红外线探测报警器毕业论文

中文题目:红外探测报警系统

毕业设计（论文）共××页（其中：外文文献及译文××页）图纸共 0张完成日期2012年6月答辩日期2012年6月

摘要

二十一是一个集数字化、网络化、信息化的，以网络为核心的社会，随着网络的不断发展，网络的应用日益的广泛。如电子商务，网上医疗，网上娱乐，网络游戏，网络教学等等。

本次设计的题目就是红外探测报警系统

随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，农村城镇化和人员流动性增大，社会治安状况也变得日趋复杂，目前日趋严重的盗窃犯罪突出了低龄化、团体作案以及高素质犯罪等特点，人们的安全防范意识也随之不断增强。诸如家庭、学校、工厂、办公室等场所都应该健全自身的防盗系统。如果探测到有人闯入，那么系统的声光报警电路会发出警鸣声给人们以提醒。该系统以单片机AT89S52系列为核心，采用红外线发射管和红外线接收管为发射和接收装置，由反相器芯片反相间接控制CPU工作。在CPU程序运行以后控制输出口电平使得蜂鸣器与发光二极管组成的声光报警电路同时进行声光报警。并通过单片机系统向声光报警电路发出信号，达到声光报警的目的。本论文先后介绍了红外线防盗报警器的意义、发展背景、发展前景、系统的基本电路结构和系统软件的设计。

关键词：报警器；AT89S52单片机；红外线发送；红外线接受；

Abstract

With the development of society and the improvement of people's living standards, rural urbanization and personnelmobity,social security situation has become increasingly complex,the increasingly serious crime of theft has highlighted the youngerage,group crime and crime characteristics such as high quality,people’s safety awareness is also growing.Such asfamily, school, factory, office and other places should improve the anti-theft system itself if the detected someone broke in, then the system will send out alarm sound and light alarm circuit sounds to the people to remind. The system based on singlechip AT89S52 series as the core, using the infrared emission tube and the infrared receiving tube for transmitting and receiving device, by an inverter inverting indirect control CPU chip. In the CPU program to run after the control of output level makes the buzzer and the light emitting diode comprising an acousto-optic alarm circuit at the same time the sound and light alarm. And through the single chip microcomputer system to sound and light alarm circuit sends out signals to alarm, the purpose of. This paper has introduced the infrared anti-theft alarm significance, development background, development prospects, system basic circuit structure and the software system design.

Keywords:Power Circuit; AT89S52 single chip microcomputer; Infrared send ；Infrared receive;

目录

一、绪论 (5)

（一）防盗报警器： (5)

（二）防盗报警器种类： (5)

（三）防盗报警器基本结构： (5)

（四）报警器适用范围： (6)

二、设计要求 (6)

（一）目的： (6)

（二）性质： (6)

三、红外线探测报警器的工作原理 (7)

（一）红外线传感器 (7)

（二）信号放大电路 (7)

（三）电压比较器 (8)

（四）报警延时电路 (8)

（五）开机延时电路 (9)

（六）12V电源电路 (9)

四、红外线探测报警器的总体设计 (10)

（一）红外线探测报警器系统的结构 (10)

（二）红外线探测报警器系统的优缺点 (10)

五、红外线探测报警器的正确安装方法 (10)

六、心得体会 (11)

七、参考文献 (12)

一、绪论

近年来，随着改革开放的深入发展，人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有，并且人们手中特别是城市居民的积蓄也十分可观。因此，越来越多的居民家庭对财产安全问题十分关心。目前，许多家庭使用了较为安全的防盗门，如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器用于居民家中，必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。为此，提出“红外线探测报警器”的设计任务。

（一）防盗报警器：是用物理方法或电子技术，自动探测发生在布防监测区域内的

侵入行为，产生报警信号，并提示值班人员发生报警的区域部位，显示可能采取对策的系统。

（二）防盗报警器种类：有电话拨号防盗报警器、GSM防盗报警器、本地防盗报警

器、彩信防盗报警器、联网报警器等。

电话防盗报警器是利用主机，通过无线或则有线连接各类探测器，实现防盗报警功能。主机连接固定电话线，如有警情，按照客户设定的手机或则电话号码拨号报警。

GSM防盗报警器是利用主机，通过无线或则有线连接各类探测器，实现防盗报警功能。主机内置GSM手机卡，如有警情，按照客户设定的手机或则电话号码拨号报警。

本地报警器是利用主机，通过无线或则有线连接各类探测器，警号报警实现报警功能。

彩信防盗报警器是利用主机通过GPRS将报警图片传输到接警中心或者相关人员手机上或邮箱里

按照探测器与报警主机之间的通信方式来分

1、总线制报警主机

2、分线制报警主机

3、无线防盗报警器

4、汽车防盗报警器

（三）防盗报警器基本结构：

防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，使于迅速采取应急措施。防盗报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了安全防范系统。防盗报警系统通常由:探测器（又称报警器）、传输通道和报警控制器三部分构成。

