热释红外防盗报警器的设计

编号:20130933206

本科生毕业设计

热释红外防盗报警电路的设计Design of Pyroelectric Infrared Anti-theft Alarm Circuit

学生姓名李娜

专业自动化

学号0933206

指导教师李居尚

分院电子工程分院

2013年6月

摘要

随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的提高，人们对住宅的要求也越来越高，表现在不仅希望拥有舒适、安逸的住所，而且对安全性、智能性等方面也提出了要求。相反地，经济的快速增长也带来了相当大的负面社会效应，城乡、区域收入差距进一步拉大，流动人口也开始迅速增加，盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出了增长趋势，人们也越来越渴望有一个安全的空间。人们迫切需要一种智能型的家庭防盗报警系统，能可靠的进行日常安全防范工作，即时发现各种险情并通知户主，以便将险情消灭在萌芽状态，这样人们便可安心工作，同时也保证了居民的生命财产不受损失。于是有关家庭、办公室和仓库等处的安全防范和自动报警系统的开发研制日益被科研单位和生产厂家所重视，现在市场上也出现了各种名目繁多的报警装置，但多由于可靠性较差、功能单一或造价高而难于普及。本文着重阐述热释红外防盗报警器的设计过程，了解防盗报警器的实际情况，最后提出了一些现阶段防盗报警器应用发展可采用的策略和应用前景。

关键词：防盗报警器防盗报警系统发展策略应用前景

ABSTRACT

With the rapid development of social economy and the improvement of people's living standards, people demand for housing is becoming more and more high, in not only hope to have a comfortable, comfortable accommodation, but also put forward some requirements for security, intelligent, etc. On the contrary, the rapid economic growth has brought considerable negative social effects of urban and rural, regional income gap widens, the floating population began to increase rapidly, theft, burglary and other criminal cases also revealed a trend of growth, people also more and more eager to have a safe space. People urgently need a kind of intelligent home security alarm system, can carry on the daily safety work reliable, real-time found all kinds of danger and inform the head of the household, so that the danger in the bud, so people can focus on their work, but also to ensure the people's life and property from losses. So about the place such as homes, offices and warehouse security and automatic alarm system developed by scientific research units and manufacturers increasingly attention, now in the market there have been various kinds of alarm device, but more because of poor reliability, single function, or high cost and difficult to popularize. This article focuses on the design process of the pyroelectric infrared burglar alarm, to understand the actual situatio n o f the burglar alarm, finally puts forward some current anti-theft alarm can adopt the strategy of development and application prospects

Keywords: Anti-theft Alarm Security Alarm System Development Strategy Application Prospects

目录

绪论 (1)

第一章本设计流程 (2)

第二章热释红外防盗相关知识综述 (4)

2.1 基础知识介绍 (4)

2.1.1 热释红外传感器简单介绍 (4)

2.1.2 AT89C51单片机的简单概述 (4)

2.1.3 AT89C51单片机的管脚说明 (6)

2.1.4 AT89C51单片机的主要特性 (9)

2.1.5 AT89C51单片机的工作周期 (9)

2.2 热释红外防盗报警器的介绍 (10)

2.2.1 常见的几种红外传感器的介绍 (10)

2.2.2 热释红外传感器的原理特性 (12)

2.3 热释红外防盗报警电路的设计 (13)

2.4 总体设计思路 (15)

2.5 系统方案设计 (15)

2.5.1 系统的相关设计 (16)

2.5.2 传感器技术 (16)

2.5.3 单片机技术 (16)

2.5.4 电源电路设计 (17)

第三章主机电路设计 (18)

3.1 主机部分 (18)

3.2 调整电路的设计 (19)

3.3 时钟电路的设计 (19)

3.3.1 内部时钟电路的设计 (20)

3.3.2 外部时钟电路的设计 (20)

3.4 振动位移传感器的设计 (21)

3.5 蜂鸣器电路的设计 (21)

3.6 数码管显示电路的设计 (21)

3.7 复位电路的设计 (22)

3.8 声音报警电路的设计 (23)

第四章系统硬件电路的选择及说明 (24)

第五章软件编程 (26)

5.1 软件程序的实现 (26)

5.2 主程序设计 (27)

5.3 C语言程序编写. (27)

5.4 扫键程序设计 (30)

结论 (31)

参考文献 (32)

致谢 (33)

绪论

目前，国内市场上的防盗报警系统大部分是国外品牌，国外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2000年以后，特别是2004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，这三个国家产品占据我国报警市场的近80%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。

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，实现不间断监控。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。

第一章本文设计流程

随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，随着时间的推移，计算机革命的完成，信息高速公路的发展，人们生活水平得到很大的提高，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【1】。

下面介绍一下本文设计流程。

1，了解传感器

2，方案设计

3，画出系统方框图

4，模块电路设计

5，系统硬件说明

6，软件编程

热释红外防盗报警器3D图如图1-1所示

3D效果图

图1-1 3D效果图

报警电路具有定时功能因此也选用实基芯片555.考虑到在报警的中途中不能让信号重复触发，所以选用单稳态电路。另外还需为输出的报警信号设置放大电路以驱动报警电路。

报警电路的工作原理：

当未检测到人体时，555的输入端为高电平，输出端为低电平不变。当检测到人体时输出高电平，同时电容开始充电，在此过程中输入端再有高电平。输出状态保持不

变。当电容充满时输出状态翻转。报警结束。

系统方框图如下图所示

图1-2系统方框图

第二章热释红外防盗相关知识综述

2.1基础知识介绍

2.1.1热释红外传感器简单介绍

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。是一种能检测人体的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路【2】。如图2-1所示为热释电红外传感器的内部电路框图

图2-1 热释电红外传感器内部电路框图

2.1.2 AT89C51单片机的简单概述

AT89C51单片机的结构

AT89C51单片机是美国Atmel公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用Atmel公司的高密度、非异失性存取技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大【3】。AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。

图2-2为AT89C51单片机的基本组成功能方块图。由图可见，在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成部分，其中包括CPU、存储器、可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等，各部分通过内部总线相连。

下面介绍几个主要部分。

图2-2 AT89C51功能方块图

1.中央处理器（CPU）

中央处理器是单片机最核心的部分，是单片机的大脑和心脏，具有运算和控制功能。AT89C51的CPU是一个字长为8位的中央处理单元，即它对数据的处理是按字节为单位进行的。

2.数据存储器（内部RAM）

芯片中共有256B的RAM单元，但其中后128个单元（80H-0FFH）被专用寄存器占用，能作为寄存器提供用户使用的只是前128个单元（00-7FH），用于存放可读写的数据。

因此常说的内部数据存储器是指前128个单元，简称内部RAM。

3.程序存储器（内部ROM）

芯片内部有4 KB的掩膜ROM，可用于存放程序、原始数据和表格等，因此称为程序存储器，简称内部ROM。

4.定时器/计数器

出于控制应用的需要，芯片内部共有两个16位的定时器/计数器以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对单片机进行控制。

5.并行I/O 口

AT89C51共有4 个8 位的I/O口（P0、P1、P2、P3口），可以实现数据的并行输入/输出。

6.串行口

AT89C51有1个全双工的可编程串行口，以实现单片机和其他设备之间的串行数据传送。该串行口功能较强，既可以作为全双工异步通信收发器使用，也可以作为同步移位寄存器使用。

7.中断控制系统

AT89C51 的中断系统功能较强，可以满足一般控制应用的需要。它共有5个中断

源：2 个外部中断源/INT O和/INT1；3 个内部中断源，即2个定时/计数中断，1个串行口中断。

8.时钟电路

AT89C51单片机芯片内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容需要外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列，系统允许的最高晶振频率为12MHz。

9.内部总线

上述部件只有通过内部总线将其连接起来才能构成一个完整的单片机系统。总线在图中以带箭头的空心线表示。

系统的地址信号、数据信号和控制信号分别通过系统的三大总线—地址总线、数据总线和控制总线进行传送，总线结构减少了单片机的连线和引脚，提高了集成度和可靠性。

AT89C51较详细的内部结构如图2-3所示。

2.1.3 AT89C51单片机的管脚说明

AT89C51是一种高效微控制器。采用40引脚双列直插封装（DIP）形式，如图2-4所示。AT89C51单片机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。

GND：接地。

P0口： P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口： P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL 门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下

拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：

图2-3 AT89C51内部结构框图P3口管脚备选功能

P3.0 RXD（串行输入口）

P3.1 TXD（串行输出口）

P3.2 /INT0（外部中断0）

P3.3 /INT1（外部中断1）

P3.4 T0（记时器0外部输入）

P3.5 T1（记时器1外部输入）

P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）

P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

图2-4 AT89C51引脚图

RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许端的输出电平用于锁存地址的地址字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：外部程序存储器的选通信号端。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP:当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。

在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：来自反向振荡器的输出。

2.1.4 AT89C51单片机的主要特性

·与MCS-51兼容

·4K字节可编程闪烁存储器

·寿命：1000写/擦循环

·数据保留时间：10年

·全静态工作：0Hz-24Hz

·三级程序存储器锁定

·128*8位内部RAM

·32可编程I/O线

·两个16位定时器/计数器

·5个中断源

·可编程串行通道

·低功耗的闲置和掉电模式

·片内振荡器和时钟电路

2.1.5 AT89C51单片机的工作周期

单片机有了硬件和软件就可以在控制器发出的控制信号作用下有条不紊地工作，控制信号必须定时发出，为了定时计算机内部必须有一个准确的定时脉冲。这种定时脉冲是由晶体振荡器产生的，并组成下面几种工作周期，如图2-5所示。

这种定时脉冲是由晶体振荡器产生的，并组成下面几种工作周期。

图2-5振荡周期、状态周期、机器周期和指令周期振荡周期：是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期。即由单片机的晶体振荡器产生的时钟脉冲的周期。

