室内智能防盗控制系统设计
智能化住宅防盗防火报警系统设计毕业论文

(1)传感器
本系统采用红外传感器、冲击传感器和指纹识别传感器来获得报警的信号。这几种传感器处于第一层,用来将探测到的信息发传送给第二层的下位机。
(2)下位机
下位机位于系统的第二层,本次设计采用ATMEL公司的AT89S51,它在功能上有了较大的增加,是AT89系列的增强型。AT89S51的功能与AT89C51相比,他的功能有了很大的增强,部Flash容量4KB,而且可以下载。静态工作频率为0~33MHz,大大拓宽了工作频率和运算速度,还新增了其他功能,如可编程监视器(看门狗)等。
图 2.2 防盗报警系统结构图
本系统键盘显示接口电路中采用8279芯片。8279是一种通用的可编程键盘、显示器接口芯片,能完成键盘输入和显示控制的功能,用于单片机应用系统中,可以大大提高CPU的效率,并可使接口电路更具有通用性。在单片机测控系统发生故障或处于某种紧急状态时,单片机系统能发出报警信号,报警信号可分为声光报警、鸣音报警和语言报警,本系统设计采用的是声光报警。
有
双数据指针低功耗模式下
有
中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ恢复
有
断电标志
有
中央处理器是整个检测系统的核心,A/D转换后的数据要经过CPU送显示器显示,CPU是所有数据处理的核心,下面分别介绍AT89S51的组成及其功能。
算术/逻辑运算部件
AT89S51的算术/逻辑运算部件(ALU)包括运算器、累加器A、寄存器B、暂存器TMP、程序状态字PSW、堆栈指针SP、数据指针DPTR等。
住宅防盗防火报警系统是为了保证住户在住宅的人身财产安全,通过在住宅门窗及室安装各种探测器进行昼夜监控。当监测到险情时通过住宅的自动拨号系统直接向小区的管理系统发出报警信息。接收机将准确显示等情发生住户的名称、地址和入侵方式等,提示保安人员迅速确认险情,及时赶赴现场以确保住户人身和财产安全.住户也可通过固定式紧急呼救报警系统在住宅发生抢劫和突发疾病时,向管理中心呼救报警,中心可根据情况迅速出警。
家庭智能安防系统设计【文献综述】

家庭智能安防系统设计【文献综述】文献综述电子信息工程家庭智能安防系统设计前言随着社会的发展,人们生活水平的逐渐提高,基础温饱问题已经不再是广泛的主要矛盾,人们更注重的是精神层面的提升和衣食住行的质量问题。
伴随着住宅群的建立和小区的普及,家庭安全问题日益凸显,不安全因素导致每个家庭都存在安全隐患,不仅是有意识或者是无意识的侵害,都有可能造成人们生命财产的损害,构成了很大的威胁,例如,一些家庭由于疏忽,有时会出现火灾或着煤气泄露或者财物被盗的情况,有时是因为有故意作案偷盗。
因此,为保证家庭健康,亟需用现代先进的科学技术进行解决。
也正因为如此,社会越来越需要智能家庭安防系统的研发。
它能在家庭发生危险事故的时刻立刻通过电话报警,或者通知小区物业管理人员或家人。
将损失降低到最小程度,为家庭提供一个安全舒适的家居环境,把险情消灭在萌芽状态,减少各种损失。
为家庭生活的安全舒适提供强有力的保障。
它还可以优化社区资源,为用户提供高效的服务,提升服务水平,并且推动物业管理、通信网络商、房地产及其它相关行业的发展,为其带来新的机遇。
家庭安防系统的推广对于社会的发展有着如此重要的意义,那么,它在市场上的产品又是有着如何的发展潜力?以下将介绍相关文献对家庭智能安防系统中部分产品的设计观点,作为本次设计的借鉴。
主题目前,家庭安防系统海外市场销量稳步上升。
从美国来看,其家庭安防系统的销售增长率从2000年的6%上升到2001年的8%,达到了该杂志自1997年开展此项调研以来的最高点,而2002年度该行业平均收入涨幅将达15%。
而我国安防行业是随着社会主义市场经济的发展而逐步成长起来的,改革开放以来,在国民经济迅速发展,人民生活水平日益提高的推动下,安防行业呈现了一个蓬勃发展的势头。
大陆地区以年收入约5—6万元的富有阶层为主,家庭安防市场总量应估为1400万套[1]。
为此,《中国家庭安防市场浅析》作者韩毅专门采访了多家主产家庭安防产品的西部安博会参展厂家:北京清华同方应用信息数字家园产品公司,上海众义电子科技有限公司,中国航天科工集团上海浦东开发中心,浙江海神电子有限公司,洛阳海宇电子有限公司和深圳慧锐实业有限公司等。
基于STM32F103住宅智能防火防盗报警系统的设计

