单片机人体红外感应报警器设计制作
编号（学号）：
*******大学
本科学生毕业设计
题目：单片机人体红外感应报警器的设计
The Design of the Human Body Infrared Sensor
Alarm on SCM 学院名称：电子信息工程学院
专业名称：电子信息科学与技术专业_____________ 年级： 2012级xx班
学生姓名： xxx 学号： xxx 指导教师： xxx 职称/学历：副教授/ 硕士
教务处制
目录
摘要 (1)
Abstract (2)
1 绪论 (3)
1.1 设计意义 (3)
1.2 设计理论原理 (3)
1.3 设计的可实现性及实用性 (3)
2 设计装置及概述 (4)
2.1 控制装置 (4)
2.2 感应装置 (4)
3 设计的实现 (5)
3.1 系统的总体设计 (5)
3.2 系统结构 (6)
3.2.1 电源模块 (6)
3.2.2.感应装置 (7)
3.2.3 热释感应器内部处理电路 (7)
3.2.4 信号采集处理模块 (9)
4 程序的实现 (11)
4.1 系统控制和处理 (11)
4.1.1 单片机引脚图 (11)
4.1.2 输入指令电路 (12)
4.1.3 警报系统的实现 (13)
4.1.4 设计的工作流程 (13)
4.2 编辑程序的工具 (15)
4.3 硬件调试及调试中遇到的问题 (15)
4.4 仿真图 (16)
5 总结 (17)
参考文献 (18)
附件一：总体原理图设计及器材 (19)
附件二：程序源代码 (21)
附件三：实物图 (26)
致谢 (27)
单片机人体红外感应报警器的设计
电子信息工程学院电子信息科学与技术专业2012级指导教师：
摘要：随着现在社会高新技术的快速发展，高科技产品已经渗透到人们的平常生活，可以看到人们的生活发生了巨大的改变。相比以前，人们现在对自身安全以及财产安全越来越重视，现在许多小区都有着监控以及保安看管。也由于红外感应技术的应用，为了安全从而提供多重保险，于是，许多家庭都安装了报警系统，这有效的保护了大家的财产安全。另外不安全或者机密的地方，更需要安装报警装置，给予警示的作用。这样可以防范于未然。这样可以保障社会财产和个人安全。本文介绍一种基于单片机STC89C52的人体红外感应警报装置，包括热释电红外传感器的基本特点及原理。详细描述了如何实现报警的功能和系统各部分的组成。感应部分采用热释电红外感应装置。
关键字：单片机；报警器；热释电红外传感器
The design of the human body infrared sensor alarm on SCM
School of Electronic Information Engineering, Electronic Information Science and Technology , Professional, Class 09 Grade 2012. Inistructor:
Abstract:With the rapid development of high and new technology now society, high-tech products has penetrated into people's normal life, can see the great changes have taken place in people's life.Now than ever before, people for their own safety and property safety pay more and more attention to, now have many community security monitoring and supervision.Also due to the application of the infrared sensor technology, for the sake of safety to provide multiple security so many families install the alarm system, the effective protection for your property. Other unsafe or confidential, and more need to install the alarm device, give the warning role. Can such precautions. This can guarantee social property and personal safety.This paper introduces a human body infrared sensor based on microcontroller STC89C52 alarm device, including the basic characteristics and principle of the pyroelectric infrared sensor. Describes in detail how to realize the alarm function and system composition of each part. Induction part USES the pyroelectric infrared sensor.
Keywords：SCM；alarm；Pyroelectric infrared sensor
1 绪论
1.1设计的背景及意义
结合实际问题，在居民家中需要一套防盗报警装置，以防止某些不速之客。在古董或者收藏店铺中，限制人们在一个规定的距离，保证文物的安全和观赏者的安全。总的来说，就是在某些场合下，需要警示人们或者提示人们。目的是为了保障社会财产及个人权益和安全。设计了热释电人体感应红外报警装置。
1.2设计的基本原理及结构模块
本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED 指示电路及软件组成。模块划分为数据采集、按键设定、报警等。对此设计来说呢，是基于单片机来实现的，所以单片机部分是核心部分。
1.3系统可实现功能和实用性
在某些场合下，比如，场合一：当某个地方或者需要人们警惕的时候，比如此次有电，有坑或者此处施工，我们都可以手动开启布放警报装置示意人们当心。因为现在出现了许多手机党，俗称“低头族”。有时他们可能会不注意或不当心。场景二：当大家出门时，可把报警系统设置在外出布防状态,当有人非法闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，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，红外热释电模块送出TTL 电平至STC89C52单片机，经过处理后发出声音，这样便起到警示的作用。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
2 设计装置及概述
2.1 控制装置
正是因为单片机的快速发展。本系统采用了热释电红外线传感器，它的制作简单、成本低、灵敏度高，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定、安全可靠、抗干扰能力强。基于如此多的优点，而且方便安装，使用简单。在绝大多数情况下，它可以帮助使用人员，诸如用户或者安保人员以极大的方便。
2.2 感应装置
在感应装置方面，据有关研究得知其感应原理：人体辐射的红外线中心波长为9~10--um，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7~10--um，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。该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块化分为数据采集、按键控制、报警等模块。电路结构可划分为：热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示灯组成。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。
3 设计的实现
3.1系统的总体设计
一般来说，只要涉及到电子科技领域的，要想对某个设计做出成熟的体现，都会对该设计进行软件和硬件的两个方面的涉及。软件方面实现逻辑方面的操作，能够提供所要求功能和性能的指令。硬件方面便通过这些指令来具体实现操作。
按照设计的要求，该设计将会出现如下结构：红外感应部分、STC89C52单片机、报警系统三大部分。红外感应部分主要检测人体辐射来获取信息从而交给单片机。单片机主要通过之前写好的指令来处理相关信息。报警系统将会发出声音从而达到提示或警示的作用。
其中处理器采用51系列单片机STC89C52。整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在外部的红外感应装置将人体辐射的红外光谱变换成电信号，送至单片机。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。驱动蜂鸣器及报警指示灯报警。
图3.1 总体设计
3.2系统结构
3.2.1 电源模块
本报警系统电压为4.5v左右，为方便可以用usb线连接。也能直接接3个1.5V 的直流干电池提供电源，然后用导线连接电源接口模块。
3.2.2感应装置
