智能防盗报警论文

毕业 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 论文课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ：智能防盗报警系统Intelligentanti-theftalarmsystem学院物理与信息工程学院专业电子信息工程（光电信息工程）姓名曹雷学号200407303121指导教师李建民2008年5月摘要随着信息技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高，人们对住宅的需求已从追求简单的生存空间向着追求质量、功能、服务等多重需求过渡。因此，人们对防盗、防劫、防火保安设备的需求量大大增加。针对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行检测和报警的系统，其要求也越来越高。本文介绍了住宅智能化中的防盗报警系统。智能防盗报警系统可实现自动检测与自动电话拨号报警。自动检测是指由红外探测器与微波探测器构成的双鉴探测器实现盗情检测。多传感器的应用实现了低误报率，增强了系统的可靠性。自动电话拨号报警是指通过电话网络自动向相关部门发出语音求救信号。当防盗探测器检测到险情的时候，向单片机发出中断申请，再由单片机控制电话接口电路，实现模拟摘机，根据险情的类别，自动拨打相关部门的电话号码，如110。关键词：智能报警系统；防盗；自动拨号；语音报警；声光报警AbstractWiththerapiddevelopmentofcommunicationtechniqueandgreatimprovementofstandardofpeople’sliving,theneedofhousehasbeenchangedfromonlythelivingspacetomultiformneedsofquality,function,service,andsoon.Therefore,theanti-robberyandanti-firesecurityequipmentdemandincreaseddramatically.Againsttheft,looting,fires,accidentssuchasagasleakdetectionandalarmsystem,theirneedshavebecomemoresophisticated.Akindofintelligentalarmsystemforresidentialareaisintroduced.Ithasthefunctionoftheft-proof,performingautomaticdetectionandautomaticdial.PyroelectricinfraredsensorandMicrowavesensorcombinedareusedfortheft-proofsoastorealizeautomaticdetection.Multi-sensorsmaketheleastfalsealarmandenhancethereliabilityofsystem.Automaticdialmeansthatitcansendhelpvoicethroughpublictelephoneswitchnetworktothebureau.Whenthesensorofburglarproofdetectsanyoffnormalsignal,aninterruptrequestissenttotheMCU.NexttheMCUcontroltheinterfacemoduleoftelephonetoaccomplishoffhook.Accordingthekindofdangerous,thedialingmodulewillautomaticallydialtherightphonenumbersuchas110.Keywords:intelligentalarmsystem;theft-proof;automaticdial;phoneticalarm;Soundandlightalarm;目录第1章绪论………………………………………………………………1.1序言……………………………………………………………………………1.2国内外研究概况………………………