基于51单片机的家用防盗报警系统设计

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1、黑龙江科技学院课程设计报告项目名称：家用防盗报警器设计所属课程：传感器及检测技术设计日期：2011.6.7班级测控09-1班学号09号姓名刘继红指导教师孙鹏成绩电气与信息工程学院13课程设计报告说明一、写报告前，请认真阅读《课程设计报告说明》。二、打印装订要求1、一律用A4纸，双面打印，并左侧装订，一式1份，并同时上交电子版（电子版上传邮箱@qq.com）。《课程设计报告说明》页也打印。2、课程设计概述部分占一页；课程设计内容长度根据实际需要填写；结论和指导教师评语及成绩单独占一页。保证打印格式工整。三、报告内容要求1、课程设计目的结合实际自己写，不要

2、雷同2、课程设计要求按下发的设计题目写3、课程设计原理简要说明所完成课程设计项目所涉及的理论知识4、课程设计内容这是课程设计报告极其重要的内容。概括整个课程设计过程。（最好在上述内容基础上画出相应的流程图、设计思路和设计方法，再配以相应的文字进行说明。）13一、课程设计概述1、课程设计目的以单片机为核心设计家用防盗报警器，实现在有他人非法入侵时，通过热释电红外传感器检测后，进行声光报警并通过RS-485串行口通信，向小区保安室发出报警信号。同时通过显示器显示入侵时间，控制电机自动关闭窗口，另外用按键可以调整显示内容、复位、取消报警等。2、课程设计要求1

3、、检测他人非正常入侵范围6米至8米。2、传感器探测角度：水平120米，垂直60米。3、供电电源交流220V。3、课程设计原理人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。热释电红外传感器的结构图及内部电路如图1所示：图113热释电红外传感器内部的热

4、释电晶体具有极化现象，并且随温度的变化而变化。当恒定的红外辐射照射在探测器上时，热释电晶体温度不变，晶体对外呈电中性，探测器没有电信号输出，因而恒定的红外辐射不能被检测到。当交变的红外线照射到晶体表面时，晶体温度迅速变化，这时才发生电荷的变化，从而形成一个明显的外电场，这种现象称为热释电效应。由于热释电晶体输出的是电荷信号，不能直接使用，需要用电阻将其转换为电压形式，该电阻阻抗高达10000兆欧，故引入N沟道结型场效应管接成共漏形式（即源极跟随器）来完成阻抗变换。图2本设计采用的是双探测元件热释电红外传感器，其结构示意图如图2所示。该传感器将两个特性相

5、同的热释电晶体逆向串联，用来防止其他红外光引起传感器误动作。另外，当环境温度改变时，两个晶体的参数会同时发生变化，这样可以相互抵消，避免出现检测误差。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以测出10到20米范围内人的行动。菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外

6、线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而增强其能量幅度。13二、课程设计内容本系统以ATMEL公司的AT89S52单片机为控制核心，采用HamamatsuCorp公司的P2288热释电红外传感器。硬件电路包括：信号检测及放大电路、键盘控制电路、声光报警电路、时间显示电路、RS-485串行通信电路、电机驱动电路、复位电路、时钟电路、电源电路及下载口电路等。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、入侵时间显示、本地报警等功能。系统框图如图3所示：下载口电路AT89S52声光报警电路放大红外信号检测电路数

7、码显示电路复位电路电机驱动电路时钟电路RS-485串行通信电路键盘电路PC机电源电路图3设定报警部分为本系统主体工作部分，即实时监控房内安全情况，在软件上表现为主循环，当有铃声信号或设定信号时才中断去执行相应操作。在此我们需要对人体的红外辐射敏感并且抗干扰的传感器，为此我们选用被动式红外传感器，并在它的辐射照面覆盖特殊的菲涅尔透镜，使环境的干扰受到明显的控制作用。设定部分的功能是存储入侵时间，为了降低系统成本，采用数码管显示。当红外线人体检测电路检测到有人入侵时，信号会被放大传给单片机，单片机会控制发出声光报警、通过RS-485串行通信通知小区保安室、

8、驱动电机自动关闭窗口、存储当前入侵时间并显示出来。当小区保安到达后手动复位即可实现消除报警。1