热释电红外防盗报警器Word格式.doc
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高等教育出版社，2004
[2]杜尚丰.CAN总线测控技术及其应用.北京：
电子工业出版社，2007.1
[3]周杏鹏.传感器与检测技术.北京：
清华大学出版社，2010.9
[4]张瑞.AltiumDesigner6.0原理图与PCB设计.北京：
电子工业出版社，2007
工作计划：
1、2013.5.6上午集体培训，统一讲述工作过程中的各项要求，和工作计划。
2、2013.5.7—2013.5.10独立设计电路后上交给老师检测。
3、2013.5.10—2013.5.14完成软件设计，焊接电路板进行调试。
4、2013.5.6—2013.5.17完成设计报告。
任务下达日期：
2013年5月6日
任务完成日期：
2013年5月17日
指导教师（签名）：
学生（签名）：
摘要：
这是一个红外防盗报警系统，系统包括硬件设计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、驱动报警电路、LED控制电路等部分组成。
处理器采用单片机AT89S52，系统是在软件控制下工作的，软件控制是在汇编环境下实现的。
该系统可以在一定距离检测到是否有人进入设定区域，一旦检测到有人进入，报警电路开始报警，报警指示灯开始点亮，蜂鸣器发出报警声音，进入报警状态，十秒钟后自动解除报警状态，也可进行手动复位，解除报警状态。
关键词：
单片机；
热释电红外传感器；
报警电路；
时钟电路；
复位电路
目录
1.设计背景……………………………………………………1
2.设计方案……………………………………………………1
2.1方案比较…………………………………………………2
2.2方案论证……………………………………………………2
3.方案实施……………………………………………………2
3.1总体电路设计………………………………………………2
3.2具体模块设计………………………………………………3
3.3系统硬件电路的选择及说明………………………………7
3.4软件程序的实现……………………………………………8
3.5软件部分的实施……………………………………………9
4.结果与结论……………………………………………………11
5.收获与致谢…………………………………………………12
6.参考文献……………………………………………………13
7.附录…………………………………………………………13
7.1PROTEUS仿真图……………………………………………13
7.2电路原理图…………………………………………………13
7.3实物工作图…………………………………………………14
7.4元器件清单………………………………………………16
1.设计背景
随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到了很大的提高，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。
就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。
而本设计中所使用的红外线是不可见光，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。
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。
2.设计方案
2.1方案比较
方案一：
由红外传感器、电源电路、放大电路、ADC数模转换电路、AT89S52单片机中央控制电路、复位电路、中断电路、报警电路等构成。
输入的红外信号由数模转换电路转换为电信号，低电平输入单片机，由单片机输出放大信号到报警电路，使蜂鸣器发出报警信号，而中断电路和复位电路可以对报警电路进行控制。
方案二：
由热释电红外传感器接收电路、放大电路、复位电路、中断电路、电源电路、报警电路构成。
当热释电红外传感器检测的人体辐射的红外线后，由放大电路将信号放大后的低电平电信号输入单片机后，由单片机输出放大信号到报警电路，使蜂鸣器发出报警信号，而中断电路和复位电路可以对报警电路进行控制。
方案三：
由红外传感器、电源电路、放大电路、BIS0001处理电路、AT89S52单片机中央控制电路、复位电路、中断电路、报警电路等构成。
综合比较方案二比较可行。
2.2方案论证
以上三个方案大体相同，都是由检测电路、单片机、报警电路、复位电路、中断电路、声光报警电路组成，所用到的电路和器件不同可以决定它们的特性和实用性。
方案一用到的检测红外信号电路需要用到ADC0809处理电路将传感器所接受的模拟信号转换成数字信号传给单片机中间会产生一定偏差，而方案三用到的BIS0001处理芯片是将传感器所接收的信号放大以数字信号的方式输出，有所不便。
而方案二是直接将人体辐射的红外线转换成电信号，经过放大电路将放大后的电信号输入单片机，而不需要用到芯片，设计简便合理，所以选用方案二。
3.方案实施
3.1总体电路设计
系统硬件结构组成如图1所示。
单片机
信号检测电路
报警执行电路