………………………………………1.3论文概述………………………………………………………………………第2章系统总体设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ………………………………………………2.1系统框图………………………………………………………………………2.2系统方案论证…………………………………………………………………2.2.1方案一：模拟电路的实现方法…………………………………………2.2.2方案二：数字电路的实现方法…………………………………………2.2.3总结………………………………………………………………………第3章防盗探测器电路设计……………………………………………3.1热释电红外线探测器…………………………………………………………3.1.1热释电效应………………………………………………………………3.1.2热释电红外探测器基本原理……………………………………………3.1.3热释电红外探测器电路设计……………………………………………3.2微波探测器……………………………………………………………………3.2.1微波探测器原理…………………………………………………………3.2.2探测器电路设计…………………………………………………………第4章自动报警装置的硬件电路设计…………………………………4.1自动报警装置框图……………………………………………………………4.2电源电路设计…………………………………………………………………4.3摘机挂机电路…………………………………………………………………4.4自动拨号报警电路……………………………………………………………4.4.1MT8880的结构及工作原理………………………………………………4.4.2AT89C52单片机与MT8880接口技术………………………………………4.5语音录放电路…………………………………………………………………4.5.1ISD1420引角描述…………………………………………………………4.5.2ISD1420操作模式…………………………………………………………4.5.3ISD1420典型应用电路……………………………………………………4.6音频放大及监听电路…………………………………………………………4.7数据选择电路…………………………………………………………………4.8声光报警电路…………………………………………………………………4.8.1LED驱动电路………………………………………………………………4.8.2蜂鸣器驱动电路…………………………………………………………第5章智能防盗报警系统程序设计……………………………………5.1控制模块程序设计……………………………………………………………5.2声光报警模块程序设计………………………………………………………5.3自动拨号报警模块程序设计…………………………………………………5.3.1摘挂机模块子程序设计…………………………………………………5.3.2信号音判别子程序设计…………………………………………………5.3.3拨号子程序设计…………………………………………………………第6章系统调试…………………………………………………………6.1系统硬件电路调试……………………………………………………………6.1.1探测器电路调试…………………………………………………………6.1.2自动报警电路调试………………………………………………………6.2系统软件调试…………………………………………………………………6.3软硬件联调……………………………………………………………………结论………………………………………………………………致谢参考文献附录第1章绪论1.1序言随着计算机的普及和信息技术的迅猛发展，人们己不满足于传统的居住环境，对家庭及住宅小区提出了更高的要求，智能化被引入家庭及住宅小区，并迅速在世界各地发展起来。人们对居住环境要求的日见增高，体现在希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全。家庭及住宅小区智能化的定义，在国际上至今尚无一致的定义，一般认为，在现代化的城乡住宅小区内综合采用微型计算机、自动控制、通信与网络及智能卡等技术，建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息通信服务与管理系统和家庭智能化系统组成的“三合一”住宅小区服务与管理集成系统，最终目的是使每一住户得到满足其要求的最佳方案。