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基于单片机的红外防盗报警系统设计.doc

基于单片机的红外防盗报警系统设计

真的很想可就是不敢
2017-10-07 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《基于单片机的红外防盗报警系统设计doc》,可适用于人文社科领域

基于单片机的红外防盗报警系统设计目录绪论论文研究的目的和意义国内外报警的发展国外报警系统在国内的发展国内安保常用的技术论文研究的主要内容红外传感器的介绍红外传感器的发展红外传感器的组成与分类介绍几种常用的红外传感器国外新型的传感器红外传感器的应用红外传感器的工作原理红外光学系统在检测中的应用原理热释电红外传感器的检测电路和信号处理原理热释电红外传感器系统电路热释电红外传感器系统的工作参数如下:热释电红外传感器安装要求:TDH引脚图:系统结构框图报警电路的介绍CD模块电路的结构图报警器的工作电路具体电路分析结论与展望,结论展望参考文献致谢TheApplicationandDesignoftheInfraredsensorsinantitheftsystem摘要随着时代的不断进步,人们对环境的安全性提出更高的要求,很多小区都安装了智能报警系统,大大提高了小区的安全程度,有效保证居民的人身财产安全目前国内使用的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、主动式红外发射接收以及微波等技术为基础而这里所设计的被动式红外报警器则采用了美国的传感元件热释电红外传感器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,它还能鉴别出运动的生物与其它非生物热释电红外传感器既可用于防盗报警装置,也可以用于自动控制、接近开关、遥测等领域介绍一种自动防盗报警系统。该系统由热释电红外传感器、菲涅尔透镜和监控电路组成。这种电路把红外线的隐蔽性很好地应用于报警电路中,从而实现防盗报警功能,达到安全防护之目的。论文研究的主要内容如下:综合研究和分析国内外使用的各类防盗、保安报警器常用技术总结各类传红外感器的特点和应用前景利用现有的通信传感器和通信技术设计一种基于热释电红外传感器防盗报警装置。关键词:热释电红外传感器定时器菲涅尔透镜报警AbstractAstimeprogresses,peopleontheenvironmentofhighsecurityrequirements,manyhaveinstalledthesmartresidentialalarmsystem,greatlyimprovedthesafetyofthearea,effectivelyguaranteepersonalandpropertysafetyofresidentsAtpresent,theuseofvarioustypesofantitheftdevices,securityalarmsarethebasicultrasound,infraredactiveTxRx,aswellasmicrowavetechnologyandherethedesignofpassiveinfrareddetectorsusedbytheUnitedStatessensorpyroelectricRedoutsidethesensorThispyroelectricinfraredsensortodetectnoncontactformofthehumanbody'sinfraredradiation,andconvertitintoavoltagesignalatthesametime,itcanidentifythemovementofbiologicalandothernonbiologicalpyroelectricRedoutsidethesensorcanbeusedforantitheftalarmdevicecanalsobeusedforautomaticcontrol,ProximitySwitches,telemetryandotherfieldsIntroducedanautomaticantitheftalarmsystemThesystemofpyroelectricinfraredsensor,FresnellensandcontrolcircuitThiscircuittoaverygoodhiddeninfraredalarmcircuitusedtoachievetheantitheftalarmfunction,toachievethepurposesofsecurityResearchpapersareasfollows:Comprehensivestudyandanalysisofthevarioustypesofdomesticandinternationaluseofantitheftsecurityalarmfrequentlyusedtechnology,infraredsensorsBiographysummarizesthecharacteristicsandapplications,usingexistingcommunicationssensorandcommunicationtechnologybasedonthedesignofapyroelectricinfraredsensorantitheftalarmdeviceKeywords:Pyroelectricinfraredsensor,Timer,Fresnellens,Alarm绪论论文研究的目的和意义随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。现在很多小区都安装了智能报警系统,因而大大提高了小区的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全。由于红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外,在电子防盗、人体探测等领域中,被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。目前国内使用的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、主动式红外发射接收以及微波等技术为基础。而这里所介绍的被动式红外报警器则采用了传感元件热释电红外传感器。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,它还能鉴别出运动的生物与其它非生物。热释电红外传感器既可用于防盗报警装置,也可以用于自动控制、接近开关、遥测等领域。用它制作的防盗报警器与目前市场上销售的许多防盗报警器材相比,具有如下特点:不需要用红外线或电磁波等发射源。灵敏度高、控制范围大。隐蔽性好,可流动安装。传感器被定义为能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成热释电红外探测无线遥控报警系统由热释电红外探测模块、无线电收发射模块、数字编译码集成电路和语音录放模块组成。当人体进入监视区时,红外传感器首先将接收到的红外辐射能转换成电能信号,再经内部电路放大处理,输出控制信号启动发射系统工作,经编码脉冲调制后,由发射模块向空间辐射无线电遥控编码信号接收机收到信号后,便进行解调、放大、整形,从解码器输出编码脉冲,然后触发语音录放系统,播放事先录制好的警示语,提醒值班人员。近红外光是指介于可见光和中红外光之间的电磁波,波长范围是~μm。自然界中,不论任何物体,也不论其本身是否发光,只要其温度高于绝对零度()都会一刻不停的向周围辐射红外线。红外线传感器是将红外辐射能转换成电能的一种光敏元件,通常将红外线传感器分为热型和光子型两种。热释电红外传感器是利用红外辐射的热辐射作用引起元件本身的温度变化,其探测率、响应速度都不如光子型传感器。但由于热释电型传感器可在室温下使用,灵敏度与波长无关,所以应用领域广。通用性好的热型传感器有热电堆、热敏电阻测辐射热计、高莱管等。其中,利用铁电体热释电效应的热释电型红外传感器灵敏度高,可以广泛地用于民用领域。国内外报警的发展国外报警系统在国内的发展目前国内市场上的防盗报警系统大部分是国外品牌国内防盗报警产品厂商发展时间比较短真正取得长足发展也是在年以后特别是在年国内有些厂商迅速成长投资规模和企业规模都在迅速发展和扩大。但是与国外厂商相比还有很大差距。现阶段大部分工程商安装防盗报警产品时倾向于国外品牌其中安装的国外产品主要来自美国、日本和韩国这三个国家的产品占据我国报警市场的近的市场份额。这主要是因为在产品供给市场上绝大部分国外品牌来自美国和日韩防盗报警产品在这些国家的发展已经非常成熟产品功能稳定、性能完善再加上进入我国是时间较早所以在我国市场上占有相当大的份额。国内安保常用的技术安防报警系统是智能住宅的重要组成部分之一智能化住宅保安系统具有较高的自动化技术水平及完善的功能安全性、可靠性高。每个住户单元的防盗、防灾报警装置通过网络系统与小区管理中心的监控计算机连接起来实现不问断监控。安防报警包括:门禁系统、红外门磁报警、火灾报警、煤气泄漏报警、紧急求助、闭路电视监控、周边防越报警、对讲防盗门系统等。()门禁系统:在住户人室门的门框上边中央位置安装一对门磁住户可用钥匙正常打开大门如果发生非法撬门门禁系统会发出报警信号并通过家庭防盗主机将信号传至小区物业管理中心告诉值班人员是哪一栋、哪一户发生哪种类型报警值班人员即可调度保安人员及时到现场处理。()红外门磁报警:在容易入侵的大门(或窗户)的位置安装红外线探测器(或玻璃破碎探测器)、门磁开关报警器当可疑者撬门(开门)或破窗想进入室内时监控器进人工作状态并发出声光报警信号同时通过监控网络系统在监控主机上显示出所报警的楼宇、单元、楼层、住户的具体位置及户主的基本信息等。