红外遥控报警器文献综述

皖西学院文献综述

课题名称：红外遥控报警器姓名：丰千贺

专业：电子信息科学与技术

班级：电信0901

学号：2009011808

指导老师：张刚老师

目录

第一章绪论 (3)

1 .1课题背景 (3)

1. 2报警系统在国内外的发展 (4)

1. 3报警器十大知名品牌 (5)

第二章红外遥控报警系统基础知识介绍 (8)

2. 1 红外遥控技术简介 (8)

2. 2红外发射与接收原理 (10)

2. 3常见的几种红外传感器介绍 (12)

2.4热释电红外传感器的原理 (13)

2.5 AT89C51 (14)

2.5.1报警电路 (16)

2.5.2时钟电路 (17)

第三章总结 (19)

第一章绪论

1.1 课题背景

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。相反地，经济的快速增长也带来了相当大的负面社会效应，城乡、区域收入差距进一步拉大，流动人口也开始迅速增加，盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出了增长趋势，人们越来越渴望有一个安全生活的空间，但是犯罪分子的作案手段越来越高明，他们甚至采用一些高科技的作案手段，使得以往那种依靠安装防盗门窗、或靠人防的防范方式越来越不能满足人们日常防范的要求。这时，传统的家庭住宅显然己经远远不能满足人们的需求。人们迫切需要一种智能型的家庭防盗报警系统，能可靠的进行日常安全防范工作，及时发现各种险情并通知户主，以便将险情消灭在萌芽状态，这样人们便可安心工作，同时也保证了居民的生命财产不受损失。于是有关家庭、办公室和仓库，以及汽车等处的安全防范和自动报警系统的开发研制日益被科研单位和生产厂家所重视，现在市场上也出现了各种名目繁多的报警装置，但多由于可靠性较差、功能单一或造价高而难于普及。

而随着电子通讯技术的飞速发展，单片微机以其具有体积小、价格低、集成度高、性价比高等突出优点已在工业控制、智能仪表、数控机床、数据采集以及各种家用电器等方面得到了广泛应用。因此利用单片机和一些简单的外围器件来开发种适合于家庭的低价位、运行可靠的智能型安全防范报警系统安全防范系统，对室内出现入室盗窃等自动发出报警信息并通知户主进行及时处理已经势在必行。

这就是淘宝网上销售的一种红外遥控报警器，这基本上算是最便宜的一种了，但是也要78元，再好一点的都要好几百，还有的要一两千，价格很是昂贵，所以，通过这次设计，我想试图在原有的基础上，争取设计出更稳定，更经济，

功能更强大的红外遥控报警器。

1.2 防盗报警系统在国内外的发展

从上世纪初，报警系统就已经在北美稍具雏形。在北美，报警呼救箱放置在街头巷尾，在呼救时发出声响提示，以寻求附近警察的帮助；同时，这种呼救箱直接连接到附近的警局，使得稍远一些的警察也能够收到呼救信息。随后，由于通信技术的发展，提供远程通信服务的电报公司加入到这个行业中，从而使得报警信息可以通达到更远的地方；不过，这种电报方式毕竟难以普及，所以稍后出现的电话理所当然地成为报警通讯的主要手段。而此后自动拨号系统的出现以及电话普及到千家万户，更使得通过电话线报警的方式得到了前所未有的发展。

从以上过程来看，报警行业的发展是以工业技术发展为基础的，只有具备良好的通信手段，才能够把各地的报警信息汇聚到相应的权威部门，然后由权威部门负责分配有限的警力来帮助到所有的社会个体。

国外智能监控防盗技术发展已处于一个较高水平阶段，从具有代表性的北美发展过程，可以清楚的看出世界智能监控防盗技术的发展概况。其具有以下特点，值得我们借鉴。

目前，对北美的安防产业来说，最成功的经营模式就是联网报警服务模式，联网报警将整个北美的安防产业从横向到纵向进行整合串并，形成了一个集中许多高科技手段和产业化管理水准的一体化综合性产业。比如世界排名第一，北美最大的安防跨国公司一美国棋诺亚公司，它在世纪年代开始搞简单的防盗报警，其当时的业务范围和技术水平跟中国现在很多安防企业是相当的。到70年代，它对其产业的整体发展方向做了很大的调整，变为联网报警服务商，建立了首家网管中心，尤其是在年代引用了大量的网管技术、系统集成技术和电子技术，现己成为十分先进的联网报警服务平台，它在美国、加拿大、英国、香港、台湾等多个国家和地区都有分公司，北美的客户数己超过600万，2003年防盗报警收入总产值达105亿美元。