热释电传感器（即检测人体辐射）：红外传感器技术是近年来发展最快的技术之一，红外传感器目前已广泛应用于航空航天、天文、气象、军事、工业和民用等众多领域，起着不可替代的重要作用。红外红，实质上是一种电磁辐射波，其波长范围大致在0.78μm～1000μm频谱范围内，因其是位于可见光中红光以外的光线，故而得名为红外线。任何温度高于绝对零度的物体，都会向外部空间以红外线的方式辐射能量。利用红外辐射实现相关物理量测量的传感技术，即红外传感技术。
热释电红外传感器：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9~10--um，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7~10--um，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。
3.2.3热释感应器内部处理电路
BISS0001芯片：是一款传感信号处理集成电路，只要热释感应器把红外线接收到信号传输到BISS0001里进行信号处理，它本身静态电流极小，工作电压在3V —5V之间，当工作电压为5V时输出的驱动电流为10MA。配以热释电红外传感器和少量外围元器件即可构成被动式热释电红外传感器，广泛用于安防，自控等一些领域，它是有16个管脚组成的一种集成块。如图3.2.3所示为BISS000集成芯片的内部框图，管脚功能说明如表3.2所示。
图3.2 BISS0001内部框图
表3.1 管脚功能说明图
由图可见BISS0001 由运算放大器、电压比较器和状态控制器、延迟时间定时器、封锁时间定时器即参考电压等构成的数模混合专用集成电路。可广泛应用于多种传感器和延时控制器。首先，根据实际需要，利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路，将信号放大。然后耦合给运算放大器OP2，再进行第二级放大，同时将直流电位抬高为VM(≈0.5VDD)后，将输出信号V2送到由比较器COP1
和COP2组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Vs。由于VH≈0.7VDD、VL≈0.3VDD，所以，当VDD=5V时，可有效抑制±1V的噪声干扰，提高系统的可靠性。 COP3是一个条件比较器。当输入电压Vc＞VR时，COP3输出为高电平，进入延时周期。当A端接“0”电平时，在Tx时间内任何V2的变化都被忽略，直至Tx时间结束，即所
谓不可重复触发工作方式。当Tx时间结束时，Vo下跳回低电平，同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期Ti。在Ti时间内，任何V2的变化都不能使Vo跳变为有效状态（高电平）,可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。而可重复触发工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期间，信号Vs不能触发Vo为有效状态。在Vc=“1”、A=“1”时，Vs可重复触发Vo为有效状态，并可促使Vo在Tx周期内一直保持有效状态。在Tx时间内，只要Vs发生上跳变，则Vo将从Vs上跳变时刻起继续延长一个Tx周期；若Vs保持为“1”状态，则Vo一直保持有效状态；若Vs保持为“0”状态，则在Tx周期结束后Vo恢复为无效状态，并且，同样在封锁时间Ti时间内，任何Vs的变化都不能触发Vo为有效状态。
3.2.4 信号采集处理模块
图 3.3 信号处理模块
本电路是将人体辐射的红外线转变为电信号。热释红外感应2脚输入到前置放大器OP1进行放大，然后由C4耦合给运算放大器OP2进行第二级放大。再经过电压比较器COP1和COP2构成双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号去启动延时时间定时器输出信号在经过R3进入单片机部分进行处理。延时周期可通过R12来调节输出，在延时时间内只要Vs发生上跳变，Vo就会从Vs上跳变时刻起继续延长一个周期，而电路中的电容为了能够更好的控制了芯片内的定时器，若Vs一直保持为高电平，这样就可以通过P10传输到单片机内进行下一步处理。而根据不同的距离要求来调节R13，最大可以调节到7米左右。图中BISS0001中1脚用跳线连连接住一个接高电平后，在延时时间段内如果有人体在其感应范
围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才将高电平变为低电平，本电路设计就是可触发方式。
4 程序的实现
4.1 系统控制和处理
使用STC89C52单片机的理由：单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
而单片机STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
根据STC89C52的设计，它具有很多标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。
单片机没有时钟电路是不会正常工作的。时钟电路本身不会控制，它是通过程序让单片机一句时钟做相应的工作。决定单片机的执行速度。XTAL1（19引脚）和XTAL2（18引脚）分别为反向放大器的输入和输出，该反向放大器可以配置为片内振荡器。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。单片机在时钟电路工作以后，在RESET（第9引脚）端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。本设计采用的是外部手动按键复位电路，需要接上上拉电阻来提高输出高电平的值。
4.1.1 单片机引脚图
单片机最小系统：是指用最少的元件组成单片机能够工作的系统。一般包括：单片机、复位电路、时钟电路（该系统中也可以叫晶振电路）构成。
要使单片机工作起来最基本的电路构成为单片机最小系统如图4.1所示。
图 4.1 信号处理模块
4.1.2 输入指令电路
本电路的设计就是为了控制电路中布防和紧急状态下不同的工作形式，当按下布防按键后， 20秒后进入监控状态，当有人靠近时，热释红外感应到信号，传回给单片机，单片机马上进行报警。当遇到特殊紧急情况时，可按下紧急报警键，蜂鸣器进行报警。如图4.2所示。
图4. 2 按键部分
4.1.3 警报系统的实现
在单片机的I/O 里会输出高低电平,在P20、P21和P22分别接上LED指示灯而P23接上蜂鸣器而蜂鸣器外接个8550的三极管起到开关作用，当三极管达到饱和状态下就驱动了蜂鸣器工作了。
图4. 3 指示灯和报警电路
4.1.4 设计的工作流程
该设计工作流程图如下图所示：
图4.4主程序工作流程图
4.2 编辑程序的工具
需要使用Keil编辑器。它是 C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil则为其提供了包括C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Keil 软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。
C51工具包的整体结构：uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos的集成开发环境(IDE），可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及C51编译器编译生成目标文件（.OBJ）。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS）。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。
4.3 设计及调试中遇到的问题及注意
1.焊接时需要保证各个元件的导通性是否良好，然后再依据电路图连接实物并焊接实物，在焊接元器材的过程中镇定，沉着。切勿将器材错焊，漏焊。否则不仅浪费了资源，也影响焊接心情导致设计不能很好完成。
2.检查时进行加电检查。当系统加电时，首先检查所有插座或器件引脚的电源端是否有符合要求的电压值，接地端电压值是否接近零，接固定电平的引脚端是否电平正确。
3.在最初的编写程序的时候，总是出现错误或编译不通过。然后进过温习知识和网上查询资料。虽然做出了一定的效果，单感觉走了不少弯路。所感慨学知识一定要多温习。
4.4 仿真图
图4.5系统仿真图
5 总结
该设计实现了一种基于单片机技术通过红外人体感应装置获取信息的电智能防盗报警器。以STC89C52单片机为工作处理器核心，外接热释电红传感器，可以限时布防也可以手动即使布防的警报装置。它是一种新颖的被动式红外探测器件，能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射，并将其转化为相应的电信号输出。平时传感器输出低电平，当有人出现在该系统内时输出低电平变为高电平，当此时高电平输入单片机，单片机经过自己写的程序进行下一步指令，即报警器报警，LED等闪烁。使用方法也很简单，老人小孩都可以操作。不管是家庭还是公共场所也都可以使用。一来防盗，二来可以在危险地方警示人们小心。
在这次的毕业设计中，自己也学习到了很多,之前没有遇到过知识，或者学了的又忘了的。让我更加清楚活到老，学到老的老话了。培养了我的独立思考能力，提高了自己的实际动手能力，同时，也发现了自己的不足之处，和平时忽略的问题，并需要重新规划学习任务，转变为更科学的学习方法。让自己能变得更强。以便于适应社会的快节奏。和更容易解决工作的遇到的实际问题。
参考文献
[1]胡萍.串口通信的红外报警器的研制[J].计算机与现代化，2010（10）：15-16.