()火灾自动报警:在住宅楼梯间、电梯前室及居室客厅等处设置智能型烟感探测器智能型的烟感探测器与小区管理中心的防盗、防灾监控网络系统相连。当火警发生时声光警报启动通知住户和小区管理中心迅速采取措施以确保住户的生命财产安全。()可燃气泄漏报警:在厨房和浴室安装煤气泄漏报警器当有煤气泄漏时触发报警并自动关闭管道阀门启动声光警报同时传送到小区管理中心通知住户和小区管理中心迅速采取措施以确保住户的生命财产安全。()紧急呼救系统:在住宅客厅、卧室等处设备紧稳呼救按钮当家中有紧急事情发生如生重病、有盗贼闯入需要求助时只要急呼救按钮管理中心收到一号就可以立即派人赶赴现场使住户得到及时的救助。()闭路电视监控:在小区的出入口、主干通道、停车场、围墙边等重要场所安装监控摄像机将监测区的情况以图像方式实时传送到管理中心。值班人员通过电视墙可以随时了解这些重要场所的情况并存储录像。()周边防越报警:在小区围墙上设置红外线对射报警系统构筑起小区第一道保护屏障。当有人非法越墙时即报警并触发周界摄像机跟踪摄像及录像。()对讲防盗门系统:小区每个单元楼梯口安装楼宇安全门对讲系统每户都设置可控制楼宇安全门的对讲机来访客人可以通过对讲系统实现与被访住户对话保安人员可以直接与住户对讲确认来访者身份后来访者方可进入小区。在高级住宅楼区可采用可视化楼宇安全门对讲系统。论文研究的主要内容综合研究和分析国内外使用的各类防盗、保安报警器常用技术总结各类传红外感器的特点和应用前景利用现有的通信传感器和通信技术设计一种基于热释电红外传感器防盗报警装置。本次毕业设计设计一个红外传感器在防盗系统中的应用设计,基本研究内容有一下几点:)要熟悉光学系统,因为该设计要通过光学系统将人体的红外线能量聚焦到传感器的元件上,加深对光学系统的了解)在传感器上,主要使用的是红外传感器,在这方面我们要了解传感器的工作原理,传感器是该系统的核心部件,他关系到下面各个部分的运行与操作)在电路方面,我们要了解电路的作用,电路的工作原理,电路的设计原理,加深我们对电路知识的学习)要熟悉系统设计思路,组织电路的设计,了解整个电路的联系将其组成一个整体,实现最终的设计思路红外传感器的介绍红外传感器的发展传感器被定义为能感受规定的被测量并按照一定得规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成红外线传感器是利用物体产生红外辐射的特性实现自动检测的传感器。在物理学中我就已经知道可见光、不可见光、红外光及无线电等都是电磁波它们之间的差别只是波长(或频率)的不同而已。红外技术发展到现在已经为大家所熟知这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统按照功能能够分成五类:()辐射计用于辐射和光谱测量()搜索和跟踪系统用于搜索和跟踪红外目标确定其空间位置并对它的运动进行跟踪()热成像系统可产生整个目标红外辐射的分布图像()红外测距和通信系统()混合系统是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。红外传感器根据探测机理可分成为:光子探测器(基于光电效应)和热探测器(基于热效应)。一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大分别占到整个传感器市场的、和。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(MicroElectroMechanicalSystems微机电系统)传感器、生物传感器等新兴传感器。其中无线传感器在年复合年增长率预计会超过。红外传感器的组成与分类红外传感器的组成:我们先看看红外系统的组成、主要光学系统和辅助光学系统红外传感系统的分类:红外传感系统是用红外线为介质的测量系统按照功能能够分成五类:()辐射计用于辐射和光谱测量()搜索和跟踪系统用于搜索和跟踪红外目标确定其空间位置并对它的运动进行跟踪()热成像系统可产生整个目标红外辐射的分布图象()红外测距和通信系统()混合系统是指以各类系统中的两个或者多个的组合。介绍几种常用的红外传感器()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。()红外测温产品:HEITRONICS拥有多年非接触红外测温经验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。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。