家庭安防报警器设计

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1、.家庭安防报警器的设计一、系统方案设计1.1概述随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对其住宅的要求也越来越高，表现在不仅希望拥有舒适、温馨的住所，而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求，智能住宅的安全防范系统也应运而生。现在很多小区都安装了智能报警系统，因而大大提高了小区的安全程度，有效保证了居民的人身财产安全。本设计是利用51单片机来进行家庭安防报警器的设计，其中包括防盗部分、防火部分和防煤气泄漏部分。防盗部分可采用红外传感器，防火部分可采用温度传感器和烟雾传感器，而防煤气部分可以采用气体泄漏传感器，从而由此实现防盗、防火、防燃气泄漏的作用。1.2系统方案框图

2、图1系统原理图二、工作原理2.1检测原理...检测电路中在防盗报警上主要是利用红外传感器来实现，当有人或动物通过红外传感器的时候，红外传感器检测到人体发射的红外线，将报警信号送入控制芯片中，触发声光报警；煤气泄漏通过气敏传感器的化学反应，将电信号同样是送入控制芯片实现报警；火灾报警主要通过温度传感器检测室内温度，如果温度超过传感器上限报则会产生报警信号送入控制芯片，从而实现报警。2.2硬件芯片介绍2.2.1单片机AT89C51AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的

3、低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。图片见下图：图2单片机AT89C51主要特性：·与MCS-51兼容·4K字节可编程闪烁存储器·使用寿命：1000写/擦循环

4、·数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz...·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路2.3传感器的选择2.3.1红外传感器热释电红外传感器是利用红外辐射的热辐射作用引起元件本身的温度变化检测信号，其探测率、响应速度都不如光子型传感器。但由于热释电型传感器可在室温下使用，灵敏度与波长无关，所以应用领域广。考虑到实际情况，即主要用于保护人身安全问题，而不是用于非常精密的场合，故本课题选用热释电红外线传感器，既能利用此传感器的优势，又能满足要求，从经济上

5、和实用价值综合考虑来看是一理想的选择。在热释电红外探测器中有两个关键性的元件，一个是热释电红外传感器(PTR),PTR能将红外信号变化转变为电信号，并能对自然界中的白光信号具有抑制作用。另一个是菲涅尔透镜，菲涅尔透镜是一种由塑料制成的特殊设计的光学透镜，它用来配合热释电红外线传感器，以提高接收灵敏度。用菲涅尔透镜配合放大电路将信号放大60-70db,就可以检测10-20m处人的活动。...图3热释电红外线传感器结构示意图图4热释电红外线传感器等效电路图热释电红外探测器电路采用的器件是热释电红外传感信号处理器BIS0001、热释电红外传感器RE200B和少量外接元器件。如下图5....

6、图5红外探测器的电路原理图当热释电红外探头接收到人体发出的红外线后，经过转化，将信号传输到BIS0001的第一级运算放大器的同相输入端，即14脚，从UO脚(2脚)输出高电平信号，送单片机进行报警处理。在本设计中，输出信号为脉冲信号，送给单片机的信号是高低电平，很容易实现检测并报警。输出延迟时间Tx由外部的R9和C7的大小调整，值为Tx=24576×R9×C7:触发封锁时间Ti由外部的R10和C6的大小调整，值为Ti=24×R10×C6。图6被动红外探测器的检测方向...2.3.2温度传感器NTC热敏电阻是指具有负温度系数的热敏电阻。是使用单一高纯度材料、具有接近理论密度结构的高性能陶

7、瓷。因此，在实现小型化的同时，还具有电阻值、温度特性波动小、对各种温度变化响应快的特点，可进行高灵敏度、高精度的检测。本系统采用NTC热敏电阻，热敏电阻的电阻－温度特性可近似地用式1表示。(式1)R=R0exp{B(1/T-1/T0)}但实际上，热敏电阻的B值并非是恒定的，其变化大小因材料构成而异，最大甚至可达5K/°C。因此在较大的温度范围内应用式1时，将与实测值之间存在一定误差。热敏电阻温度特性如下图7热敏电阻温度特性2.3.3燃气泄漏传感器气体传感器