国家建设部规定，目前住宅小区应实现六项智能化要求，其中包括实行安全防范系统自动化监控管理；住宅的火灾、有害气体泄漏实行自动报警；火灾报警系统应是以烟、温及可燃气体等探测器为主体；防盗报警系统应安装红外或微波等各种类型报警探测器；系统应能与计算机安全综合管理系统联网；计算机系统能对防盗报警系统进行集中管理和控制。基于此项规定，住宅防盗防火系统实现智能化势在必行。本文所要介绍的智能防盗报警系统，正是在智能住宅蓬勃发展的背景下，为了满足用户对安全的强烈要求，而设计并开发的。系统的首要任务是根据住宅小区的类型、使用功能及防护风险等要求，为保障小区人身财产安全，通过运用多传感器探测、双音多频远程数据传输(DTMF)及计算机通信等技术综合形成智能报警系统，从而达到保障小区安全的目的。双音多频(DTMF)信令的传输速度，使得它广泛应用于各种通信和控制系统中。DTMF信号收发芯片的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D/A变换器，可发出16种双音多频DTMF信号：接收部分用于完成DTMF信号的接收、分离和译码，并以4位并行二进制码的方式输出。当遇到盗情、火情等各种险情的时候，该系统可以通过电话网络自动向相关部门发出语音求救信号，同时将报警信息送至小区监控管理中心作记录、打印处理，从而达到保护用户生命财产的目的。1.2国内外研究概况在社会信息化进程日益发展的今天，信息技术应用已渗透到人类生存、活动的各个领域，在建筑领域，人们的现代生活、工作对居住和办公的建筑环境不仅要求舒适健康、安全可靠、高效便利，同时还要适应信息化社会运用科技手段和设备的要求。但是经济的发展也带来了相当大的负面影响。城乡收入差距、区域收入差距进一步拉大，以及流动人口的迅速增加，社会保障 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 的不健全，盗窃、抢劫等刑事案件也呈现出了增加趋势。人们越来越渴望有一个安全生活的空间。犯罪分子的作案手段越来越高明，甚至采用一些高科技的作案手段，使得以往那种以人防为主的防范方式越来越不能满足人们日常防范的要求。因此，人们的日常安防工作中，引入了很多高科技手段，我们称之为技术防范。因为技术防范能够及时发现各种案情，并为案件的破获提供有力的证据，所以，越来越受到人们的重视。现代安防监控系统己有了新的概念，通常称为安全自动化SAS(SecurityAutomationSystem)，并与防火自动化系统FAS.(FireAutomationSystem)共同构成智能建筑系统最底层的系统。目前国外发达国家己逐渐形成一个集安防、消防、医疗救护为一体的安全保障行业。安全技术防范行业真正形成行业规模是在第二次产业革命中即1950年--1971年，首先在美国、英国等国家形成，像ADEMCO(安定宝)；VICON(维康)；CHUBO(集宝)；AMER工CADYNAMIC(A.D)等。60年代视频图像技术，70年代计算机数字技术。80年代生物识别技术以及90年代国际互联网技术的应用，使安防行业得到快速发展。西门子楼宇科技公司针对社区住宅及分散型小型建筑安全防范的实际情况，充分结合社区住户本身，最新推出了GuartoEasy新型安全防范系统。西门子楼宇科技公司的最新产品GuanoCasy将视频监控、音频对讲监听、防盗报警(有线或无线连接方式)、火灾探测、危险气体探测等多种警告方式(声光，无线，拨号)结合起来，对社区住宅及分散型小型建筑进行全方位的安全防范。GuanoEasy采用总线式结构，符合安防系统的暴露线路最短的原则。通过适配器可以接入各种信号(电压，触点等)，可以连接防盗探测器，震动探测器，气体探测器，火灾探测器，紧急按钮，门禁触点等各种探测器，能够适应各种情况。在线路上，可以接入中继器实现探测线路的延长，从而更好的适应环境。在我国，小区安全防范报警系统已成为智能小区中实现安全管理的重要系统，根据我国建设部的规定，主要包括电视监控、防盗报警、求救求助、煤气泄漏报警、消防报警等内容。该系统是一种比较完善的安全防范系统，通过在可视对讲的基础上，不断扩展主机功能，增设室内分机用于接收室内各探测器的报警信号。