1979年公安部在石家庄市召开了“全国刑事技术预防专业工作会议”，会议提出要大力开展安全技术防范工作，技防作为公安业务的组成部分就这样正式提出来。其实我国的技防工作早在60年代就开始了，那时候由于形势所迫，博物馆，银行都自发采用各式各样的防范手段，这是我国技术防范工作的初级阶段。

当时主要采用的手段是声控报警。罪犯撬玻璃的声音，砸展柜的声音传到了值班室。值班人员判断出罪犯在行窃，及时报告了领导和有关部门，组织保卫人员和警力将罪犯包围后将其擒获。

82年公安部和公安部第一研究所，根据当时的防盗报警技术的发展为故宫很多展厅安装了主动红外、被动红外、微波、超声波、声控等防盗探测器，形成了多种探测手段的防盗报警系统，防盗报警技术提高到一个新水平。

84年以后安防事业在中国进入了普及与提高阶段，而且发展迅速。相继各个博物馆、银行、商场、超市、居民小区都陆续建立了安全防范系统。

进入90年代，人们注意到周界防范的重要性，要利用周边的围墙，铁栅栏等屏障建立周界防范，如果没有条件形成大周界也要建立建筑物的墙体、窗户、门外和建筑物之外。在防护区和禁区内采用3种以上不同探测原理的探测器构筑多道防线，与此同时防遮挡功能的探测器也问世了，促进了入侵探测器技术的发

展。

目前，全国的安全技术基本上和国际接上了轨。在现代计算机技术、自动控制技术和现代通信技术的支持下，安防系统也是一个很完善的计算机控制系统，防盗报警系统，电视监控系统，声音系统，门禁系统和巡更系统统一由一台计算机进行管理，标志我国的安防事业进入一个新阶段。

1.3 十大报警器知名品牌：

1. Honeywell-霍尼韦尔(霍尼韦尔国际公司,最受推崇的 20 家高科技企业之一,报警器十大品牌,有超过百年历史的国际公司)

霍尼韦尔国际(Honeywell International)是一家营业额达 300 亿美元的多元化高科技和制造企业，在全球，其业务涉及：航空产品和服务，楼宇、家庭和

工业控制技术，汽车产品，涡轮增压器，以及特殊材料。

目前，霍尼韦尔四大业务集团均已落户中国，旗下所辖的所有业务部门的亚太总部也都已迁至中国，并在中国的多个城市设有 30 多家分公司和合资企业。到今天，霍尼韦尔已成为国内炼油、石化、造纸、化工、发电、石油天然气、钢铁、建材及食品饮料工业，以至商业建筑物先进控制技术的主要供应商。我们给大型宾馆、办公大楼、购物商场、政府机构、大学等的建筑物提供建筑物自控工艺、火警和安全系统。

2． PGST- 领航卫士（深圳市领航卫士安全技术有限公司）（Shenzhen Pilot Guards Safety Technology Co. Ltd 英文简称：PGST）创立于 2006 年，是一

家集研发，生产，销售和服务于一体的高新技术企业。产品涉及无线防盗报警系统、有线报警系统总线报警系统、消防报警系统及周边红外对射、栅栏、被动红外探测器、烟雾感应器、燃气探测器、门磁、紧急开关、警号、门禁、楼宇对讲等，拥有完全自主的研发能力和生产能力。

领航卫士始终将产品质量视为企业的生命，创建初期就以高起点、高标准投入巨资引进国外的贴片机、回流焊、波峰焊、注塑机和日本、欧美的先进生产设

备和检测仪器，生产规模迅速扩展。已建成近万米的标准生产车间及多条自动化生产线，建立了从研发、生产、检测到售后服务完善的一条龙体系，从而实现产品质量的一流化，服务的一流化。