LED发光显示
放大
驱动电路
图1系统硬件结构图
系统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、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。
用户终端需要完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。
在系统的设计中，单片机是设计的中心单元，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。
硬件设计包括单片机、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需要包含如下结构：
热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成。
处理器采用单片机AT89S52。
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、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL电平至AT89S52单片机。
在单片机内，经软件查询过程、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。
当报警延迟10s一段时间后自动解除，也可人工手动解除报警信号，当警情消除后复位电路使系统复位，或者是在声光报警10s钟后有定时器实现自动消除报警。
3.2各功能电路设计
3.2.1电源电路设计
电源电路设计如图2所示。
图2电源电路
本电路用到变压器、桥堆2W10、电容、三端稳压电路L7805。
由于电路中的很多元件额定电压大概就在5V左右，而我们身边常用的电压源是220V，如果直接将电路接在220V电压两端调试，就会将元器件烧坏。
因此，该电路我们先用变压器将220V电压转换为9V电压，利用桥堆2W10将交流电转换为直流电，另加电容过滤，经三端稳压电路L7805将电压变换为5V作为电路的输入电源。
3.2.2放大电路的设计
放大电路设计如图3所示。
Q2
9014
R12
10K
R11
C5
47u
C4
VCC
C6
Vo
Vi
图3放大电路
本电路实现放大功能的核心元件是三极管，前提是放大不失真。
三极管的放大作用主要依靠它的发射极电流能够通过基极传输，然后到达集电极而实现的，实现这一传输过程的两个条件是：
（1）内部发射极杂质浓度远大于基极杂质浓度，且基极很薄；
（2）外部必须做到发射极正向偏置，集电极反向偏置。
Vi是输入电压信号，Vo是输出放大的电压信号。
3.2.3时钟电路的设计
时钟电路设计如图4所示。
C
X
12MHZ
XTAL1
XTAL2
图4时钟电路
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。
因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us，故而一个机器周期为1us。
3.2.4复位电路的设计
复位电路设计如图5所示。
图5复位电路
复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位，单片机在时钟电路开始工作以后,在RESET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。
例如使用晶振频率为12MHz时，则复位信号持续时间应不小于2us。
本设计采用的是外部手动按键复位电路。
3.2.5发光报警电路的设计
发光报警电路设计如图6所示。
图6发光报警电路
该电路由1个发光二极管、220Ω电阻、5V直流电源组成。
而单片机中的P3.0（RXD）为串行输入端口，当该端口处于低电平时间有效，将发光报警电路低电平端与RXD端口相连接。
电路接通后，单片机的RXD引脚被置低电平，发光二极管被点亮，起到发光报警作用。
3.2.6声音报警电路的设计
声音报警电路设计如图7所示。
图7声音报警电路
该电路由三极管、电阻和蜂鸣器组成。
电路中三极管起到信号放大作用，电阻负责保护电路，蜂鸣器用来提示报警状态。
而单片机的P3.1（TXD）端口是串行输出口，用来接收外部高电平信号。
将电路的输出端接到单片机的TXD引脚上，当电路接通后，蜂鸣器发出声音报警信号，构成声音报警电路。
3.2.7中断电路的设计
中断电路设计如图8所示。
图8中断电路
该电路的设计由复位按钮、电阻、和直流5V电源组成。
复位按钮实现的的是一个开关量，目的是使中断端口有效接地，而电阻则是为了保护电路。
单片机中的P3.2端口是中断输入端口，当电路正常进行时因保持中断端口始终处于高电平状态，利用向中断输入端口Ｐ3.2接入低电平信号可以实现电路的中断，所以电路正常工作时间我们需要给其提供高电平信号，使其处于高电平无中断状态，以保证整体电路的正常工作。
3.2.8热释电红外传感电路的设计
热释电红外传感电路设计如图9所示。
RS
Y2
Y1
R1
R2
C2
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