报警探测器是由传感器和信号处理组成的，用来探测入侵者入侵行为的，由电子和机械部件组成的装置，是防盗报警系统的关键，而传感器又是报警探测器的核心元件。采用不同原理的传感器件，可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置。

（四）报警器适用范围：

紧急救助、烟火报警、防剪线报警、煤气泄漏报警、保险柜防盗报警、货物仓库防盗报警、工厂重地、禁区防盗报警、金融部门防抢防盗报警、机关单位、机密档案防盗、商店商场物品仓库防盗报警、住宅小区商业楼联网防盗报警、家庭住宅、汽车停车库防盗报警......

二、设计要求

（一）目的：

当今社会步入了经济发展迅速的时代，人们生活质量逐步提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有，并且人们手中特别是城市居民的积蓄也十分可观。因此，财产安全的问题也备受居民瞩目。安防产业也随之渐渐发展，人们对于安防的灵敏性、便捷性及有效性的要求越来越高。能够随时随地、安全又方便的使用贵重奢华的物品是人们一直向往安心、舒适的生活方式。防盗报警器带领着人们一步一步向这样的生活迈进，但是由于产品及多方面原因，使得安防产品的有效性及灵敏度降低，使得安防质量下降，常常出现报警器迟缓、不能随时随地报警等现象，所以解决好防盗报警器的问题能够使人们更加安全、放心的使用或携带各式的物品，跟上时代的发展享受高品质的生活。

意义：

为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。它在以前的防盗器基础上进行了很大的改进，由于使用了单片机做信号处理器，不但可以用于单一的住宅区，也可以用于较大规模住宅区的防盗系统。它的工作性能好，不易出现不报和误报现象，安全可靠。我国目前市面上报警器主要有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各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。本系统采用了人体热释电红外传感器，在人体探测器领域中，被动式热释电红外探测器因其价格低廉、制作简单、成本低，安装比较方便，防盗性能比较稳定，灵敏度高、安全可靠等特点，备受广大家庭用户的欢迎。而且防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现。

（二）性质：

对于现阶段防盗报警器迟缓以及不能随时随地报警的问题进一步改善，使其性能更加灵敏可靠。

三、红外线探测报警器的工作原理

（一）、红外线传感器

红外线传感器IC1采用进口器件Q74，波长为9－10um。一般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。IC1探测到前方人体辐射出的红外线信号时，由IC1的②脚输出微弱的电信号进入放大电路，经过放大比较之后可以蜂鸣器发出响声。

（二）、信号放大电路

图1

信号放大电路如图1，VT1和运算放大器LM358等组成放大电路，由IC1的②脚输出微弱的电信号，经三极管VT1等组成第一级放大电路放大，再通过C2输入到运算放大器ICA中进行高增益、低噪声放大，此时由 IC2A①脚输出的信号已足够强，输入电压比较电路。

（三）、电压比较器

图2

电压比较器如图2，IC2B和VD2等作电压比较器，IC2B的第⑤脚由R10、VD1提供基准电压，当IC2A①脚输出的信号电压到达IC2B的⑥脚时，两个输入端的电压进行比较，此时IC2B的⑦脚由原来的高电平变为低电平。

（四）、报警延时电路

图3

如图3，IC4A LM393为报警延时电路，R14和C6组成延时电路，其时间约为1分钟。当IC2B的⑦脚变为低电平时，C6通过VD2放电，此时IC4的②脚变为低电平它与IC4的③脚基准电压进行比较，当它低于其基准电压时，IC4的①脚变为高电平，VT2 导通，讯响器BL通电发出报警声。人体的红外线信号消失后，IC2B的⑦脚又恢复高电平输出，此

时VD2截止。由于C6两端的电压不能突变， 故通过R14向 C6缓慢充电，当C6两端的电压高于其基准电压时，IC4的①脚才变为低电平，时间约为1分钟，即持续1分钟报警。

（五）、开机延时电路

VT3

8050

图4

如图4，由VT3、R20、C8组成开机延时电路，时间也约为1分钟，它的设置主要是防止使用者开机后立即报警，好让使用者有足够的时间离开监视现场，同时可防止停电后又来电时产生误报。该装置采用9－12V 直流电源供电，由T 降压，全桥U 整流，C10滤波，检测电路采用IC3--78L06供电。本装置交直流两用，自动无间断转换。