HEITRONICS红外测温仪部分产品KT系列CC智能型红外测温仪智能测温系统种光谱范围实时数字处理ms响应时间光学瞄准,带激光瞄准LCD显示可编程,RS串行接口KTD系列CC通用型红外测温仪通用测温专家种光谱范围实时数字处理响应时间ms可编程RS串行接口紧凑型结构KTX系列CC集成型红外测温仪响应时间ms全金属外壳抗电磁干扰HD版适合在C恶劣环境下工作LS系列CC线性扫描式测温仪种光谱范围实时数字处理可编程RS串行接口独立使用远端软件遥控KTSCC光谱式红外测温仪响应时间ms距离目标系数为:光学瞄准硅探测器()压电传感器压电传感器(Piezoelectricsensor)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()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()光电传感器光电传感器(Photoelectricsensor)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()人体热释电红外传感器介绍和应用: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。()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。工作原理:红外广角型探头的防范区域是以其透镜始点向前散发度长米的圆锥形的探测区域在这区域内只要是热能动物在区域内活动其散发的红外热能将被吸收。幕帘型探头工作原理:红外幕帘型探头的防范区域是以其透镜始点向前散发度长米的圆锥形的探测区域在这区域内只要是热能动物在区域内活动其散发的红外热能将被吸收国外新型的传感器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度所以会发出特定波长UM左右的红外线被动式红外探头就是靠探测人体发射的UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的UM左右的红外线通过菲泥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。)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UM左右的红外辐射必须非常敏感。)为了仅仅对人体的红外辐射敏感在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片使环境的干扰受到明显的控制作用。)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。)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报警。)菲泥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。综上所述,每一种传感器都有他的用处,和广泛的应用前景红外传感器的应用红外传感器的工作原理()待侧目标。根据待侧目标的红外辐射特性可进行红外系统的设定。()大气衰减。待测目标的红外辐射通过地球大气层时由于气体分子和各种气体以及各种溶胶粒的散射和吸收将使得红外源发出的红外辐射发生衰减。()光学接收器。它接收目标的部分红外辐射并传输给红外传感器。相当于雷达天线常用是物镜。()辐射调制器。对来自待测目标的辐射调制成交变的辐射光提供目标方位信息并可滤除大面积的干扰信号。又称调制盘和斩波器它具有多种结构。()红外探测器。这是红外系统的核心。它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐射的传感器多数情况下是利用这种相互作用所呈现出来的电学效应。此类探测器可分为光子探测器和热敏感探测器两大类型。()探测器制冷器。由于某些探测器必须要在低温下工作所以相应的系统必须有制冷设备。经过制冷设备可以缩短响应时间提高探测灵敏度。()信号处理系统。将探测的信号进行放大、滤波并从这些信号中提取出信息。然后将此类信息转化成为所需要的格式最后输送到控制设备或者显示器中。()显示设备。这是红外设备的终端设备。常用的显示器有示波器、显象管、红外感光材料、指示仪器和记录仪等。红外光学系统在检测中的应用原理菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片也有玻璃制作的镜片表面一面为光面另一面刻录了由小到大的同心圆它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的透镜的要求很高一片优质的透镜必须是表面光洁纹理清晰其厚度随用途而变多在mm左右特性为面积较大厚度薄及侦测距离远。菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用即将热释红外信号折射(反射)在PIR上第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区使进入探测区域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。