基于单片机的红外线防盗报警系统设计及仿真 (修复的).docVIP

课程设计报告 题 目： 基于单片机的红外线 防盗警报系统设计及仿真 学生姓名： 徐 耀 学生学号： 0908020147 系 别： 电气信息工程学院 专 业： 自 动 化 届 别： 09 届 指导教师： 伍 龙 电气信息工程学院制 2012年5月 基于单片机的红外线防盗报警系统设计及仿真 学生：徐耀 指导老师：伍龙 电气信息工程学院 自动化系 1课程设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务 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、键盘控制、报警等模块子函数。 本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。 系统可实现功能。当有人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AT89C51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。 1.2 课程设计的要求 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。 1.3 课程设计的研究基础 1.3.1热释电红外传感器简单介绍 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。 1.3.2 P I R的原理特性 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--20um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输出电压信号。 2.红外线警报系统方案制定 2.1方案提出 方案一：本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警等子模块。电路结构可划分为热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED /输出设备、以及外围应用电路等组成的系统软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶。系统原理框图如图1所示。 图1系统框图设计 处理器采用51系列单片机AT89C51。TTL 电平至AT89C51单片机。在单片机内经过软件查询、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10s一段时间后自动解除也可人工手动解除报警信号，当警情消除后复位电路使系统复位或者是在声光报警10s钟后有定时器实现自动消除报警。 方案二：该系统以单片机AT89S5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CP工作。在CPU程序运行以后控制输出口电平使得蜂鸣器器与发光二极管组成的声光报警电路同时进行声光报警。 采用AT89S5单片机，直流可调开关MC34063，反相器74LS14D等芯片。其中，AT89S51的P1.2~P1.7为输出口，而P3.0~3.5为输入口。P1口连接红外线发射电路，P1口为低电平时，红外线发射电路导通，正常发射红外线。P3口输入经接收红外线电路接收并由反相器反相的电平，当电平到达单片机CPU后，若各口均为低电平，则CPU不做任何反应，此时不报警；而当红外线被认为挡住而使接收电路无法接受到时P3输入口就会输入高电平，此时当在一定的时间内检测到位于不同位置的光束被遮挡时，由P3.7口输出报警信号，驱动声光报警电路进行报警。 系统原理框图如图2所