3. Bosch-博世安保(博世安保有限公司,全球领先的技术和服务提供商,报

警器十大品牌) 博世安防系统凭借其高品质的安防与通讯产品而成为富有创新精神的全球性提供商，可为客户提供一站式服务。博世公司的产品和系统不但广泛齐全，而且专业先进，适用于标准或定制应用和工程，为客户提供了无可比拟的选择和集成方案。博世安保通讯系统的产品组合包括 IP 及模拟视频监控，会议系统，公共广播和语音疏散，防盗报警，火灾报警，可视对讲，门禁系统，专业音响和重要通话系统。博世安保通讯系统拥有遍布中国的销售机构，并通过覆盖全国的营销网络及高资质的合作伙伴(博世安防授权经销商)，确保向广大中国客户提供优质产品和高效服务。

4.Longhorn-豪恩(豪恩电子科技股份有限公司,报警器十大品牌,中国成长

百强企业,全国质量信誉 AAA 企业,深圳知名品牌)

豪恩创建于 1995 年，是一家按照现代企业制度运作的科技集团公司。产业

涉及汽车电子、数字产品、精密塑胶模具、LED 节能产品、太阳能光伏等。旗下拥有豪恩电子科技、豪恩汽车电装、朗恩科技、朗恩汽车用品、维客优品、耀星

光电、中晶太阳能等多家产业公司。15 年来，豪恩自主研发的多项产品获得了外观专利、实用新型专利、发明专利总计达 300 多个。1999 年开始，豪恩与清华大学、北京航空航天大学、南开大学、西北工业大学等高校及研究所开展了一系列的项目合作和课题研究，目前豪恩集团已经拥有着成熟的项目管理机制和强大的项目运作能力，并与国内外。多家知名企业开展合作，帮助客户取得成功。

5.Tyco-泰科安防(泰科安防中国,报警器十大品牌,全球最大的电子安防和

报警监控服务提供商)

泰科安防设备隶属于泰科国际，旗下拥有众多全球领先的视频监控系统、门禁控制系统及防盗报警系统品牌。泰科安防设备在全球设有 40 多家办事处，员工超过 2000 人，旗下知名品牌 American Dynamics、Kantech、Software House、CEM Systems、DSC、Bentel、Sur-Gard 和 CONNECT24 历史悠久，在安防业界享有盛誉。

泰科国际有限公司(纽约证券交易所:TYC)是一家多元化的跨国企业，为全球60 多个国家的客户提供至关重要的产品和服务。泰科国际是电子安防产品和服务、消防和火灾探测产品和服务、阀门和控制产品及其他工业产品的顶尖供应商。

6.Paradox-枫叶(加拿大枫叶公司,报警器十大品牌,全球知名报警产品品

牌,CCC 认证)

加拿大枫叶是全球知名的一个报警产品品牌，该公司从 1989 年进行报警产品的研发生产，现在产品已经遍及全世界，尤其在中国的市场发展更为迅速，在

市场的占有额也在逐年攀升，该品牌在中国区的代理为深圳盛波尔实业发展有限公司。

加拿大枫叶牌报警产品至 2009 年已连续六年被评选为中国十大安防品牌，产品广泛应用于联网报警服务、金融系统、智能家居、文博场馆、公安技防、部

队国防，电力监控、工矿仓库安防等行业环境，为平安城市与和谐社会的建设做出杰出贡献，被政府管理部门和行业组织机构所普遍认可，盛波尔科技连续多年为加拿大枫叶牌报警系统全球十佳经销商。

7.Focus-福克斯/美安(深圳市美安科技有限公司,报警器十大品牌,2010 年

千家网智能建筑品牌,中国安防诚信联盟企业,中国安防 100 强)

深圳市美安科技有限公司， (瑞士)凯尔富林有限公司是一家专门从事安防产

品和汽车用品的生产厂家，在美国和香港拥有自己的研发基地，是一家拥有完全自主开发能力和生产能力的知名企业，已经通过 ISO9001： 2000 国际质量体系认和 CE、3C 等强制性认证，并成为美国、日本、以色列、欧洲一些国家军用安证防器材的定点供应商和国外知名安防产品的中国合作伙伴。

