热释电红外传感器.doc

PAGE PAGE 5 黑龙江科技学院 课程设计报告 项 目 名 称： 所 属 课 程：传感器与检测技术 设 计 日 期： 班 级 测控091班 学 号 10号 姓 名 孙富津 指导教师 成 绩 电气与信息工程学院 课程设计报告说明 一、写报告前，请认真阅读《课程设计报告说明》。 二、打印装订要求 1、一律用A4纸，双面打印，并左侧装订，一式1份，并同时上交电子版（电子版上传邮箱123244441@）。《课程设计报告说明》页也打印。 2、课程设计概述部分占一页；课程设计内容长度根据实际需要填写；结论和指导教师评语及成绩单独占一页。保证打印格式工整。 三、报告内容要求 1、课程设计目的结合实际自己写，不要雷同 2、课程设计要求按下发的设计题目写 3、课程设计原理简要说明所完成课程设计项目所涉及的理论知识 4、课程设计内容 这是课程设计报告极其重要的内容。概括整个课程设计过程。（最好在上述内容基础上画出相应的流程图、设计思路和设计方法，再配以相应的文字进行说明。） 一、课程设计概述 1、课程设计目的 随着时间的推移，计算机革命的完成，信息高速公路的发展，人们生活水平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。本设计就是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。本次设计所用的这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号，同时，热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。 通过本次课程设计会使我们进一步对单片机有个感观认识，增强动手能力。使理论与实际相结合。 2、课程设计要求 1、检测他人非正常入侵范围6米至8米； 2、传感器探测深度水平120米，垂直60米； 3、供电电源交流220V; 3、课程设计原理 二、课程设计内容 2.1总体设计思路 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、传输、电机控制等子模块。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、电机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。 就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。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、软件设计等几个阶段。 从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路、显示电路、电机控制电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如图3总体设计框图所示： 上位机AT89S51 上位机 AT89S51 复位电路 复位电路 数码管显示驱动 数码管显示 驱动 异步电机 异步电机 驱动 调整电路信号检测电路 调整电路 信号检测电路 光电报警执行电路驱动 光电报警执行电路 驱动 图3 总体设计框图 HYPERLINK /xsj06/image/xsj063333_1.jpg \t _blank 处理器采用51系列单片机AT89S51整个系统是在系统软件控制下工作的。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，同时将控制信号通过RS-485串行口通信，向小区保安室发出报警信号，并通过PC机显示入侵时间，驱动电路同时控制电机自动关闭门窗。通过按键可以调整显示内容、复位、取消报警等。 2.2硬件模块设计 2.2.1信号检测电路 热释电红外传感器工作原理 被动式红外报警器主要由光学系统、热释电红外传感器、信号滤波和放大、信号处理 等几部分组成。结构框图如图 所示 信号处理热释电红外传感器光学系统（菲涅尔透镜）待测目标 信号处理 热释电红外传感器 光学系统（菲涅尔透镜） 待测目标 图 图中，菲涅尔透镜可以将人体辐射的红外线聚焦到热释电红外探测元上，同时也产生交替变化的红外辐射高灵敏区和盲区，以适应热释电探测元要求信号不断变化的特性；热释电红外传感器是报警器设计中的核心器件，它可以把人体的红外信号转换为电信号以供信号处理部分使