區(qū)智能化建設(shè)，建設(shè)部特別制定了智能小區(qū)的等級標(biāo)準(zhǔn)，按照其要求智能小區(qū)中必須具有安全防范、信息管理、物業(yè)管理和信息網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)。 數(shù)字化、無線化、集成化是防盜報警系統(tǒng)進一步發(fā)展的要求，所以我們不難發(fā)現(xiàn)防盜報警 的技術(shù)發(fā)展趨勢： （ 1）更穩(wěn)定可靠：如探測器可抗 RFI/EMI（電磁干擾 /射頻干擾）、防雷電等，以適應(yīng)惡劣氣候； （ 2）更多樣的功能：如探測器可調(diào)頻、防遮擋、防噴蓋、防破壞等； 8 （ 3）更精美、小巧的外觀：以符合品味日益提高的室內(nèi)裝潢需求； （ 4）更智能化的設(shè)計：方便地設(shè) /撤防，人性化的操作界面； （ 5）更強大的聯(lián)網(wǎng)功能； （ 6）更方便的擴展性。 設(shè)計任務(wù)與要求 當(dāng)傳感器沒有檢測到人體輻射出的紅外線信號時，在電容兩端產(chǎn)生極性相反、 電量相等的正、負(fù)電荷，所以，正負(fù)電荷相互抵消，回路中無電流，傳感器無輸出。 當(dāng)人體在傳感器的檢測區(qū)域內(nèi)移動時，照射到兩個電容上的紅外線能量不相等，光電流在回路中不能相互抵消，傳感器有信號輸出。 濾光窗是由一塊薄玻璃片鍍上多層濾光層薄膜而成的，能夠有效地濾除~14um 波長以外的紅外線 。所以，濾光窗能有效地讓人體輻射的紅外線通過，而最大限度地阻止陽光、燈光等可見光中的紅外線的通過，以免引起干擾。模塊劃分為 數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制和報警等模塊子函數(shù)。用戶終端完成信息采集、處9 理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、本地顯示、本地報警等功能。 （ 3）系統(tǒng)可實現(xiàn)功能。但人體移動時 ,兩元件極化程度不同 ,凈輸出電壓不為 0 ,從而達到了探測移動人體的目的。當(dāng)有人闖入時， 熱釋電紅外傳感器 將探測到動作， 設(shè)置在監(jiān)測點上 的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出 TTL 電平至 ST89C52單片機，經(jīng)單片機處理運算后 驅(qū)動執(zhí)行報警電路使 警號發(fā)聲。此類裝置設(shè)計的要點：其一是能有效判斷是否有人員 活動 ；其二是盡可能大地增加防護范圍。至于報警可采用聲光信號。為了防護自己，越來越多的 家庭采用智能防盜報警產(chǎn)品。當(dāng)探測器探測到非法入侵，報警器工作狀態(tài)變?yōu)閳缶癄顟B(tài)， 產(chǎn)生報警聲。本文所研制的報警器的功能要求如下 : （ 1）可實現(xiàn)非法入侵報警； （ 2）采用復(fù)合式防盜傳感器，熱釋電紅外傳感器和振動位移傳感器并接使用，增加報警可靠性； （ 3）蜂鳴器報警，并能顯示出出事地點； （ 4）采用雙電源技術(shù)，主電源停電或被切斷，被動電源自動工作。防盜報警系統(tǒng)是預(yù)防搶劫、盜竊等意外事件的重要設(shè)施。防盜報警系統(tǒng)與出入口控制系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、訪客對講系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)等一起構(gòu)成了安全防范系統(tǒng)?？刂破鲗崿F(xiàn)對熱釋電紅外探測器和振動位移傳感器的循環(huán)掃描，并控制報 警信號處理電路作出相應(yīng)狀態(tài)處理，如果有報警信號的話，延時 1～ 2秒對該端口進行一次掃描確保真的有險情時立即發(fā)出報警信號，控制報警電路報警，同時通過數(shù)碼顯示單元顯示具體的事發(fā)位置。 （ 2）報警探測器按工作方式可分為主動式報警探測器和被動式報警探測器。 （ 4） 防盜探測器 是否 采用電源分類可分為無源和有源兩種 。 控制器 報警器 探測器 傳感器 11 除了以上區(qū)分以外，還有其他方式的劃分。報警探測器作為傳感探測裝置，用來探測入侵者的入侵 行為及各種異常情況。這些場所根據(jù)實際情況也有各種各樣的安全防范目的和要求。 2 總體設(shè)計方案 智能住宅安防報警系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計方案是參照國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，根據(jù)我國住宅建設(shè)的實際情況，為滿足新時期居民的居住要求，并充分考慮其經(jīng)濟性和可靠性。它的最簡單形式是本地（家庭、單位）報警系統(tǒng)，它的組成部分是 入侵探測器和本地報警控制器，以及聲光報警器。由于 探測元 輸出的是電荷信號，不能直接使用，因而需要將其轉(zhuǎn)換為電壓形式。使用時 D 端接電源正極， G 端接電源負(fù)極， S端為信號輸出。 被動式紅外報警器主要由光學(xué)系統(tǒng)、熱釋電紅外傳感器、信號濾波和放大、信號處理和報警電路等幾部分組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖 21 所示。當(dāng)有人從透鏡前走過時，人體發(fā)出的紅12 外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的脈沖形式輸入，從而加強其能量幅度。 圖 21 結(jié)構(gòu)框圖 報警器結(jié)構(gòu)圖 是將待測目標(biāo)、菲涅爾透鏡、熱釋電紅外傳感器相結(jié)合使用時的工作原理示意圖。在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為 7~10um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的 紅外線傳感器。靜態(tài)電流極小，配以熱釋電紅外傳感器和少量外圍元器件即可構(gòu)成被動式的熱釋電紅外傳感器，廣泛用于 人體通過傳感器產(chǎn)生的信號 安防、自控等領(lǐng)域能。 方案二； 利用固定點電話聯(lián)網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)來實現(xiàn)家庭防盜報警，該系統(tǒng)由編程主機、探測器、門磁和遙控器組成，一旦發(fā)生警情，能把報警信息通過郵電通訊網(wǎng)絡(luò)瞬間遠程傳輸?shù)接脩粼O(shè)定的固定電話上 ，同時向接警中心報告，中心聯(lián)網(wǎng)電腦可通過電子地圖、數(shù)據(jù)庫、電腦語音提示、監(jiān)聽現(xiàn)場情況，顯示發(fā)生警情待 測目 標(biāo) 光學(xué)系統(tǒng) （菲涅爾透鏡） 熱釋電紅外傳感器 信號處理 報警電路 13 的單位、地址、方位、發(fā)案時間、所轄派出所（巡邏大隊）經(jīng)歷分布，及時調(diào)動警力做出快速處理。 系統(tǒng) 總體 設(shè)計 現(xiàn)在市場上有各種各樣的報警器，通過對它們進行分析比較，根據(jù)產(chǎn)品的功能要求和性價比，決定采取以單片機為主要技術(shù)的總體方案設(shè)計。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，同時它的信號經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理后方便和ＰＣ機通信，便于多用戶統(tǒng)一管理和用戶操作。但人體移動時 ,兩元件極化程度不同 ,凈輸出電壓不為 0 ,從