室内分机有多个探测器接口，可接收感烟探测器、温度探测器、红外及微波探测器、煤气泄漏探测器等传来的报警信号。我国智能住宅安防系统相对国外来讲，是有较大差距的。现在一般居民住宅的主要防盗措施仅限于防盗窗、防盗门，虽有一定的防盗作用，在灾害发生的情况下，使逃生更加困难。另外，小区安全措施不足；居民安全意识有待增强；安全防范系统也急需普及。1.3论文概述本课题所设计的智能防盗报警系统包括三个部分：探测器部分、控制部分以及报警部分。探测器部分采用的是由红外与微波探测器组成的双鉴探测器，双鉴探测器工作时将探测到的红外和微波两种信号经过与非门处理后送单片机，即只有同时检测到两个探测器输出端口为高电平信号时，自动报警器才会响应盗情报警信号，否则不报警。这种双鉴探测器较之以往的微波或红外单信号探测器，其误报率明显下降，响应灵敏度明显提高。控制部分的核心采用AT89C52单片机。在智能防盗报警系统工作时，单片机根据预存在AT89C52里的程序巡检报警信号，如单片机发现报警信号，单片机将控制报警部分实现报警功能。以便 通知 关于发布提成方案的通知关于xx通知关于成立公司筹建组的通知关于红头文件的使用公开通知关于计发全勤奖的通知 主人或警察发生盗情，从而减少财产的损失。报警部分包括两种报警方式：声光报警和电话自动报警。声光报警一方面可以提醒在家里的主人有坏人闯入，另一方面可以威慑创入者，让其以为被发现而仓皇逃走。电话自动报警的主要功能为：用户根据需要把自己的手机号码、办公室电话或报警监控中心的电话预存入报警主机。报警主机不断地对所监控的设备(门禁、烟雾探测器、窗磁、摄像头等)状况进行巡检,当有不安全情况(如火灾、非法入室、视频丢失等)发生时,报警主机拨通预先存入的电话号码,播放相应的警情语音。若电话占线或者无人接听,可拨下一个预存的电话号码,如果所有预存的电话都占线或者无人接听,则会自动把所有的预存电话重拨一遍,保证了报警的有效性和可靠性。第2章系统总体设计方案2.1系统框图智能防盗报警系统由传感器输入、报警信号处理电路、控制系统、显示系统、声光控制及驱动电路、DTMF拨号电路构成。电路图如下图所示：图2.1系统总体框图当发生盗窃或有人非法闯入用户家庭时，该防盗报警系统可以通过预先设置好的探测器检测到有人非法闯入，并产生相应的模拟信号，产生的模拟信号经信号处理系统作相应处理，变成相应的数字信号，然后送入报警控制器。报警控制器由单片机及相应的外围电路组成。报警控制器通过预先存储在程序存储器里的程序检测到探测器送来的信号，然后根据预存在程序存储器里的程序控制报警装置作相应的处理，譬如通过扬声器发出警报，以此来达到报警的目的，从而保证用户的财产安全。2.2系统方案论证传统话机多采用脉冲拨号方式,但由于其拨号时间长,已逐渐被淘汰,现有话机一般采用双音多频(DTMF)拨号方式,特别是在多功能电话机中,必须使用DTMF拨号。因此,如何利用单片机进行自动拨号,在话机的设计中,对简化硬件电路有着极为重要的实际工程意义。DTMF拨号较为复杂。根据CCITTQ.23号建议,DTMF选号方式选用8个频率,其中低音频组有4种频率:697Hz,770Hz,852Hz和941Hz；高音频组也有4种频率:1209Hz,1336Hz,1477Hz和1633Hz.每一个键号分别对应于一种低音频和一种高音频的正弦波之和。表2.1列出了不同键号所对应的2种正弦波频率。目前DTMF拨号已采用集成电路来产生双音频率,利用按键盘的选号信号控制分频器的分频因数,将振荡器频率分频到需要的高低2组频率,再加以混频、放大,得到所需的DTMF信号。表2.1键值与双音频对照表为实现DTMF自动拨号功能，在此提出两种设计方案。通过比较两种方案的可行性，确定自动拨号的最佳方案，以便智能防盗报警系统能够准确无误的将盗情通知给系统设定的用户。2.2.1方案一：模拟电路的实现方法实现话机自动拨号的电路原理如图2.2所示。从图中可以看出,电路主要由电阻组成的D/A转换网络和滤波器组成。这里采用600Ω1∶1变压器与电话线接口,是因为电路电源必须与电话线馈电隔离。DTMF拨号采用软件模拟DTMF数字信号,通过单片机的输出口输出至7位D/A转换电路,产生DTMF模拟信号送至电话线。图2.2自动拨号电路根据每个键值所要求的低音频与高音频,CPU将低音频和高音频正弦波的采样值相加,得到7位输出值,并将该值送到R2口的低7位R2.0～R2.6,由电阻网络组成的D/A转换器进行D/A转换。7位D/A转换器的电阻网络中的电阻需5%的精度。