基于 C#和串口通信的红外防盗报警系统设计

基于 C#和串口通信的红外防盗报警系统设计 如果您需要更多论文可以到www.docin.com/week114进行免费查阅 基于 C#和串口通信的红外防盗报警系统设 计 高婷，颜伟 (中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏 徐州 221008) 摘要:选择热 释电红外传感器搭建报警电路, 采用被动式红外线探测技术，通过无线传输报 警信号，用串 口完成单片机与 PC 的通信，用 C#完成对红外线报警软件的编程，实现上下位 机报警、异 地报警的功能。实验结果表明，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 可行，实际监测防盗效果显著。 关键词:红外报 警;串口通信;单片机;C# 中图分类号:TN21,TN91 Design of Infrared Theft and Alarm System Based on C# and Serial Communication Gao Ting, Yan Wei (School of Information and Electrical Engineering.CUMT,JiangSu XuZhou 221008) Abstract: Pyroelectric infrared sensor is selected to build the alarm circuit, passive infrared detection technology is used in this paper. alarm signal is transmitted through wireless method. Serial port is used to realize the communication between MCU and PC,the software is completed by using the C# language. Host computer and lower computer alarm function, remote alarm function are realized . The results show that the design is feasible, the actual monitoring anti-theft effect is remarkable. Keywords: infrared Alarm;Serial Communication;MCU;C# 0 引言 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。由于红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，白天黑夜均可使用，而且抗 干扰能力强。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得到了广 泛的应用。本文以被动式热释电红外探测器及单片机为核心电路，设计了能通过串口与 PC 机交互监控信息的红外防盗报警系统。 1 红外线报警技术 存在于自然界的，任何温度高于绝对零度的物体都会产生黑体辐射，温度越高，辐射越 强，辐射波长越短。人体的体温为 37 摄氏度左右，在这个温度上的物体辐射波长在红外区。 被动式红外探测器主要由光学系统、热传感器(或称为红外传感器)及报警控制器等部 分组成，其核心是红外探测器件，通过光学系统的配合作用可以探测到某个立体防范空间内 [1]的热辐射的变化。被动红外探测的基本原理就是利用特殊的红外接收元件感应人体发出的 红外源，从而判断是否有人进入监控区域。在无人或动物进入探测区域时，现场的红外辐射 稳定不变，一旦有人体红外线辐射进来，经光学系统聚焦就使热释电器件产生突变电信号， [2]而发出警报。 作者简介:高婷(1988-)，女，硕士研究生，主要研究方向:通信与信息系统. E-mail: jshuaiangt@sina.com - 1 - 如果您需要更多论文可以到www.docin.com/week114进行免费查阅 2 红外报警系统硬件芯片及整体设计 本文设计的红外线报警系统分为子报警系统和父报警系统，采用被动式热释电红外传感 器，同时配合菲涅尔透镜使得检测距离更远，信号处理方面利用芯片 BISS0001 对传感器产 生的脉冲信号进行滤波、放大、并将输出信号传递给单片机 STC89C52，单片机控制语音芯 片进行发声报警，控制无线传输模块无线传输、串口通信，最终完成异地双报警的功能。 本设计采用价格便宜，性能良好的热释电红外传感器 RE200B, 一种基于热电效应原理 的热电型红外传感器，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。处理电路核心采用 BISS0001 芯片，BISS0001 是一款具有较高性能的传感信号处理 [5]集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。单 片机选用目前使用比较广泛的 STC89C52，其内部含有大容量的 Flash 存储器，在日常生活 中有着广泛的应用。语音芯片采用华邦公司的 ISD1760,它不仅可以多段录音，而且还有独 立按键和 SPI 两种工作模式供选择。设计中选用无线通讯模块采用基于凌阳 61 单片机系列 的模块，该无线传输模组以 nRF2401A 芯片为核心，提供了一路的无线发射和两路的无线 接收功能，可以很方便地将其运用于 51 系列单片机上进行无线通信。 红外线传感器检测及处理电路如图 1 所示。 图 1 红外线传感器检测及处理电路 Fig.1 Infrared sensor detection and processing circuit 图 1 中左端 D1 为热释电红外传感器，经 2 脚输出后,通过电容耦合,并经过运放组成的 带通滤波器和增益放大, 电阻组成偏置电路,将运放偏置电压设在 1/2V上。由于热释电红 CC 外传感器输出的探测信号电压十分微弱而且是一个变化的信号，所以就需要传感器信号处理 电路处理传感器发出的微弱信号， 将其滤波、放大，最终输出的信号杂波少且有足够大的 [4]增益驱动下一级电路。由 OP输出的检测信号和单片机相接,实现智能控制。 2 子报警系统电路如图 2 所示 - 2 - 如果您需要更多论文可以到www.docin.com/week114进行免费查阅 图 2 子报警系统图 Fig.2 Alarm subsystem 将传感器检测与接收电路模块中 BISS0001 接入单片机，单片机接入 LED 电路，当没有 报警信号时，控制绿灯亮，检测到报警信号时，控制红灯闪烁;同时单片机控制蜂鸣器发声， 无线模块向父报警系统发送报警信号。 父报警系统如图 3 所示 图 3 父报警系统原理图 Fig.3 Parent alarm system 单片机不断检测无线通讯模块是否收到报警信号，若没有收到，则控制绿灯亮，红灯灭; 若收到则控制红灯闪，绿灯灭，同时控制语音报警电路发出已录好的声音提示报警，并通过 串口和 PC 机进行通信。 3 红外报警系统的软件设计 子报警系统的信号是由传感器检测端输入，将其引入单片机，作为开关量，当检测到输 入为高电平时，相当于“开关”闭合，报警系统进入报警状态，单片机控制相应的报警模块 报警。子报警系统程序流程图如图 4。 - 3 -