[2]余锡存，曹国华. 单片机原理及接口技术(第二版)[M]. 西安：西安电子科技大学出版社，2006.
[3]阎石. 数字电子技术基础(第五版) [M]. 北京：高等教育出版社，2006.
[4]姜道连等.用于AT89C51设计红外报警器的设计与制作[J].国外电子元器件，2010（12）：31-34.
[5]冯国进.嵌入式Linux驱动程序设计从入f-J至U精通D田．北京：清华大学出版社,2008
[6]蔡文斋.专业级串口调试器设计. 现代电子技术, 2010.
[7]刘刚，彭荣群. Protel DXP 2004 SP2原理图与PCB设计[M]. 北京：电
子工业出版社，2007.
[8] 时德钢等.基于串口通信的红外报警器的研究[J].计算机测量与控制，2009,10（7）：480-482.
人体感应开关红外感应延时开关(控制器)
人体感应开关红外感应延时开关(控制器) 人体是一特定波长红外线的发射体，由红外传感器检测到这种红外线的变化并予以放大选频处理后，可以推动适当的负载，此乃人体红外自动开关。这一检测技术较之超声、哑声、微波方式更为灵敏与准确。它要求PIR热释电人体红外传感器的信号放大处理电路有很高的灵敏度并要能准确 鉴别生物体与非生物体的运动，使误动作率降到最低。且体积小，自耗电微少。采用热释电红外传感器及专用单片集成电路构成的这种开关能成为人到灯亮、人走灯灭。它安装方便，可直接替换86型面板式开关，无需改动市电线路。为了方便业余爱好者们制作或维修，现介绍工作原理调试要点及电路,原理图如下。PIR（HWTT)热释电红外传感器的输出信号幅度较小（小于1mV），频率低（约0.1～0.8Hz)，检测距离短，为此在PIR前加用一块半球面菲涅尔透镜，使范围扩展成90度圆锥型距离大于5米的检测面。集成电路内部含有二级运放、比较器、延时定时器、过零检测、控制电路、系统时钟等电路。PIR传感器检测到人体移动引起的红外热能之变化并将它转换为电压量，通过二级选频放大比较输入到控制电路中，由控制电路输出过零脉冲触发双向可控硅导通。采用交流过零触发能消除可控硅导通时浪涌电流，延长灯具的使用寿命。同时控制电路启动了延时
定时器，直至PIR传感器在接收到信号后，触发可控硅的信号延时到设定的时间后关断可控硅，做到自动关闭。改变R5阻值或C4容量可控制延时定时器的时间。IC电路的9脚为光控输入端，由光敏电阻串联R8接地，白天亮阻小9脚为低电平，封锁控制电路输出，待天暗时亮阻增大9脚转为高电平，并解除控制电路，因此能自动做到天暗时自动开关进入工作。调整R8电阻可适应不同的感光度。要将其改为日夜均能工作时，只需将光敏电阻或R8拆下即可。探测灵敏度的调整也十分方便，增大R9电阻阻值提高放大器的增益，它能使检测距离加远，反之则可缩短检测距离，一般可在2～8米之间调整。该电路只要选择元件无误及接焊无错均可一次成功。 1. 成品板带有光敏电阻 2. 红外人体感应带继电器控制的控制板本控制板可以直接接220V电源(供电),带有两对触点输出(一常开一常闭),负载可以达600W,可接任何负载如:卫生间的换气扇,节能灯,日光灯,电机,报警设备等.R9调节延时时间.阻值越大延时越长......(蓝色的端子为220V进线,绿色中间为公共端,两边为常开和常闭触点,板上分别标有220V~和NO(常开)NC(常闭)的字样,方便连接......3.带外壳的86型标准电源盒人体感应开关,可以直接替换现有的走廊开关控制电灯,达到人来灯亮人走后延时30S-2分钟熄灭,带有光控功能,白天或较亮时灯开关不工作,达到节能目的,感应距离5米左右,可以带电灯负
基于单片机的人体红外感应系统论文
基于单片机的人体红外感应系统 （湖南师范大学物理与信息科学学院） 摘要：本设计是以AT89C52单片机作为控制核心，译码器、锁存器、人体红外传感器、LED（发光二极管）共阴数码管、时钟电路、GSM模块相结合的的监控报警系统。是对人体红外感应模块应用的一个极好例子，具有硬件电路简单、软件功能完善、控制系统可靠等特点。 0引言 MCS-51单片机以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理,众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统,堪称为一代“名机”,在工业测控、通信系统和家用电器控制领域中得到了广泛的应用,提高了生产效率,也提高了各种电器的性能,给人们的生活 和工作带来了很大的便利。 迄今为止,单片机系统和模块主要用于工业控制、科学研究和教学实验等领域,实现各类系统在线信号采集和监控功能。 本文尝试将MCS-51单片机应用在监控系统中。本装置可以检测某一区域内人员的有无，例如应用在对保安人员在岗与否的监测，当保安人员擅离职守时，该装置可以检测到，并记录离开时间，当达到预设时间时该装置可以给上级管理人员发送短信，告知人员离职情况，使管理人员能够对工作人员进行更好的监督管理 1系统总体设计 根据本设计需实现的功能，考虑到硬件电路的复杂性、性价比和软
件实现的难易程度等情况。控制器由传感器模块、控制功能模块、显示功能模块和GSM短信发送模块组成。传感器模块由人体红外感应器构成，控制功能模块由单片机构成，显示功能模块由74LS138译码器、74HC573锁存器和七段数码管构成。 该系统的工作原理如下：系统启动后，检测P3.0口是否为高电平，为高电平说明检测到范围内有人员存在，数码管不显示，当检测到 P3.0为低电平的时，系统进入计时状态，数码管显示时间，该时间即为检测不到人员存在的时间，当到达预设时间（如30分钟）时，单片机控制GSM模块发送短信到指定手机号码，继续计时，再过一个预设时间再发送一次短信，直到检测到P3.0口为高电平或者收到指定短信内容(如A)停止计时同时关数码管。 2系统硬件结构框图 硬件设计采用单片机最小系统,有传感器模块，计时模块，显示模块，GSM模块，控制模块等组成。（如图一） 图一
人体探测防盗报警传感器设计
成绩评定： 传感器技术 课程设计 题目人体探测防盗报警传感器设计 1 / 12
摘要 在现代化技术高度发展的现在，犯罪更趋智能化，手段更趋隐蔽性。所以必须采用电子技术、传感器技术和计算机技术为基础的安全防范技术等器材设备，并将其构成一个报警系统，这将发挥更大的监控防护功能。 本文是利用红外传感器和单片机设计一种简单的红外探测报警装置，主要从硬件和软件两方面进行设计。硬件设计主要包括红外发射和红外接收、SCT89C52单片机中央控制电路、蜂鸣电路、发光报警电路等组成。软件方面包括程序流程图及主要程序。基本实现了红外探测防盗报警的功能。 关键词：红外传感器，SCT89C2，BIS0001，声光报警
目录 一、设计目的------------------------- 1 二、设计任务与要求--------------------- 1 2.1设计任务------------------------- 1 2.2设计要求------------------------- 1 三、设计步骤及原理分析 ------------------ 3.1设计方法------------------------- 1 3.2设计步骤------------------------- 2 3.3设计原理分析---------------------- 2 四、课程设计小结与体会 ----------------- 8 五、参考文献-------------------------- 9 3 / 12
一.设计目的 红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大地增加防护范围。当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。至于报警可采用声光信号。 二.设计任务与要求 2.1设计任务 该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。工作原理：该装置由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。 红外线探测传感器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，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IC2中进行高增益、低噪声放大，此时由该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 2.2设计要求 一、灵敏、可靠，一经触发，可以立即报警； 二、对产品的材料精益求精，延长防盗报警器的使用寿命； 三、改善报警器的环境，减少不必要的影响 三.设计步骤及原理分析 3.1设计方法