菲涅尔透镜在检测中主要是用于菲涅尔透镜可以将人体辐射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的检测电路和信号处理原理热释电红外传感器系统电路TDH是一种新颖的热释电红外线传感专用器件。该电路以PIR传感输入,输出电流很大,可以直接驱动可控硅、继电器。另外,该电路采用CMOS工艺制造,工作时静态电流小于mA。用该电路组装的控制电路(如防盗报警器、自动控制灯自动水阀),具有电路简洁、调试简单、可靠性高等优图系统电路热释电红外传感器系统的工作参数如下:警戒范围:<=m警戒视角:<=度工作电压:V工作温度:度度人体移动速度:<=ms热释电红外传感器安装要求:()报警器离地面~m。()报警器应远离空调、冰箱等空气、温度变化比较敏感的地方。()报警器在检测范围内不应有隔蔽、家具、大型盆景等隔离物。()报警器不要直对窗口,否则窗外的热气流动会引起误报,不要安装在有强气流活动的地方。TDH引脚图:引名功能说明引名功能说明脚称脚称UU第一运放正输出端第二运放正输出端OUOUNN第一运放负输出端第二运放负输出端HHHH第一运放负输出端第二运放负输出端VV输出供PIR电正电源REFDD压VZ电源地交流过零检测SSCDTRRC振荡继电气触发高电平有BELAY效TT测试器,悬空可控硅触发低电平有ESTRIAC效TCRC定时器抑制输出CIDS系统结构框图报警电路的介绍CD模块图CD模块图单稳态触发器的功能表输入输出ABQoQ下降沿下降沿上升沿上升沿电路的结构图电路由比较器C和C,基本RS触发器和集电极开路的放电三极管Td三部分组成定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路其组成电路框图如图所示。它的功能表见下表。定时器有二个比较器A和A有一个RS触发器R和S高电平有效。三极管VT对清零起跟随作用起缓冲作用。三极管VT是放电管将对外电路的元件提供放电通路。比较器的输入端有一个由三个kW电阻组成的分压器由此可以获得和两个分压值一般称为阈值。定时器的脚是接地端GND脚是低触发端TL脚是输出端OUT脚是清除端Rd脚是电压控制端CV脚是高触发端TH脚是放电端DIS脚是电源端VCC。V是比较器C的输入端(也称阈值端),V是比较器C的输入端(也称触发端)C和C的参考电压(电压比较的基准)VR和VR由VCC经三个k电阻分压给出在控制电压输入端VC悬空时,VR=Vcc,VR=Vcc如果Vco外接固定电压,则VR=Vco,VR=VcoRD是置零输入端只要在RD端加上低电平,输出端v便立即被置成低电平,不受其他输入端状态的影响正常工作时必须使RD处于高电平电路如下图:图定时器由图可知,当V>VR,v>VR时,比较器C的输出vc=,比较器C的输出vc=,基本RS触发器被置,TD导通,同时v为低电平当V<VR,v>VR时,vc=,vc=,触发器的状态保持不变,因而TD和输出的状态也维持不变当V<VR,v<VR时,vc=,vc=,触发器的状态被置为,v为高电平,同时TD截止当V>VR,v<VR时,vc=,vc=,触发器处于Q=Q=的状态,v处于高电平,同时TD截止CB的功能表输入输出RDvvvTD状态低导通>Vcc>Vcc低导通<Vcc>Vcc不变不变<Vcc<Vcc高截止>Vcc<Vcc高截止为了提高电路的带负载的能力,在输出端设置了缓冲器G如果将v端经过电阻接到电源上,那么只要这个电阻的阻值足够大,v为高电平时vo也一定为高电平,v为低电平时v也一定为低电平定时器能在很宽的电源电压范围内工作,并可承受较大的负载电流报警器的工作电路被动红外报警器的特点是能够响应入侵者在所防范区域内移动时所引起的红外辐射变化,并能使监控报警器产生报警信号,从而完成报警功能。图所示是该报警器的工作电路原理图。图报警电路当人体辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上时,电路中的传感器将输出电压信号,然后使该信号先通过一个由C、C、R、R组成的带通滤波器,该滤波器的上限截止频率为Hz,下限截止频率为Hz。由于热释电红外传感器输出的探测信号电压十分微弱(通常仅有mV左右),而且是一个变化的信号,同时菲涅尔透镜的作用又使输出信号电压呈脉冲形式(脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定,通常为~Hz左右),所以应对热释红外传感器输出的电压信号进行放大。本设计运用集成运算放大器LM来进行两级放大,以使其获得足够的增益。当传感器探测到人体辐射的红外线信号并经放大后送给窗口比较器时若信号幅度超过窗口比较器的上下限,系统将输出高电平信号无异常情况时则输出低电平信号。