由于该电路会产生一些谐波,因此,在电路中设置了低通滤波器(LPF)和高通滤波器(HPF).理论计算和实验表明,低音频和高音频在该滤波器的频响曲线中间,能够满足系统性能要求。此外,电话线的输出电平可通过电阻R1大小进行调节。采用如图2所示的电阻网络会带来一定的误差。但实验结果表明,DTMF信号对幅值的误差并不敏感。故电阻网络造成的误差对DTMF信号并没有影响。2.2.2方案二：数字电路的实现方法MT8880是MITEL公司推出的专门用于处理DTMF信号的专用集成电路芯片,不仅具有接收和发送DTMF信号的自动拨号功能,还可以检测电话干线上拨号音、回铃音和忙音等信号音。适合与单片机接口,外围电路简单。MT8880内部有五个寄存器,分别为接收数据寄存器、发送数据寄存器、收发控制寄存器CRA和CRB以及收发状态寄存器。在本设计中,由于仅采用发送数据寄存器、收发控制寄存器CRA和CRB发送DTMF信号实现自动拨号功能,因此在此仅介绍这三个寄存器。发送数据寄存器中的数据决定要发送的双音频信号的频率,因此只能向发送数据寄存器写入数据。两个收发控制寄存器占用同一个地址,因此根据CRA中的寄存器选择位的值决定是否对CRB进行操作。其接口电路如图2.3所示。图2.3MT8880发送与接收电路2.2.3总结采用MT8880芯片制成自动拨号报警系统，能够准确地完成拨号功能。不仅如此，它还能够检测拨号后话干线上的拨号音、回铃音和忙音等信号音，判断对方是否摘机。如对方没有摘机，单片机将控制MT8880芯片自动拨下一个预存的电话号码，以保证盗情能够及时通知给对方；如对方摘机，单片机将控制语音电路将预先存储的录音播放给指定用户，通知对方发生盗情的具体位置。而用方案一实现的自动拨号报警系统则不具备这些功能。因此，为了能够准确判断是否发生盗窃事件，并能及时通知指定用户，防止造成巨大的损失，在此选择方案二来实现自动拨号报警功能。第3章防盗探测器电路设计防盗探测器是由红外与微波探测器组成的双鉴探测器，较之以往的微波或红外单信号探测器，其误报率明显下降，原理示意图如图3.1所示。 报警 信号图3.1双鉴探测器原理示意图双鉴探测器工作时将探测到的红外和微波两种信号经过与非门处理后送单片机，即只有同时检测到两个探测器输出端口为高电平信号时，自动报警器才会响应盗情报警信号，否则不报警。实验发现，在红外探测器中，通过菲涅尔透镜的分割方式的改变可以降低由于小宠物引起的误报，从而弥补了微波探测器监视面积较大的弱点；但红外探测器对环境温度的变化比较敏感，而微波探测器所检测的只是活动的目标，所以对于如果只是温度变化引起的干扰并不会被自动报警器响应。通过这样双重的检测就进一步减小了外界干扰，降低了报警信号误报的发生率，下面详细介绍本系统中红外与微波探测器电路的设计原理、特点以及实际的工作过程。3.1热释电红外线探测器在自然界，任何高于绝对温度(-273°)的物体都将产生红外光谱，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低是相关的。3.1.1热释电效应热释电效应是指如果使某些强介电质材料(如钦酸钡、钦错酸铅(PZT)等)的表面温度发生变化，则随着温度的上升或下降，材料表面发生极化，即表面上就会产生电荷的变化，从而使物质表面电荷失去平衡，最终电荷变化将以电压或电流形式输出。热释电元件的主体是一薄片铁电材料。铁电材料是这样一类电介质：在外加电场作用下极化（图3.2），当撤去外加电场时，仍保持极化强度与温度有关，温度升高，极化强度降低；当温度升到一定值时，自发极化强度突然消失，这时的温度称为“居里点”。在居里点以下，根据极化强度与温度的关系制造“热释电元件”。图3.2图3.3当某强度的红外辐射照射到已极化的铁电材料上时，引起薄片温度升高、极化强度降低，因而表面极化电荷减少，相当于释放了一部分电荷，这部分电荷可以用放大器转变成输出电压，如图3.3示。如果相同强度的辐射继续照射铁电材料，薄片温度稳定在某一值上，不再释放电荷，也就没有电压输出，由于热释电元件只在温度升降过程中才有输出电压信号，所以被动红外探测器的光学系统不仅要有汇聚辐射热的能力，还应让汇聚在热释电元件上的辐射有升降变化，以保证被动红外传感器在有人入侵防范区时有电压信号输出。由传感器输出的电信号经电子线路的放大、比较、处理等最终变成二进制信号“1”或“0”送至控制报警器中，当控制报警器接收到“0”信号时截止，接收到“1”信号时，立即以声光形式发出报警信号，完成报警全过程。