红外线防盗报警器课程设计报告
红外线防盗报警器课程设计报告 北华航天工业学院 课程设计报告(论文) 设计课题:红外线防盗报警器设计 专业班级: B10231 学生姓名: 指导教师: 设计时间: 2012年6月25日 北华航天工业学院电子工程系 红外线防盗报警器课程设计任务书姓名: 专业: 通信工程班级: B10231 指导教师: 职称: 课程设计题目: 红外线防盗报警器 已知技术参数和设计要求: , 该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声， 适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 , 要求: , 1、灵敏、可靠、一经触发，即刻报警 , 2、对产品材料精益求精，延长使用寿命 , 3、根据实际应用环境，自己选择传感器，确定红外检测范围。所需仪器设备: 直流供电电源，信号发生器，双踪示波器，数字电压表，计算机等 成果验收形式: 面包板插接+实物演示+答辩
参考文献: 《电子技术基础模拟部分》(高教康华光) 《电子工艺与课程设计》(电子工业出版社毕亚军、崔瑞雪) 第17周: 周1---周2 :立题、论证方案设计～选择元器件安装调试 周4---周5 :插面包板调试电路时间 第18周: 安排 周1---周3 :焊接制成电路～完成设计 周4---周5 :验收答辩 指导教师: 张洁教研室主任: 崔瑞雪 2012年6 月 14 日 内容摘要 红外线防盗报警器目前市场上已有成型产品，且市场较为成熟。由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且其抗干扰能力强。红外线传感器分主动式与被动式两种，主动式设计方案简单，但成本较高，从成本考虑，本课题通过介绍热释红外传感器RE200BP的工作原理，给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线传感器应用于报警系统中，从而能够实现防盗报警能。 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、和报警指示电路等组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。 关键词被动式红外报警器;热释电传感器;菲涅尔透镜;防盗报警器 目录
人体红外
人体红外 一功能特点： 1.全自动感应：当有人进入其感应范围则输入高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平。输出低电平。 2.光敏控制(可选）：模块预留有位置，可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。光敏控制为可选功能,出厂时未安装光敏电阻。如果需要，请另行购买光敏电阻自己安装。 3.两种触发方式：L不可重复，H可重复。可跳线选择，默认为H。 A.不可重复触发方式：即感应输出高电平后，延时时间一结束，输出将自动从高电平变为低电平。 B.可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围内活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。 4.具有感应封锁时间(默认设置：0.2秒)：感应模块在每一次感应输出后(高电平变为低电平)，可以紧跟着设置一个封锁时间，在此时间段内感应器不接收任何感应信号。此功能可以实现(感应输出时间和封锁时间)两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。
5.工作电压范围宽：默认工作电压DC5V至20V 6.微功耗：静态电流65微安，特别适合干电池供电的电器产品。 7.输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。 二使用说明： 1感应模块通电后有一分钟左右的初始化时间，在此时间模块会间隔地输出0-3次，一分钟后进入待机状态。 2. 应尽量避免灯光等干扰源近距离直射模块表面的透镜，以免引进干扰信号产生误动作；使用环境尽量避免流动的风，风也会对感应器造成干扰。 3. 感应模块采用双元探头，探头的窗口为长方形，双元（A元B元）位于较长方向的两端，当人体从左到右或从右到左走过时,红外光谱到达双元的时间、距离有差值，差值越大，感应越灵敏，当人体从正面走向探头或从上到下或从下到上方向走过时，双元检测不到红外光谱距离的变化，无差值，因此感应不灵敏或不工作；所以安装感应器时应使探头双元的方向与人体活动最多的方向尽量相平行，保证人体经过时先后被探头双元所感应。为了增加感应角度范围，本模块采用圆形透镜，也使得探头四面都感应，但左右两侧仍然比上下两个方向感应范围大、灵敏度强，安装时仍须尽量按以上要求。 三热释电传感器基本知识和使用中的常见问题热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信
人体红外感应模块 BISS0001
人体红外感应模块电路主要由人体红外传感器、菲涅尔透镜、专用芯片BISS0001组成。当有人出现在它的探测区，传感器便能探测到信号并把信号传给单片机，单片机再根据实际情况是否该开启器件设备或让房间的电器设备处于一种可开启状态。另外，关于走廊及洗手问用灯情况，当晚上有人经过时，人体红外感应到人便开启走廊用灯或者洗手间用灯。热释人体红外模块电路如图2所示。 图2 热释人体红外电路图 上图中，R3为光敏电阻，用来检测环境照度。当作为照明控制时，若环境较明亮，R3的电阻值会降低，使9脚的输入保持为低电平，从而封锁触发信号Vs。SW1是工作方式选择开关，当SW1与1端连通时，芯片处于可重复触发工作方式；当SW1与2端连通时，芯片则处于不可重复触发工作方式。图中R6可以调节放大器增益的大小，原厂图纸选10K，实际使用时可以用3K，可以提高电路增益改善电路性能。输出延迟时间Tx由外部的R9和C7的大小调整，触发封锁时间Ti由外部的R10和C6的大小调整，R9/R10可以用470欧姆，C6/C7可以选0.1U。 3.1.1 BISS0001芯片介绍（小四号黑体） BISS0001是一款传感信号处理集成电路。静态电流极小，配以热释电红外传感器和少量外围元器件即可构成被动式的热释电红外传感器。广泛用于安防、自控等领域能。 特点：CMOS工艺 数模混合 具有独立的高输入阻抗运算放大器
内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰 内设延迟时间定时器和封锁时间定时器 采用16脚DIP封装 3.1.1.1管脚图 表3-1 管脚说明引脚名称I/O功能说明 1 A I 可重复触发和不可重复触发选择端。当A为“1”时，允许重复触发；反之，不可重复触发 2 VO O 控制信号输出端。由VS的上跳前沿触发，使V o输出从低电平跳变到高电平时视为有效触发。在输出延迟时间Tx之外和无VS的上跳变时，V o保持低电平状态。 3 RR1 -- 输出延迟时间Tx的调节端 4 RC1 -- 输出延迟时间Tx的调节端 5 RC2 -- 触发封锁时间Ti的调节端 6 RR2 -- 触发封锁时间Ti的调节端 7 VSS -- 工作电源负端 8 VRF I 参考电压及复位输入端。通常接VDD，当接“0”时可使定时器复位 9 VC I 触发禁止端。当VcVR时允许触发(VR≈0.2VDD) 10 IB -- 运算放大器偏置电流设置端 11 VDD -- 工作电源正端 12 2OUT O 第二级运算放大器的输出端 13 2IN- I 第二级运算放大器的反相输入端 14 1IN+ I 第一级运算放大器的同相输入端 15 1IN- I 第一级运算放大器的反相输入端 16 1OUT O 第一级运算放大器的输出端 工作原理
《红外感应开关的设计》专业课程设计分析
2017届课程设计 《红外感应开关的设计》课程设计说明书 学生姓名 学号 所属学院信息工程学院 专业计算机科学与技术 班级 指导教师 教师职称 塔里木大学教务处制