“FOCUS”是美安公司在美国注册的全球性品牌，“FOCUS”品牌下产品主要

有主动周边红外对射、栅栏，被动红外探头，无线、有线、总线防盗报警主机，

多种探测技术的综合应用，先进人工智能处理，已经形成了 13 种系列 80 余种产品，应用在小区、工厂、家庭、军事等诸多领域，坚实雄厚的研发技术，持续的推出创新产品，正在使企业不断的上升新的台阶，为客户提供更多更新颖的安防产品。

8.GE Security-通用电气安防(上海通用电气安防电子有限公司,报警器十

大品牌,通用旗下品牌)

GE 安防业务作为通用电气公司(纽约证券交易所：GE)的全资子公司，是安

防技术与生命安全技术的重要供应商，业务范围遍布全球 35 多个国家，年销售

额达到 18 亿美元。GE 安防业务提供工业上使用的最广泛的安全业务组合，范

围涵盖爆炸物与毒品探测、侵入和门禁控制、视频监控、密钥管理与火灾探测。

GE 安防业务的产品可用于保护人员和财产的安全，广泛适用于各行各业，包括

航空、法律实施、银行、教育、医疗、公共交通、住宅与零售业。作为领先的安防和生命安全技术供应商， GE 安防提供行业最宽广的产品线，囊括爆炸物和毒品检测、防盗和门禁、视频监控、以及火灾探测。

9.Alelph-艾礼富(艾礼富电子(深圳)有限公司,报警器十大品牌,中国安防

诚信联盟企业,2006 中国安防产业五十强,中国安防百家最具成长性企业)

深圳市艾礼安安防设备有限公司，是一家集自主研发、设计、生产、销售于

一体的高新科技企业。一直致力于安防领域，不断创新，已成中国安防行业龙头企业之一。公司制造经营产品已涉及防盗报警、闭路监控等系列。

作为中国主动红外线对射产品行业当仁不让的领跑者，在全体艾礼富 ALEPH人不懈的努力和成功的市场运作下，深圳艾礼富 ALEPH 主动红外线系列产品在中国的市场占有率已接近 70-80%，已成为智能化小区配套的首选产品，贏得客戶的信賴，使其成为客户创造价值的源动力。

10.Optex-奥泰斯(奥泰斯电子(东莞)有限公司,报警器十大品牌,第一部红

外线自动门传感器发明者

第二章基础知识介绍

2.1红外遥控技术简介

60年代初，一些发达国家开始研究民用产品的遥控技术，但由于受当时技术条件的限制，遥控技术发展很缓慢。70年代末，随着大规模集成电路和计算机技术的发展，遥控技术才得到快速的进步。在遥控方式上大体经历了从高成本的有线到成本低廉控制方便的无线控制。无论采用何种方式，准确无误传输信号，最终达到满意的控制效果是非常重要的。最初的无线遥控装置大多采用的是电磁波传输信号，由于电磁波容易产生干扰，也易受到外界干扰，因此逐渐采用超声波和红外线媒介来传输信号。与红外线相比，超声传感器频带窄，所能携带的信息量少，易受干扰而引起误动作。较为理想的是光控方式，逐渐采用红外线的遥控方式取代了超声波遥控方式，出现了红外线多功能遥控器，成为当今时代的主流。由于红外线在频谱上居于可见光之外，所以抗干扰性强，且安全。具有光波的直线传播特性，不易产生相互间的干扰，是很好的信息传输媒体。信息可以直接对红外光进行调制传输，例如，信息直接调制红外光的强弱进行传输，也可以用红外线产生一定频率的载波，再用信息对载波进调制，接收端再去掉载波，取到信息。从信息的可靠传输来说，后一种方法更好，这就是我们今天看到的大多数红外遥控器所采用的方法。红外遥控技术在这十年来得到了迅猛发展，尤其在家电领域如彩电、DVD、空调、玩具等，也在其它电子领域得到广泛应用，随着人们生活水平的提高，对产品的追求是使用更方便、更具智能化，红外遥控技术正是一个重点的发展方向。

