基于單片機(jī)的紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)

　　

【正文】 時(shí) ,vc1=1,vc2=1,觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變 ,因而 TD 和輸出的狀態(tài)也維持不變 . 當(dāng) V11VR1,v12VR2 時(shí) ,vc1=1,vc2=0,觸發(fā)器的狀態(tài)被置為 1,v0 為高電平 ,同時(shí) TD截止 . 當(dāng) V11VR1,v12VR2時(shí) ,vc1=0,vc2=0,觸發(fā)器處于 Q=/Q=1的狀態(tài) ,v0處于高電平 ,同時(shí)TD 截止 . CB555 的功能表 輸入 輸出 /RD v11 v12 v0 TD 狀態(tài) 0 低 導(dǎo)通 1 2/3Vcc 1/3Vcc 低 導(dǎo)通 1 2/3Vcc 1/3Vcc 不變 不變 1 2/3Vcc 1/3Vcc 高 截止 1 2/3Vcc 1/3Vcc 高 截止 為了提高電路的帶負(fù)載的能力 ,在輸出端設(shè)置了緩沖器 v01 端經(jīng)過(guò)電阻接到電源上 ,那么只要這個(gè)電阻的 阻值足夠大 ,v0為高電平時(shí) vo1也一定為高電 平 ,v0為低電平時(shí)v01 也一定為低電平 .555 定時(shí)器能在很寬的電源電壓范圍內(nèi)工作 ,并可承受較大的負(fù)載電流 被動(dòng)紅外報(bào)警器的特點(diǎn)是能夠響應(yīng)入侵者在所防范區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)所引起的紅外輻射變化 ,并能使監(jiān)控報(bào)警器產(chǎn)生報(bào)警信號(hào) ,從而完成報(bào)警功能。圖 4 所示是該報(bào)警器的工作電路原理圖。 圖 4 報(bào)警電路 當(dāng)人體輻射的紅外線通過(guò)菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器的探測(cè)元上時(shí) , 電路中的傳感器將輸出電壓信號(hào) , 然后使該信號(hào)先通過(guò)一個(gè)由 C C R R2 組成的帶通濾波器 ,該濾波器的上限截止頻率為 16Hz,下限截止頻率為 0. 16Hz。由于熱釋電紅外傳感器輸出的探測(cè)信號(hào)電壓十分微弱 (通常僅有 1mV 左右 ) ,而且是一個(gè)變化的信號(hào) ,同時(shí)菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號(hào)電壓呈脈沖形式 (脈沖電壓的頻率由被測(cè)物體的移動(dòng)速度決定 , 通常為 0. 1～ 10Hz左右 ) , 所以應(yīng)對(duì)熱釋紅外傳感器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行放大。本設(shè)計(jì)運(yùn)用集成運(yùn)算放大器 LM324 來(lái)進(jìn)行兩級(jí)放大 ,以使其獲得足夠的增益。當(dāng)傳感器探測(cè)到人體輻射的紅外線信號(hào)并經(jīng)放大后送給窗口比較器時(shí) 若信號(hào)幅度超過(guò)窗口比較 器的上下限 ,系統(tǒng)將輸出高電平信號(hào) 。無(wú)異常情況時(shí)則輸出低電平信號(hào)。在該比較器中 ,R R R11 用做參考電壓 ,兩個(gè)運(yùn)算放大器用做比較 ,兩個(gè)二極管的主要作用是使輸出更穩(wěn)定。窗口比較器的上下限電壓 (即參考電壓 ) 分別為 3. 8V 和 1. 2V。將這個(gè)高低電平變化的信號(hào) (上升沿信號(hào) ) 作為單穩(wěn)電 路 HEF4538B 的觸發(fā)信號(hào) ,并讓其輸出一個(gè)脈寬大約為 10s的高電平信號(hào)。再用這一脈寬信號(hào)作為報(bào)警電路 555的輸入控制信號(hào) , 來(lái)使電路產(chǎn)生 10s的報(bào)警信號(hào) , 最后用三極管 VT1 和 VT2 再一次對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大 , 以便有足夠大的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)喇叭使其連續(xù)發(fā)出 10s 的報(bào)警聲。 電路分析 熱釋電紅外傳感器多用于檢測(cè)人體發(fā)射的紅外線 ,其檢測(cè)區(qū)呈球形 ,視角為 70176。左右。由于敏感元件的輸出阻抗極高 ,而且輸出電壓極其微弱 ,故在傳感器內(nèi)部裝有場(chǎng)效應(yīng)管及偏置厚膜電阻 ( RG、 RS) ,構(gòu)成信號(hào)放大及阻抗變 換電路 ,其內(nèi)部電路如圖 1。這種傳感器采用金屬外殼封裝 ,頂部開(kāi)有窗口 ,窗口上裝有源光鏡 ,它可以防止不需要的紅外線進(jìn)入傳感器。 首先介紹的是高低通放大器部分 ,有參數(shù)計(jì)算可以得到 :第一 級(jí)放大 增益為 :Av1=R4/R3=40,第二級(jí)放大增益為 :Av2=R6/R5=100,所以總增益為 AV=Av1*Av2=4000 R1 R2 C1 C2 組成帶通濾波器 R7 R8 將放大器的三腳電壓設(shè)置為 1/2VCC 即 在電壓比較器部分 ,靜態(tài)時(shí) ,LM324 的 4腳均為低電平 ,開(kāi)關(guān)管截止 , IC2 的 2腳仍為高電平 ,單穩(wěn)態(tài)電路不 工作。當(dāng)紅外傳感器檢測(cè)到人的活動(dòng) ,在輸入信號(hào)的正半周時(shí) , 3 腳的電平高于 2腳所加的 V 比較電壓 ,下比較器由 4 腳輸出低電平 , VD2 截止 。此時(shí)由于 LM324 2 腳電平高于 3 腳 ,上比較器輸出高電平 , VD1 導(dǎo)通 ,其高電平使得開(kāi)關(guān)管 飽和導(dǎo)通 ,將 IC2 的 ⑵腳拉成低電平 ,致使單穩(wěn)態(tài)電路工作。在信號(hào)負(fù)半周時(shí) ,上、下比較器輸出電平剛好相反 ,即 下面的 4 腳輸出低電平 , 上面的 4 腳輸出高電平 , VD2 導(dǎo)通?？