目录 摘要 (3) 1.绪论 (4) 2. 红外感应开关电路原理 (5) 2.1红外感应开关电路图 (5) 2.2元件图表 (6) 2.3注意事项： (6) 3.1红外光波谱 (7) 3.2 红外收发系统 (7) 4.红外控制和传统开关控制的比较 (8) 4.1传统开关的缺陷 (8) 4.2红外线感应开关的优势 (8) 4.3方案设计 (8) 5.设计调试 (9) 5.1 调试前不加电源的检查 (9) 5.2 静态检测与调试 (9) 5.3 动态检测与调试 (9) 6.CD4093单片机 (10) 7. PCB板实体图 (11) 8.总结 (12) 9.致谢 (13) 10.参考文献 (14)
摘要 本文介绍了红外线感应开关的原理，采用红外探头将接收到的微弱信号加以放大，然后驱动继电器，制成红外感应开关。本开关能探测来自环境中物体的红外辐射，探测环境中存在感应到的物体，开关会自动开启。该设计可作为企业、宾馆、商场及住宅的走廊、楼梯、电梯间、卫生间、库房等处的自动开关，起到自动化的作用，既新颖方便，又节约用电，在某些场所还能起到威慑盗窃活动的防范作用。 科技使人们的生活更美好。进入21世纪以来，科学技术不断地飞速发展，电子类技术更是不断地改变着人们的生活。从常见的手机到翱翔在太空的宇宙卫星，各种电子类产品是现代人们必不可少的工具，渗透在人们的日常生活中。 本设计结构简单，本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，价格低廉，隐蔽性好，应用范围广，所以可以通过扩展而达到实际的应用。本课程设计主要通过红外线感应开关的制作，深入浅出地学习其设计，工作原理以及其工作环境、效率等，为日后进一步学习和以后工作学习奠定基础。 关键词：红外线感应开关自动化
红外人体报警器
题目：人体红外线报警器学号： 姓名： 班级： 专业： 课程教师：
摘要 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。概述了红外辐射的知识、热释电红外传感器的结构和工作原理。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。热释电红外传感器具有很多的优点,在防盗、警戒等装置中应用较广。 关键词：红外线热释电效应菲涅尔透镜
目录 摘要···········································目录···········································第一章：绪论···········································1.1 设计概述···········································1.2 设计背景···········································1.3 设计要求···········································1.4 设计意义···········································第二章：方案设计与研究···········································2.1 设计过程···········································2.2 方案选定···········································第三章：红外线传感器的概述···········································3.1 红外线传感器···········································3.2 红外线传感器的特点···········································3.3 主要特性···········································第四章：LM358芯片···········································4.1 LM358概述···········································4.2 芯片特点···········································4.3 电气特性···········································4.4 典型电路···········································第五章：LM393芯片···········································5.1 LM393概述···········································5.2 芯片特点···········································5.3 电气特性···········································5.4 典型电路···········································第六章：电路设计···········································6.1 红外线传感器···········································6.2 信号放大电路···········································6.3 电压比较器···········································6.4 音响报警电路···········································6.5 延时电路···········································6.6 12V电源电路···········································6.7 红外线感应报警电路···········································第七章：PCB布线仿真图···········································第八章：元器件清单·································· 第九章：实验遇到的困难································ 第十章：实验心得···································
热释电人体感应红外报警器设计制作报告
热释电人体感应红外报警器设计制作报告 1 绪论 随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵，使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉，性能可靠、智能化的报警系统，必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光，隐蔽性能良好，因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。而本设计的电路包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括红外感应部分与单片机控制部分，整个系统电路可划分为：电源部分、传感器模块部分、单片机控制电路，而单片机控制由最小系统和指示灯电路、报警电路等子模块组成。主要工作由热释电红外感应器完成信息采集、处理、数据传送经过单片机功能设定到达报警模块这一过程。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是主要是工作的程序通过编写程序来控制输入的信号。 2 设计任务分析 1.该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、按键设定、报警等。 2.本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示电路及软件组成。 3.系统可实现功能。当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，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，红外热释电模块送出TTL 电平至STC89C52单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。 3技术方案的详细设计 3.1本系统的设计方案 3.1.1系统概述 1.系统设计简介 本系统采用了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，便于多用户统一管理和用户操作。