（六）、12V 电源电路

由功率为12V 5W 的变压器，电桥等组成，为报警电路提供12V 的电压源。

图5

四、红外线探测报警器的总体设计

（一）红外线探测报警器系统的结构

红外探测报警电路

图6

（二）红外线探测报警器系统的优缺点

优点：本身不发任何类型辐射，器件功耗很小，隐蔽性较好，价格低廉

缺点：容易受各种热源、阳光源干扰；被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探测器接收；易受射频辐射的干扰；环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。

五、红外线探测报警器的正确安装方法

1. 根据说明书确定安装高度

探测器的安装高度不是随意的，会直接影响到探测器的灵敏度和防小动物的效果，一般壁挂型红外探测器安装高度为2.0-2.2米处。

2. 不宜面对玻璃门窗

正对玻璃门窗会有两个问题:一是白光干扰，虽然被动式红外探测器（PIR）对白光具有很强的抑制功能，但毕竟不是100%的抑制，不要正对玻璃门窗，可以避免强光的干扰；二是避免门窗外复杂的环境干扰，比如太阳直射、人群、流动车辆等。

3. 不宜正对冷热通风口或冷热源

被动红外探测器感应作用是与温度的变化具有密切的关系，冷热通风口和冷热源均

有可能引起探测器的误报，对有些低性能的探测器，有时通过门窗的空气对流也会造成误报。

4. 不宜正对易摆动的大型物体

大型物体大幅度摆动可瞬间引起探测区域的突然的气流变化，同样可能引起误报；

如室外探测器要避开大树和较高的灌木。

5. 合理的位置

应尽量探测范围内不得有隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物；在同一个空间最好不要安装两个无线红外探测器，以避免发生因同时触发而干扰的现象；红外探测器应与室内的行走线呈一定的角度，探测器对于径向移动反应最不敏感，而对于切向(即与半径垂直的方向)移动则最为敏感。在现场选择合适的安装位置是避免红外探测器误报、求得最佳检测灵敏度的极为重要的一环。

6. 合理的选型

被动红外探测器具有多种型号，从室内到室外，从有线到无线，从单红外到三红外，从壁挂式到吸顶式的都有，那么所要安装的探测器必须要考虑防范空间的大小，周边的环境，出入口的特性等实际状况。

将探测器安装完中后，调试探测器是最后所要做的工作。被动红外探测器的调试一般是步测，就是调试人员在警戒区内走S型的线路来感知警戒范围的长度宽度等来测试整个报警系统是否达到要求。可查阅说明书来适当调节探测器的灵敏度，过高过低的灵敏度都将影响防范效果。

六、心得体会

现如今，盗窃分子日益猖獗，单单的锁具已无法阻挡这些“动手能力”强的人；锁具的不断更新，愈加复杂化，但是他们的技术也不断跟进，所以，我们必须采取一些必要的辅助条件来保护我们家庭以及财务的安全。因此红外线探测报警器应运而生。红外线探测报警器以它的简易性，赢得了诸多好评。“热能感应”：当房子空无一人时，开启报警器。有人进入房间时，报警器感应到有热度时，立即发出警报，提醒有非法进入者，也可在报警器上添加程序，让报警器在发出警报的同时也可以报警或者通知到用户的手机上，保障了财产的安全。个人觉得报警器的安装位置的好坏与否会影响到它探测的性能，正确的安装方法上面有提到。

七、参考文献

1胡海编.《单片机原理与应用》.机械工业出版社，2005

2 姜志海. 《单片微型计算机原理及应用》.机械工业出版社，2003

3 何立民. 《单片机应用技术选编》. 8北京航空航天大学出版社，2000

4 潘永雄. 《单片机实验与实践》. 电子工业出版社，2005

5 李光飞. 《传感器技术与应用》.北京航空航天大学出版社，2006

6 朱清慧. 《 Proteus教程——电子线路设计、制版与仿真》. 清华大学出版社，2008.

7 邹应全. 《51系列单片机原理与实验教程》. 西安电科大， 2007

8 黄继昌. 《传感器工作原理及应用实例》.人民邮电出版社， 1998

9 楼然苗. 《51系列单片机设计实例》（第二版）北京航空航天大学出版社，2006.2

10 孙惠芹. 《传感器入门》.科学出版社，2006.

11张庆双, 《报警器、警示器应用电路集粹》.机械工业出版社， 2005

12李军,贺庆之. 《检测技术及仪表》,中国工业出版社,1996

13罗自维. 《传感器应用》,电子工业出版社,1992