红外线是波长在760nm至1mm之间的电磁波，它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼睛看不到的光线。红外通信一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.76um至3.0um之间。目前广泛使用的家电遥控器几乎都是采用的近红外线传输技术。但作为无线局域网的传输方式，红外线方式的最大优点是不受无线电干扰，且它的使用不受国家无线管理委员会的限制。红外数据协会（IRDA）成立后，为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通信效果，红外通信协议将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在850至900nm之内。

常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一只特殊的发光二极管；由于其内部材料不同于普通

发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。目前大量的使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940mm左右，外形与普通φ5发光二极管相同，只是颜色不同。红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。判断红外发光二极管好坏的办法与判断普通二极管一样；用万用表电阻挡量一下红外发光二极管的正、反向电阻即可。红外发光二极管的发光效率要用专门的仪器才能精确测定，而业余条件下只能用拉锯法来粗略判判定。

接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。红外发光二极管一般有圆形和方形两种。

由于红外发光二极管的发射功率一般都较小（100mW左右），所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路。前些年常用Μpc1373H、CX20106A等红外接收专用放大集成电路。最近几年不论是业余制作还是正式产品，大多都采用成品红外接收头。成品红外接收头的封装大致有两种：一种采用铁皮屏蔽；一种是塑料封装。均有三只引脚，即电源正（VDD）、电源负（GND）和数据输出（VO或OUT）。红外接收头的引脚排列因型号不同而不尽相同，可参考厂家的使用说明。成品红外接收头的优点是不需要复杂的调试和外壳屏蔽，使用起来如同一只三极管，非常方便。但在使用时注意成品红外接收头的载波频率。红外遥控常用的载波频率为38kHz这是由发射端所使用的455kHz晶振来决定的。在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455kHz ÷12≈37.9kHz≈38kHz。也有一些遥控系统采用36 kHz、40 kHz、56 kHz等，一般由发射端晶振的振荡频率来决定。

红外遥控的特点是不影响周边环境的、不干扰其他电器设备。由于其无法穿透墙壁，故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰；电路调试简单，只要按给定电路连接无误，一般不需任何调试即可投入工作；编解码容易，可进行多路遥控。

2.2 红外发射与接收

2.2.1红外发射原理

图2-1红外发射框图

本遥控发射器采用码分制遥控方式，码分制红外遥控就是指令信号产生电路以不同的脉冲编码（不同的脉冲数目及组合）代表不同的控制指令。当不同的指令键被按下时，指令信号电路产生不同脉冲编码的指令信号，也就是进行编码，然后经M50462AP 芯片进行调制从而产生不同的编码信号，再由驱动电路驱动红外发射器发射红外信号。

M50462AP 芯片

功能特点：

M50462AP 集成电路用来产生遥控编码脉冲(即遥

控指令)，输出各种红外遥控信号，供遥控操作使用。该

IC 具有3种功能：

①产生定时信号和遥控载滤信号的振荡器

②产生8种不同时间出现的键位扫描脉冲发生器

③将键位码变换 (码值变换)成遥控指令功能码的遥控指令编码器 2.2.2 红外接收原理

图2-3红外接收框系统

红外接收电路是红外遥控系统中的指令信号及检出电路，通过一体化红外接收头SM0038（集成红外线的接收、放大、解调，不需要任何外接元件，就能完成从红外线接收到输出与TTL 电平信号兼容的所有工作）然后将接收到的信号发送给AT89C51, 然后AT89C51通过内部程序对说接收信号进行判断然后救驱动相应的外部设备进行相应的动作。此设计的遥控开关是在通用通用遥控的基础上加以改进的，其实就是将红外遥控器接收部分采用单片机AT89C51来控制。即当一体化红外接收器接收到的红红外遥控红外信号，经放大、解码滤波后，将原编码信号传送入单片机AT89C51中进行信号识别编码然后进行相应的处理，已达到控图2-2 M50462AP