人体感应开关原理
采用热释电红外探头并对探头接收到的微弱信号加以放大，人 然后驱动继电器，可以制成热释电人体感应开关。人体感应开关电路 它可应用于电灯的节能自动开关、自动门、安全防护、防盗等设备中。 [电路工作原理] 该电路采用LN074B作探头。当探头接收到人体释放的热释红外信号后，由控头内部转换成一个频率约 0.3~3Hz微弱的低频信号，经VT 1、IC2两级放大器放大后输入电压比较器IC3。两级电压放大采用直流放大器，总增益约70~75分贝。 IC3等组成电压比较器，其中RP为参考电压调节电位器，用来调节电路灵敏度，也就是探测范围。平时，参考电压（IC3的 （2）脚电压）高于IC2的输入电压（IC3的 （3）脚电压），IC3输出低电平。当有人进入探测范围时，探头输出探测电压，经VT1和IC2放大后使信号输出电压高于参考电压，这时IC3的 （6）脚输出高电平，三极管VT2导通，继电器J1能电吸合，接通开关。 电路xxVT 3、C 7、R 8、~R10组成开机延时电路。当开机时，开机人的感应会使IC3输出高电平，造成误触发。开机延时电路在开机的瞬间，由电容C7的充电作用而使VT3导通，这样就使IC3输出的高电平经VT3通地，VAT2可以保持截状态，防止了开机误触发。开机延时时间由C7与R8的时间常数决定，约20秒。 [元件选用]热释红外探头选用LN074B型。I
C2、IC3选用高输入阻抗的运算放大器CA3140。该电路采用结型场效应管作差分输入级，输入阻抗高达 1.5*10 (12)xx，输入失调电流仅 0.5pA，频带宽达 4.5MHz，转换速率为9V/us，是一种性能十分优良的运算放大器，很适合于作微弱信号的放大级。 探头安装在高度距离地面为2米左右。外壳设计时应使透镜对地面呈13度左右的俯角，这样就可以形成一个监视区。由于探测器控制角只有86度左右，所以在安装时应选择最优良角度，使死区尽量减小。 [电路调试] 电路调试主要是调节电位器RB，选择合适的参考电压，以达到最佳灵敏度。
人体红外感应开关电路原理
红外热释电处理芯片BISS0001 BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。 特点 *CMOS工艺 *数模混合 *具有独立的高输入阻抗运算放大器 *内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰 *内设延迟时间定时器和封锁时间定时器 *采用16脚DIP封装 管脚图
管脚说明
工作原理 BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。 以下图所示的不可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。不可重复触发工作方式下的波形 首先，根据实际需要，利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路，将信号放大。然后耦合给运算放大器OP2，再进行第二级放大，同时将直流电位抬高为VM(≈0.5VDD)后，将输出信号V2送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Vs。由于VH≈0.7VDD、VL≈0.3VDD，所以，当VDD=5V时，可有效抑制±1V的噪声干扰，提高系统的可靠性。 COP3是一个条件比较器。当输入电压Vc 触发信号Vs向下级传递；而当Vc>VR时，COP3输出为高电平，进入延时周期。当A端接“0”电平时，在Tx时间内任何V2的变化都被忽略，直至Tx时间结束，即所谓不可重复触发工作方式。当Tx时间结束时，Vo下跳回低电平，同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期Ti。在Ti时间内，任何V2的变化都不能使Vo跳变为有效状态（高电平）,可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。 以下图所示的可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。可重复触发工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期间，信号Vs不能触发Vo为有效状态。在Vc=“1”、A=“1”时，Vs可重复触发Vo为有效状态，并可促使Vo在Tx周期内一直保持有效状态。在Tx时间内，只要Vs发生上跳变，则Vo将从Vs上跳变时刻起继续延长一个Tx周期；若Vs保持为“1”状态，则Vo一直保持有效状态；若Vs保持为“0”状态，则在Tx周期结束后Vo恢复为无效状态，并且，同样在封锁时间Ti时间内，任何Vs的变化都不能触发Vo为有效状态。 红外报警器电路及原理 该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的*区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 该装置电路原理见图1。由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。红外线探测传感器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，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IC2中进行高增益、低噪声放大，此时由IC2①脚输出的信号已足够强。IC3作电压比较器，它的第⑤脚由R10、VD1提供基准电压，当IC2①脚输出的信号电压到达IC3的⑥脚时，两个输入端的电压进行比较，此时IC3的⑦脚由原来的高电平变为低电平。IC4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IC3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，IC3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。 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*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IC5 78L06供电。本装置交直流两用，自动无间断转换。 元器件选择与制作 元器件清单见下表。 1.人体热释电红外传感器PIR原理详解 在电子防盗、人体探测器领域中，被动式热释电红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。 被动式热释电红外探头的工作原理及特性： 人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10μm左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的。人体发射的10μm 左右的红外线通过菲涅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。 (1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10μm 左右的红外辐射必须非常敏感。 (2)为了仅仅对红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲涅尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。 (3)被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。 (4)一旦人侵入探测区域，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，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，经信号处理而报警。 (5)菲涅尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距(感应距离)，从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密。 被动式热释电红外探头的优缺点： 优点： 本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好。价格低廉。 缺点： ◆容易受各种热源、光源干扰 ◆被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。 ◆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。 抗干扰性能： 1.防小动物干扰 探测器安装在推荐地使用高度，对探测围地面上地小动物，一般不产生报警。 2.抗电磁干扰 探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408中4.6.1要求，一般手机电磁干扰不会引起误报。 3.抗灯光干扰 探测器在正常灵敏度的围，受3米外H4卤素灯透过玻璃照射，不产生报警。 红外线热释电传感器的安装要求： 红外线热释电人体传感器只能安装在室，其误报率与安装的位置和方式有极大的关系，正确的安装应满足下列条件： 1.红外线热释电传感器应离地面 2.0-2.2米。 2.红外线热释电传感器远离空调, 冰箱，火炉等空气温度变化敏感的地方。 3.红外线热释电传感器探测围不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。 人体红外感应测距——判断电脑休眠待机 一．项目概况 1.客户：联想 2.应用途径：装在电脑或一体机显示器模块上，用于判断是否有用户在电脑前，来控 制电脑进行休眠或者待机的操作。 3.基本原理：人体红外感应模块不断判断是否有人靠近电脑。有人靠近电脑后，红外 测距模块判断电脑前的人是否在向电脑靠近。如果进入一定的范围(比如人与电脑的 距离在80cm内)，则通知电脑自动从休眠状态唤醒。如果人离开电脑到一定的距离，且出了人体感应范围（可设置为1—2米），且超过一定的时间。则判断用户离开电 脑，通知电脑进行休眠操作。 二．工作环境 1.工作环境：室温 2.工作电压：5V 三．产品及功能实现概述 1.产品框架 由图中我们可以看出此模块所用到的主要器件为： 1.红外发射头 2.红外接收头 3.热释电人体红外感应头 4.菲涅尔透镜 5.运算放大器 6.MCU 7.电阻电容若干 2.模块功能概述 （1）人体感应模块 感应范围：可以通过菲涅尔透镜配合人体红外感应探头调节。5—6米的距离内都可以实现;感应角度可以为60°—80°的锥形区域。 运算放大器：将人体红外感应模块感应到的电信号进行放大 （2）红外测距模块 红外发射头：发射经MCU编码的红外线 红外接收头：接收经MCU编码的红外线 抗干扰性：由于红外发射和接收的光信号都是通过特定编码的光信号，所以不会受其它红外射线的干扰。 红外发射的距离和范围：通过调节供给红外发射管的电流来调节红外发射管的发射距离。1—2米的距离内都可以实现；感应角度可以为60°—80°的锥形区域。 （3）MCU 1.产生用于红外发射头发射的的特殊编码驱动电信号。 2.接收由红外接收头收到的经编码的电信号。 3.结合红外人体感应模块返回的信号与红外接收头返回的信号来判断电脑面前 是否有用户。 4.发送特定的休眠、待机信号给EC。 （4）POWER POWER可以从主板上提取一个5V的电压 （5）与EC通讯的线路 这部分可通过座子、线材与主板连接，并最终加到EC芯片上。 3.工作模式 下面我们从上电开始分析各种不同情况下的工作判断模式 （1）开机后模块何时开始工作（有三种选择） 工作流程图如下： （2）模块正常工作后 用户用电脑有两种模式：1.在电脑前包公（离电脑比较近）2.用电脑看碟之类的休 闲活动（离电脑相对远一些）；所以我们定义一个检测有 效距离D1。 功耗问题：如果红外测距与红外人体感应模块一直不停地工作，会导致此模块功 红外线感应门铃设计方案 一：选题意义： 科学技术是第一生产力，科技使人们的生活更美好。进入21世纪以来，科学技术不断地飞速发展，电子类技术更是不断地改变着人们的生活。从常见的手机到翱翔在太空的宇宙卫星，各种电子类产品是现代人们必不可少的工具，渗透在人们的日常生活中。 本课程设计主要通过红外线感应开关的制作，深入浅出地学习其设计，工作原理以及其工作环境、效率等，为日后进一步学习和以后工作学习奠定基础。 二：总体方案 1.设计任务要求： 通过检测发射的红外线编码信号是否被反射来判断是否有物体在门面前，从而控制门铃动作。 2.总体电路模板设计： 3.单元电路设计: 1 ）感应电路2）门铃控制电路 4.选择元器件 5.安装和调试元器件 三：各部分设计以及原理分析 1 ）感应电路 2）门铃控制电路 四．功能分析 电源供电电路：接入12V直流电进行供电。 开关控制电路：可接入工作设备，由开关电路控制。 该红外线对射式电子门铃电路由红外线发射电路、红外线接收电路、集成运放电路、音频振荡器和音频输出电路等组成，如图3-1所示。 电路中，红外线发射电路:由红外发射管（红外线发光二极管）D1、驱动晶体管VT1内电路及有关外围元器件组成；红外线接收电路:红外接收管（红外线光敏晶体管）VD2；信号放大由集成电路LM741和电阻器R5、R4,电容器C1、C2等组成；音频振荡器由LM567内部的或非门D3与D4和电阻器R6、电容器C5等组成；音频输出电路由放大晶体管V3、电阻器R7和扬声器BL等组成。 3.3 电路的工作原理 VD1发射红外线，VD2接收红外信号。 LM567第⑤、⑥脚为译码中心频率设定端，一般通过调整其外接可变电阻W 改变捕捉的中心频率。 图中红外载波信号来自LM567的第5角，也即载波信号与捕捉中心频率一致，能够极大的提高抗干扰特性。 当接收到的红外载波信号和捕捉中心频率一致时，说明不是干扰，LM567的第8角输出低电平。 1、LM567输出部分与普通数字IC等有所不同，其内部是一个集电极开路的 NPN型三极管，使用时，⑧脚与正电源间必须接一电阻或者其它负载，才能保证 ? ?6543653654365(⊙o⊙) (363636536363564365465346536536535356436563563656) ?HC-SR501 普通型人体红外感应模块热释电红外传感器提 供电子资料 技术参数： 1.工作电压：DC5V至20V 2.静态功耗：65微安 3.电平输出：高3.3V，低0V 4.延时时间：可调(0.3秒~18秒) 5.封锁时间：0.2秒 6.触发方式：L不可重复，H可重复，默认值为H 7.感应范围：小于120度锥角，7米以内 8.工作温度：-15~+70度 9.PCB外形尺寸：32*24mm，螺丝孔距28mm，螺丝孔径2mm，感应透镜尺寸：(直径)：23mm(默认) 功能特点： 1.全自动感应：当有人进as入其感应范围则输入高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平。输出低电平。 2.光敏控制(可选）：模块预留有位置，可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。光敏控制为可选功能,出厂时未安装光敏电阻。如果需要，请另行购买光敏电阻自己安装。 光敏电阻请拍这里： 3.两种触发方式：L不可重复，H可重复。可跳线选择，默认为H。 A.不可重复触发方式：即c感应输出高电平后，延时时间一结束，输出将自动从高电平变为低电平。 B.可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围内活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一 次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。 