红外线防盗报警系统课程设计.pdf

课程设计（论文）

题目：基于单片机的防盗报警系统的设计

系别：通信与电子工程学院

专业：通信工程

1设计要求及方案论证

.

人们生活水平不断提高，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预防抢劫、盗窃等意外事件的需

要而设计的红外防盗报警系统。

本设计主要包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电

路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。处理器采

用51系列单片机AT89C51。整个系统是在系统软件控制下工作的。软件部分可

以划分为以下几个模块：数据采集、键盘控制、报警和显示等子函数。

[关键词]：单片机、红外传感器、数据采集、报警电路。

1.1设计任务与要求

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（1）该设计主要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、报警和显示等模块子函数。

（2）本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、智能报警器、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、本地显示、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。

（3）系统可实现功能。为了探测移动人体,通常使用双元件型热释电红外传

感器,在这种传感器内部,两个敏感元件反相连接,当人体静止时两元件极化程度

相同,互相抵消。但人体移动时,两元件极化程度不同,净输出电压不为0,从而达

到了探测移动人体的目的。因此可把报警系统设置在外出布防状态，使探测器工

作。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。

2.热释电红外传感器

2.1热释电红外线传感器简介

热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件，它能

以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转化成电压信号输

出。

热释电红外线传感器应用电路如下：

为了探测移动人体,通常使用双元件型热释电红外传感器,在这种传感器内

部,两个敏感元件反相连接,当人体静止时两元件极化程度相同,互相抵消。但人

体移动时,两元件极化程度不同,净输出电压不为0,从而达到了探测移动人体的

目的。

2.2PIR的原理特性

热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、

钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。

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，

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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。

在该探测技术中，所谓“被动”是指探测器本身不发出任何形式的能量，只

是靠接收自然界能量或能量变化来完成探测目的。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。

2.3PIR结构特性及安装

图１是一个双探测元热释电红外传感器的结构示意使用时图。D端接电源正

极，G端接电源负极，S端为信号输出。

本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理及设

计电路如图2所示,在VCC电源端利用C1和R2来稳定工作电压，同样输出端

也多加了稳压元件稳定信号。当检测到人体移动信号时，电荷信号经过场效应

管FET放大后，经过C2，