梢?jiàn) ,只要傳感器檢測(cè)到人體活動(dòng) ,無(wú)論是信號(hào)的正半周還是負(fù)半周 ,兩個(gè)比較器中必有一個(gè)輸出為高電平 ,通過(guò)開(kāi)關(guān)三極管從而控制 單穩(wěn)態(tài) 電路工作。 使其產(chǎn)生一個(gè) 10s 的脈沖寬度 ,成為 555 定時(shí)器的控制信號(hào) ,當(dāng)產(chǎn)生的脈沖為一時(shí) ,通過(guò) VT1 和 VT2 繼續(xù)放大 ,使其右一個(gè)足夠長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行報(bào)警 . 5結(jié)論與展望 ,結(jié)論 論文在 綜合研究和分析國(guó)內(nèi)外 使用的各類防盜、保安報(bào)警器常用技術(shù) ， 并且 總結(jié) 各類傳 紅外 感器 的特點(diǎn) 和 應(yīng)用前景 ，設(shè)計(jì) 了 一種 基于熱釋電紅外傳感器防盜報(bào)警裝置 ,通過(guò)理論研究可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論 : 系統(tǒng)綜合應(yīng)用了模擬電子技術(shù) ,數(shù)字電子技術(shù) ,現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù) ,設(shè)計(jì)了一種基于熱釋電紅外傳感器的防盜系統(tǒng) 系統(tǒng)中各個(gè)部分都存在聯(lián) 系 ,環(huán)環(huán)相扣 ,任何一步都是為下一步做出 鋪墊在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面有很多東西要考慮 該種熱釋電紅外傳感器防盜報(bào)警系統(tǒng)式一種較為新型的 ,在系統(tǒng)中還要運(yùn)用到光學(xué)系統(tǒng) ,在研究過(guò)后可以了解到它可以較好的發(fā)揮其防盜性能 . 由于時(shí)間有限 ,所以在這個(gè)論文中還是有很多不足的 ,還是要經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的研究和實(shí)踐 ,還要在下面的各個(gè)方面做出改進(jìn) : 在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面還要做到更進(jìn)一步的完善 ,要使其在使用過(guò)程中不會(huì)出錯(cuò) 在系統(tǒng)的抗干擾方面還要進(jìn)一步的研究 ,對(duì)電路要詳細(xì)的了解 ,要將一些相關(guān)的知識(shí)聯(lián)系在一起 防盜如今在小區(qū)使用的很廣的 ,擁有很 好的發(fā)展前景 參考文獻(xiàn) 1).符意得 .嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與應(yīng)用 .清華大學(xué)出版社， 2020. 2).章衛(wèi)國(guó)，楊向忠 .模糊控制理論原理與應(yīng)用 .西北工業(yè)大學(xué)出版社 ,2020. 3).劉泉 ,陳永泰 .通信電子線路 .武漢理工大學(xué)出版社 ,2020 4). 戴焯 ,傳感與檢測(cè)技術(shù) .武漢 :武漢理工大學(xué)出版社 ,2020 5).康華光 ,模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) ,高等教育出版社 ,2020 6).閻石 ,數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) ,高等教育出版社 ,2020 7). 瞿貴榮 ,雙敏感元件 ——— 熱釋電紅外傳感器及應(yīng)用 ,2020 8).何希才 ,傳感器及其應(yīng)用 電路 M. 北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020. 9)武昌俊 . 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 10)高曉蓉 .傳感器技術(shù) .成都 :西南交通大學(xué)出版社 ,2020 11)范晶彥 .傳感器與檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. 12)張正偉 .傳感器原理與應(yīng)用 [M].北京 :中央廣播電視大學(xué)出版社 ,1991 13).LIU Quan,Huang new type sensors and their application in signal detection[A].ICSC 2020[C].USA:Proceedings of 14).Wang Qi,et sensor[J].Journal of Transducer Technology,1999(18) 15).Mark N Horenstein,Julie A capacitance position sensor for planar MEMS structures with vertical motion[J].Sens Actuat,2020,80 致謝 本論文是在 周 老師的指導(dǎo)下完成的 ,在論文選題的時(shí)候 ,周 老師詢問(wèn)了我們的意見(jiàn) ,看我們對(duì)哪些方面感興趣 ,建議我們選這些方面作為我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要方向 ,我從選題到開(kāi)題報(bào)告以及論文的完成都得到了 周 老師的大力支持和指導(dǎo) ,周 老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn) ,對(duì)學(xué)生嚴(yán)格要求 ,通過(guò)每周的例會(huì)來(lái)檢查同學(xué)的論文完成和準(zhǔn)備情況 ,她對(duì)我們給予了莫大的關(guān)心和幫助 ,我要真心的對(duì)老師說(shuō)一聲謝謝 ,謝謝你對(duì)我的嚴(yán)格要求和在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間對(duì)我的關(guān)懷和照顧 .感謝班級(jí)同學(xué)在我畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我的幫助 ,感謝學(xué)院對(duì)我的培養(yǎng)和教 育 ,最后我要感謝我的父母 ,謝謝他們一直支持我的學(xué)習(xí) .