4.具有感应封锁时间(默认设置：0.2秒)：感应模块在每一次感应输出后(高电平变为低电平)，可以紧跟着设置一个封锁时间，在此时间段内感应器不接收任何感应信号。此功能可以实现(感应输出时间和封锁时间)两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。 5.工作电压范围宽：默认工作电压DC5V至20V 《单片机系统课程设计》说明书设计课题：人体红外感应检测系统 专业班级：自动化101、102班 学生姓名： 学生学号：、 指导教师： 时间：2013年12月15日 成绩： 目录 一、设计目的 (3) 二、设计要求 (3) 2.1、系统总体设计 (3) 三、方案设计与论证 (4) 3.1、整个系统的原理 (4) 3.2、传感器模块 (5) 四、硬件设计及电路图 (6) 4.1、设计原理 (6) 4.2、电路图 (6) 五、软件设计 (10) 六、元器件清单 (11) 七、硬件制作与调试 (11) 八、结论与心得 (12) 九、参考文献 (13) 人体红外感应检测系统 课程设计说明书 一、设计目的 1、利用单片机实现HC-SR501人体红外感应模块功能。所设计人体红外感应检测系统能够检测人是否存在，当感应到人体时进行声光报警和指示。 2、通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。 3、锻炼通过自学与自己探索的方式解决问题的能力。 4、通过此次课程设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑，校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。 5、锻炼团队分工合作与协调能力。 二、设计要求 2.1、系统总体设计 单片机以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理,众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统，在工业测控、通信系统和家用电器控制领域中得到了广泛的应用,提高了生产效率,也提高了各种电器的性能,给人们的生活和工作带来了很大的便利。 迄今为止,单片机系统和模块主要用于工业控制、科学研究和教学实验等领域,实现各类系统在线信号采集和监控功能。 本设计是以AT89C51单片机作为控制核心，与人体红外传感器模块相结合的的监控报警系统。是对人体红外感应模块应用的一个极好例子，具有硬件电路简单、软件功能完善、控制系统可靠等特点。 （1）所设计人体红外感应检测系统能够检测人体是否存在，当感应到人体时进行声光报警和指示。 （2）完成软件程序编写 （3）完成电路设计及调试 （4）完成课程设计说明书 根据本设计需实现的功能，考虑到硬件电路的复杂性、性价比和软件实现的难易程度等情况。控制器由传感器模块、控制功能模块组成。传感器模块由人体 3 编号 毕业论文题目人体红外线感应报警器 学生姓名胡旺云 学号0502120101 系部电子工程系 专业计算机控制专业 班级计控1201 指导教师 顾问教师 2012年九月 摘要 摘要 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。概述了红外辐射的知识、热释电红外传感器的结构和工作原理。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。热释电红外传感器具有很多的优点,在防盗、警戒等装置中应用较广。 关键词：红外线热释电效应菲涅尔透镜 第一章绪论 目录 摘要···········································目录···········································第一章：绪论···········································1.1 设计概述···········································1.2 设计背景···········································1.3 设计要求···········································1.4 设计意义···········································第二章：方案设计与研究···········································2.1 设计过程···········································2.2 方案选定···········································第三章：红外线传感器的概述···········································3.1 红外线传感器···········································3.2 红外线传感器的特点···········································3.3 主要特性···········································第四章：LM358芯片···········································4.1 LM358概述···········································4.2 芯片特点···········································4.3 电气特性···········································4.4 典型电路···········································第五章：LM393芯片···········································5.1 LM393概述···········································5.2 芯片特点···········································5.3 电气特性···········································5.4 典型电路···········································第六章：电路设计···········································6.1 红外线传感器···········································6.2 信号放大电路···········································6.3 电压比较器···········································6.4 音响报警电路···········································6.5 延时电路···········································6.6 12V电源电路···········································6.7 红外线感应报警电路···········································第七章：总结和展望···········································致谢···········································参考文献···········································附表1 元件清单···········································附表2 电路原理图···········································一种人体红外感应报警器的设计与制作
人体热释电红外传感器PIR原理
人体感应模块(方案)
红外线感应开关设计
HC-SR501 普通型 人体红外感应模块
人体红外感应检测系统
人体红外线感应报警器应用电子毕业设计论文