制电路的目的。

SM0038

红外接收器SM0038是一个小型的红外遥控系统接收器件。

电路内置PIN 二极管和前置电路，采用可红外滤波的环氧树脂封

装。其解调输出信号可以直接由微处理器解码，没有红外遥控信

号时为高电平，收到红外信号时为低电。对外只有3个引脚：VS 、

GND 和1个脉冲信

号输出引脚OUT ，外形引脚如图1.5所示。VCC 接电源 5V

并经电容进行滤波，以避免电源干扰;

GND 接系统的地线（0V ）；脉冲信号输出接CPU 的中断输入引脚。

采取这种连接方法，软件解码既可工作于查询方式，也可工作于中断方式。

主要特点：

内置光电检测和前置放大电路

内置PCM 频率滤波器

防场干扰设计

输出电平与TTL 和CMOS 兼容

输出低电平有效

可以连续进行数据发送（1200bit/s ）

输入脉冲串长度>=10周期/脉冲串

2.3常见的几种红外传感器介绍

（1）红外探测器：

红外系统的核心是红外探测器，按照探测的机理的不同，可以分为热探测器和光子探测器两大类。

热探测器是利用辐射热效应，使探测元件接收到辐射能后引起温度升高，进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。当元件接收辐射，引起非电量的物理变化时，可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。

（2）红外测温产品：

HEITRONICS 拥有40多年非接触红外测温经验，50多种红外测温仪和非接触红外测温系统可满足不同行业用户的特殊需求,提供最优非接触红外测温解决方案。在高性能和高品质的红外测温产品市场，来自德国的HEITRONICS 以其在尖端领域应用中良好的品质纪录，被广泛公认为是世界一流的红外测温产品供应者而受到信任。

图 2-4 SM0038

HEITRONICS 系列产品已广泛应用于冶金、玻璃、造纸、纺织、橡胶、木材、制陶、塑料、涂层、沥青、建筑、电子、食品、石化、水泥等工业制造、科学研究和实验领域。

(3)压电传感器

压电传感器(Piezoelectric sensor)是一种典型的有源传感器,它是以某些电介质的压电效应为基础,在外力作用下,电介质表面产生电荷,从而实现外力与电荷量间的转换,达到非电量的电测目的。

压电传感器的应用：可分为单向力,双向力和三向力传感器。压电传感器的物理基础是压电效应,压电敏感元件感受力的作用而产生电压或电荷输出,即根据输出电压或电荷的大小和极性,就可确定作用力的大小和方向。由此可见,压电传感器可以直接用于测力,或测与力相关的压力、位移、振动加速度等。

(4)磁电传感器

磁电传感器可分为两大类,一类是基于铁芯线圈电磁感应原理的磁电感应式传感器,一类是基于半导体材料磁敏效应的磁敏传感器。

磁敏管的应用:不但具有很高的磁灵敏度,同时能识别磁场极性；而且体积小功耗低,因而具有广泛的应用前景。

(5)光电传感器

光电传感器(Photoelectric sensor)是一种将光信号转换成电信号的装置,它具有结构简单、性能可靠、精度高、反应快等优点,在现代测量和自动控制系统中,应用非常广泛,是一种很有发展前途的新型传感器。

(6)人体热释电红外传感器

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。

（7）无线红外传感器

无线红外传感器又名无线红外探测器，无线智能幕帘/广角红外探测器采用美国军用红外传感器进行信号采集探测与摩托罗拉芯片组合集成单片机智能技术控制，自动温度补偿、微电流省耗、无误报、无漏报、探测距离远、工作稳定、性能可靠、外形精巧、美观大方。机内设置电源外拨开关，外出设防可以接通电源，达到更加省电的效果。

它是根据人体红外光谱而工作，当人体在其接收范围内活动时，探测器输出报警信号，广泛用于银行、仓库和家庭等场所的安全防范。

它是目前可靠性较高的产品，红外探测部分采用报警器用传感器和红外专用处理IC。高频发射部分采用最新声表面（S）稳频技术，配合成熟的外围电路，使得产品具有红外探测灵敏度好、误报率低、高频发射频率稳定、发射功率大的特点。

2.4热释电红外传感器的原理

热释电红外线(PIR)传感器是80年代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。本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理及设计电路如图2-1所示, 在VCC电源端利用C1和R2来稳定工作电压，同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。当检测到人体移动信号时，电荷信号经过FET