在被动红外探测器中有两个关键性的元件，一个是热释电红外传感器（PIR），它能将波长为8～12μm之间的红外信号变化转变为电信号，并能对自然界中的白光信号具有抑制作用，因此在被动红外探测器的警戒区内，当无人体移动时，热释电红外感应器感应到的只是背景温度，当人体进入警戒区，通过菲涅尔透镜，热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异信号，因此，红外探测器的红外探测的基本概念就是感应移动物体与背景物体的温度的差异。另外一个器件就是菲涅尔透镜，菲涅尔透镜有两种形式，即折射式和反射式。菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用，即将热释的红外信号折射（反射）在PIR上，第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号，这样PIR就能产生变化的电信号。用菲涅尔透镜配合放大电路将信号放大60-7Odb，就可以检测10-20m处人的活动。3.1.2热释电红外探测器基本原理热释电红外传感器通过接收移动人体辐射出的特定波长的红外线，可以将其转化为与人体运动速度，距离，方向等有关的低频电信号。由于传感器的电压响应度与入射光辐射变化的频率成反比，因此，当恒定的红外辐射照射在探测器上时，探测器没有电信号输出，所以恒定的红外辐射不能被检测到；而物体移动速度越快，同样的入射功率下，输出电压就会越小，只有达到报警阂值电平时，探测器才会有电压信号输出。根据该特性，选择热释电红外探测器适用于盗情信号的检测。探测器原理框图如图3.4所示，当人体进入警戒区，人体温度会引起环境温度辐射场的变化，通过菲涅尔透镜，热释电红外探头感应到的是人体温度与背景温度的差异信号，则在负载电阻上产生一个电信号，电信号的大小，决定于敏感元件温度变化的快慢。经过后级比较器与状态控制器产生相应输出信号Uo。图3.4热释电红外线探测器原理框图3.1.3热释电红外探测器电路设计热释电红外探测器电路采用的器件包括红外探测器专用芯片—红外传感信号处理器BISS0001、热释电红外探头REZOOB(传感器)及一些外围元件(电阻电容)。它的正常工作电压是+4.5V(工作范围可在3V到5V之间)。检测元件B工550001是CMOS数模混合专用集成电路，具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多种传感器匹配，进行信号预处理。另外它还具有双向鉴幅器，可有效抑制干扰，其内部设有延迟时间定时器和封锁时间定时器。管脚排列及各点波形如图3.5和3.6所示。当A端等于“O”时，为不可重复触发工作方式，即在Tx时间内，任何IC7的变化都被忽略，直至延迟时间Tx结束。当Tx时间结束时，Uo下跳回低电平，同时启动封锁时间定时器进入封锁周期Ti。在Ti周期内，任何IC7的变化都不能使Uo为有效状态。本电路中由于BISSOO01的1脚接的是低电平，即此时芯片设置为不可重复触发状态，所以在延时周期内，电路不会被重复触发，直到延时周期结束。这一功能的设置，可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。RR1、RC1为输出延迟时间Tx的调节端，RR2、RC2为触发封锁时间Ti的调节端。图3.5BIS0001管脚排列图图3.6不可重复触发工作方式下各点波形图3.7所示为红外探测器分立元件电路图。当热释电红外探头接收到人体发出的红外线后，经过内部转换，输出一个微弱的低频电信号到BISSOO01芯片的第一级运算放大器IC1的同相输入端(14脚)，对信号进行放大预处理，然后由电容耦合给第二级运算放大器IC2，对信号再次放大，同时将直流电位抬高到VM。再经内部的两个电压比较器(IC3、IC4)构成的双向鉴幅器，检出有效触发信号VS去启动延迟时间定时器(只要有触发信号VS的上跳沿则可启动延迟时间定时器)。由于VH≈3.15V，VL≈1.35v，所以当VCC为+4.5V电压时，可有效地抑制士0.9V(VH-VL)的噪声干扰，提高系统的可靠性。IC6是一个条件比较器，当输入电压VC<VR时，IC6输出为低电平，封锁了与门IC7，禁止触发信号向下级传递;当VC>VR时，IC6输出为高电平，则打开与门IC7，此时，如果有触发信号VS的上跳变沿到来，将启动延迟时间定时器，同时U0脚(2脚)输出高电平信号，经与门后送单片机进行报警处理，此时探测器进入延时周期，延迟与封锁时间为几秒钟。