状态周期：每个状态周期为振荡周期的 2 倍, 是振荡周期经二分频后得到的。在一个状态周期中有两个时钟脉冲，通常称它为P1、P2。

机器周期：一个机器周期包含 6 个状态周期S1~S6, 也就是12 个振荡周期。在一个机器周期内, CPU可以完成一个独立的操作。

指令周期：它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。

2.2热释红外防盗报警器的介绍

2.2.1常见的几种红外传感器的介绍

（1）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。

（2）红外测温产品

HEITRONICS拥有40多年非接触红外测温经验，50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治金，玻璃，造纸，纺织，橡胶，木材，制陶，塑料，图层，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。

KT19系列-50℃-3000℃智能型红外测试仪·智能测温系统·19种光谱范围·实时数字处理·5ms响应时间·光学瞄准，带激光瞄准·LCD显示·可编程，RS232串行接口。

KT15D 系列-50℃-3000℃通用型红外测试仪·通用测温专家·19种光谱范围·实时数字处理·响应时间50ms·可编程·RS232串行接口·紧凑型结构。

KTX 系列0℃-2000℃集成型红外测温仪·响应时间50ms全金属外壳·抗电。

磁干扰·HD版适合在180℃恶劣环境下工作。

LS12系列-50℃-3000℃线性扫描式测试仪·19种光谱范围·实时数字处理·可编程·RS232穿行接口·独立使用远端软件遥控。

KT18S50℃-2500℃光谱式红外测温仪·响应时间10ms·距离目标系数为400︰1·光学瞄准·硅探测器。

（3）压电传感器

压电传感器（Piezoelectric sensor【4】）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，达到非电量的点测目的。

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。

（4）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式传感器，一类是基于半导体材料磁敏传感器。

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。

（5）光电传感器

光电传感器（Photoelectric sensor【5】）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。

（6）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。

（7）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120度，长12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120度，长12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。

2.2.2热释红外传感器的原理特性

热释红外传感器主要是由一种高热电系数制成的材料，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。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以仰制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。

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【6】。

在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，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。

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，经信号处理而输出电压信号。

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。

图2-1是一个双探测元热释电红外传感器的结构示意图。使用时D端接电源正极，G端接电源负极，S端为信号输出。

图2-1双探测元热释电红外传感器

本设计所用的热释传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2-2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FEL放大后，经过C2，R1的稳压后使输出变为高电位，再经过NPN的转化，输出OUT为低电平。

下图为热释电红外传感器原理图

图2-2 热释电红外传感器原理图

2.3热释红外防盗报警电路的设计

（1）设计题目

热释红外防盗报警电路的设计

对人体辐射出的中心波长9-10cm红外线进行检测判断。

（2）设计目的

a、通过设计进一步掌握传感器的原理与应用，熟悉传感器的测量电路的设计方法。

达到根据设计要求，能借助参考书和网络查阅相关资料，独立完成设计任务。

b、培养学生分析问题和解决实际问题的能力。

（3）设计要求

a、可实现非法入侵报警，警戒范围2-10cm，报警反应时间小于1s；

b、放大电路的设计；

c、采用复合式防盗传感器，热释红外传感器和振动位移传感器并接使用，增加报警可靠性；

d、蜂鸣器报警，并能显示出出事地点；

e、采用双电源技术，主电源停电或被切断，被动电源自动工作。

（4）设计概述

红外线作为一种不可见光，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。红外报警器大多数采用国外的先进技术，其功能也非常先进。其功能包括被动式热释型红外报警器，也即是本文将研究的产品。还有红外监控无线报警器，超声波防盗报警器，红外线防盗报警器，高灵敏红外报警器，触摸式延时防盗报警器，触摸式防盗报警器，红外报警器，红外线声光报警器等。

（5）设计原理

a、防盗报警系统的构成

防盗报警系统是用物理方法或电子技术，自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并提示值班人员发生报警的区域部位，显示可能采取对策的系统。

防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，使于迅速采取应急措施。防盗报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了安全防范系统。防盗报警系统由探测器、传感器、控制器、报警器、显示器几部分构成，如图2-3所示。控制器实现对热释电红外探测器和振动位移传感器的循环扫描，并控制报警信号处理电路作出相应状态处理，如果有报警信号的话，延时1～2秒对该端口进行一次扫描确保真的有险情时立即发出报警信息，控制报警电路报警，同时通过数码显示单元具体的事发位置。

图2-3 防盗报警系统构成图

2.4总体设计思路

本设计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。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。

就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，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须包含如下结构：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；它们之间的构成框图如图2-4总体设计框图所示：

图2-4总体设计框图

处理器采用51系列单片机AT89S51整个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，经放大电路送出TTL 电平至AT89S51单片机。

在单片机内，经软件查询、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，当警情消除后复位电路使系统复位。

2.5系统方案设计

系统组成框图如图2-5所示，根据系统拟达到的总体功能，将其划分为以下功能模块：电源电路、热释红外传感器电路、振动位移传感器模块、AT89C51模块、警铃电路、数码管显示电路等。