在该比较器中,R、R、R用做参考电压,两个运算放大器用做比较,两个二极管的主要作用是使输出更稳定。窗口比较器的上下限电压(即参考电压)分别为V和V。将这个高低电平变化的信号(上升沿信号)作为单稳电路HEFB的触发信号,并让其输出一个脉宽大约为s的高电平信号。再用这一脉宽信号作为报警电路的输入控制信号,来使电路产生s的报警信号,最后用三极管VT和VT再一次对电信号进行放大,以便有足够大的电流来驱动喇叭使其连续发出s的报警声。具体电路分析热释电红外传感器多用于检测人体发射的红外线,其检测区呈球形,视角为左右。由于敏感元件的输出阻抗极高,而且输出电压极其微弱,故在传感器内部装有场效应管及偏置厚膜电阻(RG、RS),构成信号放大及阻抗变换电路,其内部电路如图。这种传感器采用金属外壳封装,顶部开有窗口,窗口上装有源光镜,它可以防止不需要的红外线进入传感器。首先介绍的是高低通放大器部分,有参数计算可以得到:第一级放大增益为:Av=RR=,第二级放大增益为:Av=RR=,所以总增益为AV=Av*Av=RRCC组成带通滤波器RR将放大器的三脚电压设置为VCC即V在电压比较器部分,静态时,LM的脚均为低电平,开关管截止,IC的脚仍为高电平,单稳态电路不工作。当红外传感器检测到人的活动,在输入信号的正半周时,脚的电平高于脚所加的V比较电压,下比较器由脚输出低电平,VD截止此时由于LM脚电平高于脚,上比较器输出高电平,VD导通,其高电平使得开关管饱和导通,将IC的脚拉成低电平,致使单稳态电路工作。在信号负半周时,上、下比较器输出电平刚好相反,即下面的脚输出低电平,上面的脚输出高电平,VD导通。可见,只要传感器检测到人体活动,无论是信号的正半周还是负半周,两个比较器中必有一个输出为高电平,通过开关三极管从而控制单稳态电路工作。使其产生一个s的脉冲宽度,成为定时器的控制信号,当产生的脉冲为一时,通过VT和VT继续放大,使其右一个足够长的时间进行报警结论与展望,结论论文在综合研究和分析国内外使用的各类防盗、保安报警器常用技术并且总结各类传红外感器的特点和应用前景设计了一种基于热释电红外传感器防盗报警装置,通过理论研究可以得出以下几点结论:系统综合应用了模拟电子技术,数字电子技术,现代检测技术,设计了一种基于热释电红外传感器的防盗系统系统中各个部分都存在联系,环环相扣,任何一步都是为下一步做出铺垫在系统设计方面有很多东西要考虑该种热释电红外传感器防盗报警系统式一种较为新型的,在系统中还要运用到光学系统,在研究过后可以了解到它可以较好的发挥其防盗性能展望由于时间有限,所以在这个论文中还是有很多不足的,还是要经过进一步的研究和实践,还要在下面的各个方面做出改进:在系统的设计方面还要做到更进一步的完善,要使其在使用过程中不会出错在系统的抗干扰方面还要进一步的研究,对电路要详细的了解,要将一些相关的知识联系在一起防盗如今在小区使用的很广的,拥有很好的发展前景参考文献)符意得嵌入式系统设计原理与应用清华大学出版社)章卫国杨向忠模糊控制理论原理与应用西北工业大学出版社,)刘泉,陈永泰通信电子线路武汉理工大学出版社,)戴焯,传感与检测技术武汉:武汉理工大学出版社,)康华光,模拟电子技术基础,高等教育出版社,)阎石,数字电子技术基础,高等教育出版社,)瞿贵荣,双敏感元件热释电红外传感器及应用,)何希才,传感器及其应用电路M北京:电子工业出版社,)武昌俊自动检测技术及应用北京:机械工业出版社,)高晓蓉传感器技术成都:西南交通大学出版社,)范晶彦传感器与检测技术应用北京:机械工业出版社,)张正伟传感器原理与应用M北京:中央广播电视大学出版社,)LIUQuan,HuangXiaochunThenewtypesensorsandtheirapplicationinsignaldetectionAICSCCUSA:ProceedingsofSPIE)WangQi,etalMultifunctionsensorJJournalofTransducerTechnology,())MarkNHorenstein,JulieAPerreaultDifferentialcapacitancepositionsensorforplanarMEMSstructureswithverticalmotionJSensActuat,,致谢本论文是在周老师的指导下完成的,在论文选题的时候,周老师询问了我们的意见,看我们对哪些方面感兴趣,建议我们选这些方面作为我们毕业设计的主要方向,我从选题到开题报告以及论文的完成都得到了周老师的大力支持和指导,周老师治学严谨,对学生严格要求,通过每周的例会来检查同学的论文完成和准备情况,她对我们给予了莫大的关心和帮助,我要真心的对老师说一声谢谢,谢谢你对我的严格要求和在毕业设计期间对我的关怀和照顾感谢班级同学在我毕业设计过程中对我的帮助,感谢学院对我的培养和教育,最后我要感谢我的父母,谢谢他们一直支持我的学习

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