该设计输出为脉冲信号，当有移动物体进入探测范围以内时，输出端电平由高电平跳变至低电平，可实现检测并报警。图3.7红外探测器电路图3.2微波探测器3.2.1微波探测器原理微波探测器为空间探测器，用于探测在防范空间内的任何运动物体。微波探测器可靠性强，无光亮和热源的要求，探测环境要求低。在微波段，当以一种频率发送时，在微波能量覆盖的范围内，如果有物体移动，将会以另一种频率反射，这样发射频率和反射频率有一个频率差异产生。这种频率差异与很多因素有关，其中包括移动物体的速度，与探测器的径向角度等。实际电路中，是由振荡器电路产生并发射近微波段电磁波形成微波场，天线把电信号转换为相应的电磁波辐射到周围空间，辐射半径可达10m以上(如果想继续增大辐射半径或提高灵敏度可以通过调整天线的大小和方向来完成)。当有人在场中运动时，反射回去的微波将发生频率变化，从而使微波探测器输出一个与人体运动速度有关的低频电信号。根据该特性，也选择微波探测器用于盗情的检测。图3.8微波探测器原理框图环形天线和它周围的电阻、电容和MOS场效应管组成了近微波段高频自激振荡电路(它的振荡频率在1GHz左右)，微波探测器原理如图3.8所示，当电路接通电源以后，振荡产生的单频、等幅信号通过外接天线发射到空间，产生一个立体空间微波防护区，天线既发射振荡信号，也接收回波。反射回来的微波信号与原信号之间混频后产生微弱的频移信号，该信号送放大器进行放大。放大后的信号送窗口式鉴幅比较输入端，经比较将一定强度的探测信号转换为宽度不同的等幅脉冲输出。3.2.2探测器电路设计微波探测器电路使用的主要元件是单电源通用四运算放大器KIA324P、环形天线、微波振荡管C3355及一些外围元器件，外接+6V电源。其电路图如图3.9。当有人在该微波防护区内移动时，振荡频率和幅度发生相应的变化。根据多普勒效应，该波动的频率与物体运动的快慢有关，而幅度与距离有关。混频后高频信号因为过高而失去作用，剩下微弱的低频信号经U1作前级放大，10uF电容与7.5K电阻构成充电电路，充电电压作为第一级比较器U4的基准电压，同时实现延时功能，即只有前级放大电压高于该参考电压时，输出才为高电平，此时，C9015导通，最后信号经U2,U3构成的窗口比较器比较后输出探测到的信号。实验过程中报警范围实测约为7-8米，探测到有效信号时，有20秒的报警信号输出，LED发光做出预警指示，可有效的进行实时探测。该电路可以工作在较宽的电压范围内(标准电压是32V，但实际可以工作在很宽的电压范围内)，当检测到异常信号时为高电平。图3.9微波探测器电路图微波灵敏度和红外灵敏度通过步测的方法要分别调整，过高或过低的灵敏度都将影响防范效果。微波探测器灵敏度通过调节比较器参考电压端电压来控制，红外探测器灵敏度通过调节输出延迟时间Tx和触发封锁时间Ti来控制。第4章自动报警装置的硬件电路设计4.1自动报警装置框图如采用方案二实现自动防盗报警功能，系统框架将作如下改进：系统组成框图如图4.1所示。采用AT89C52单片机作为控制核心,由MT8880芯片通过电话网将报警信息迅速传送到110或119等报警中心及个人手机或传呼机上。系统工作原理如下：当单片机AT89C52通过传感器实时检测到警情信号后,使P2.4置1,控制摘/挂机电路模拟摘机,同时AT89C51将MT8880置为呼叫模式,检测是否有拨号音,若有拨号音,则将MT8880设为突发方式并按用户预置的电话号码自动拨号。拨号后,在检测到对方摘机后,发送报警信息并启动语音提示电路,完成自动报警。图4.1智能拨号报警器框图4.2电源电路设计电源电路的作用是提供稳定的+5V直流工作电压，供电路板工作，电源电路如图4.2所示。该试验板采用交流电源供电和USB供电两种方案。图4.2电源电路图图4.2中J4为9V交流电源接口，使用交流电源供电时，需要外接一个220V变9V的电源变压器，功率为15W左右即可。变压器次级线圈输出的9V交流电压通过J4引入，再经过全桥QD2进行全波整流，C19、C20滤波，IC6稳压后，输出稳定的+5V直流工作电压。图4.2中9V的交流电压经全桥QD2全波整流后，输出的脉动直流电压经过电容C19、C20滤波、三端集成稳压器IC6稳压以后，从IC6的第3脚输出稳定的5V直流电压