放大后，经过C2，R1的稳压后使输出变为高电位，再经过NPN的转化，输出OUT 为低电平。

图2-1 热释电红外传感器原理图

热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶，其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。为了抑制因自身温度变化而产生的干扰 ，该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式，因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化 ，并将其转换为电信号输出。

热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。由于热电元输出的是电荷信号，并不能直接使用，因而需要用电阻将其转换为电压形式 ,该电阻阻抗高达104MΩ，故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式，即源极跟随器来完成阻抗变换。

热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片，

并在它的两面镀上金属电极，然后加电对其进行极化，这样便制成了热释电探测元。由于加电极化的电压是有极性的，因此极化后的探测元也是有正、负极性的。

目前常用的热释电红外传感器型号主要有P228、LHI958、LHI954、RE200B 、KDS209、PIS209、LHI878、PD632等。

2.5 AT89C51

管脚说明：

VCC ：供电电压。

GND ：接地。

P0口：P0口为一个8

位漏级I/O 口，每

脚可吸收8TTL 门电流。当

P1口的管脚第一次写1时，

被定义为高阻输入。P0能够

用于 外部程序数据存储器，

它可以被定义为数据/地址

的第八位。在FIASH 编程时，

P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行

校验时，P0输出原码，此时P0外部必

须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O 口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL 门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4个TTL 门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL ）这是由于上拉的缘故。 图

2-5 AT89C51

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：

P3.0 RXD（串行输入口）

P3.1 TXD（串行输出口）

P3.2 /INT0（外部中断0）

P3.3 /INT1（外部中断1）

P3.4 T0（记时器0外部输入）

P3.5 T1（记时器1外部输入）

P3.6 WR（外部数据存储器写通）

P3.7 RD（外部数据存储器读通）

P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE 只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：来自反向振荡器的输出。

振荡器特性:

XTAL1和XTAL2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。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

2.5.1报警电路

发光二极管报警电路的设计

由一个发光二极管接上电阻后连上单片的RXD的引脚，外接VCC，当单片机的RXD引脚被置低电平后，发光二极管D3被点亮，起到报警作用。下图2-6所示为发光二极管报警电路。

图2-6 发光二极管报警电路图

声音报警电路的设计

如下图2-7所示，用一个Speaker、继电器、三极管和电阻接到单片机的TXD 引脚上，外接VCC，构成声音报警电路，当TXD引脚被置高电平后，蜂鸣器会发声报警。如下图所示为声音报警电路。

图2-7 声音报警电路图

报警电路也可以借助555定时器进行设计，通过555定时器构成一个多谢振荡器，来控制led的闪烁或者声音报警，通过硬件的调节来控制闪烁的频率和声音的频率，硬件和软件都是可以的，至于哪个更好，这个我暂时还不是很清楚，需要进一步的学习与测试！

2.5.2 时钟电路的设计

XTAL1和XTAL2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。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周为1/12us，故而一个机器周期为1us。如下图2-8所示为时钟电路图。

图2-8 时钟电路图

第三章总结

通过这几天查书以及上网查资料，我对这次设计有了一个宏观的把握，对红外遥控报警器的发展状况，原理，以及市场价位等都有了一个详细的了解，开拓了视野。同时通过对比别人的设计，有了自己的想法，我准备设计的报警器是这样的：该防盗报警器通过以AT89C51单片机为工作处理器核心，外接热释电红传感器，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，同时能有效的抑制人体辐射波长以外的红外光线与可见光的干扰。平时传感器输出低电平，当有人在探测区范围内移动时输出低电平变为高电平，此高电平输入单片机，作为单片机的外部触发信号处理，经单片机内部软件编程处理后，单片机输出控制信号，驱动声光报警电路开始报警。同时，我准备在这个基础上再加一个遥控器，通过红外遥控来控制报警器是否需要报警，解除报警，怎样报警等，当然，要做的更好，功能更强大，更实用，我还需要很多问题需要解决，我相信通过自己的努力以及老师的指导，我一定可以完成的很好！

参考文献

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