基于pir传感器防盗报警器设计

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1、基于PIR传感器防盗报警器设计　　【摘要】本文针对传统防盗报警系统感应部分存在缺陷的问题，提出了一种以单片机为核心采用PIR传感器作为感应器件的电子防盗器的设计方法。本文硬件设计部分介绍了系统总体硬件电路设计、PIR传感器硬件电路设计，软件设计部分给出主程序的工作流程图。本设计的实际性能通过长期使用得到验证，达到了预期的效果。【关键词】单片机；PIR传感器；数据采集；防盗报警器1.引言随着社会经济的不断发展，人们生活水平有了很大的提高，对私有财产的保护意识在不断增强，因而对防盗措施提出了新的要求。目前市面上主要有

2、压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等多种防盗装置，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。本设计采用了PIR传感器（热释电红外线传感器），它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理和用户操作，是一种性能优良的电子防盗装置。92.总体设计本设计须包含如下结构：热释电红外传感器探头电路、报警电路、单片机、复位电路、LED显示控制电路及

3、相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如图1所示。系统设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL电平至AT89S51单片机。在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大并推动声光报警设备完成相应动作。当报警延迟一段时间（10秒）后自动解除，也可手动解除报警信号，然后通过LED显示报警次数，当警情消除后复位电路使系统复位，或者在声光报警10秒后由定时器实现自动消除报警。3.系统硬件选择3.1PI

4、R传感器简单介绍PIR传感器（热释电红外线传感器）是近年来发展起来的一种新型高灵敏度探测元件，是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器。它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如作电源开关控制、防盗防火报警等。9红外传感器分为热型和量子型两类，热型红外传感器也称热释电红外传感器或被动红外传感器。与量子型相比，虽然其频响速度较慢，灵敏度较低，但响应的红外线波长范围较宽，价格便宜，使用简

5、单可在常温下工作。相反量子型操作复杂，而且需要冷却条件，所以不易推广。PIR传感器的特点为：（1）传感器接收的是被测对象自身发射红外线，因此不必另设光源。（2）大气对2-2.6lLm、3-5lLm、8-141lm三个被称为“大气窗口”的特定波段的红外线吸收甚少，可非常容易被检测。（3）中、远红外线不受可见光影响，可不分昼夜进行检测。3.2PIR传感器的原理特性9PIR传感器主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将

6、两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。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10～20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

7、收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“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，从而强其能量幅度。人体辐射的红外线中心波长为9～10um，而探测元件的波长灵敏度在0.2～20--um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7～10um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过用部分镜面聚焦

8、，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同不能抵消，经信号处理而输出电压信号。在该探测技术中，所谓“被动”是指探测器本身不发出任何形式的能量，只是靠接收自然界能量或能量变化来完成探测目的。被动红外报警器的特点是能够响应入侵者在所防范区域内移动时所引起的红外辐射变化，并能使监控报警器产生报警信号，从而完成报警功能。93.3PIR传感器结构特性及安装图