基于STM32F103住宅智能防火防盗报警系统的设计一、概述随着科技的进步和人们生活水平的提高,住宅安全已成为公众关注的热点问题。
传统的住宅安全措施,如安装防盗门、窗户护栏等,虽然能在一定程度上保障住宅安全,但存在被动防御、无法及时报警等不足。
研究并设计一种智能化的住宅防火防盗报警系统具有重要的现实意义。
STM32F103微控制器是一款高性能、低成本的32位ARM CortexM3内核微控制器,广泛应用于各种嵌入式系统中。
本设计以STM32F103微控制器为核心,结合多种传感器和通信模块,设计了一种基于STM32F103的住宅智能防火防盗报警系统。
该系统具有实时监控、自动报警、远程控制等功能,能够有效提高住宅安全防护水平。
本论文首先介绍了系统设计的背景和意义,然后详细阐述了系统硬件设计和软件设计,最后对系统进行了测试与分析。
通过本论文的研究,旨在为住宅防火防盗报警系统的设计与实现提供一种可行的方案,为住宅安全领域的发展做出贡献。
1. 住宅安全现状及其重要性随着科技的快速发展和人们生活水平的不断提升,住宅安全问题逐渐成为了公众关注的焦点。
近年来,住宅火灾和盗窃事件时有发生,给人们的生命财产安全带来了严重威胁。
这些事件的频发,不仅造成了巨大的经济损失,更对居民的心理安全产生了深远影响。
提高住宅的安全防范水平,构建智能化的防火防盗报警系统,显得尤为重要。
目前,传统的住宅安全防范措施主要依赖于人工监控和简单的物理防护设施,但这些措施往往存在反应迟钝、监控盲区多、误报率高等问题。
特别是在夜间或无人值守的情况下,传统安防系统的效果更是大打折扣。
开发一套基于STM32F103的住宅智能防火防盗报警系统,具有重要的现实意义和应用价值。
该系统的引入,能够实现对住宅环境的全方位、实时监控,通过智能传感器和算法分析,及时发现并处理潜在的火灾和盗窃风险。
同时,系统还能够与用户的手机等终端设备实现联动,实现远程监控和报警功能,为用户提供更加便捷、高效的安全防护体验。
(word完整版)智能防火防盗报警系统设计

智能防火防盗报警系统设计摘要:本文介绍了住宅智能化中的防盗防火报警系统。
智能化防盗防火报警系统集防盗防火功能于一体,可全天候自动检测盗警和火警,当确定警情时自动通过电话报警。
传感器采用微波探测器和温度探测器,分别对盗情和火情进行检测,当有人闯入时,微波探测器检测到盗情,然后向单片机发出中断申请,单片机控制电话拨号电路,模拟摘机,自动拨打110,并播放预先录制好的录音,当发生火灾时,温度探测器检测到火情,则自动拨打119并播放录音,也可以自行设置所要拨打的号码,如事主的手机号码,录音需自行录制.本系统采用了美国ATMEL 公司生产的AT89C51单片机,美国公司XICOR生产的低功耗CMOS 的串行EEPROM-X25045,加拿大Mitel公司生产的DTMF信号编/解码芯片MT8888,语音模块采用美国ISD公司的ISD1420语音芯片,整体功耗较小,兼容性好,稳定性高。
本系统通过密码来识别主人身份,系统开启后只有输入正确的密码才能关闭系统。
本系统同时还具有自我诊断功能,出现故障能自动进行处理。
系统从硬件和软件两方面进行了抗干扰设计,使其具有较好的抗干扰能力,完成系统可靠工作.关键词:智能防火防盗报警系统;自动拨号;探测器Intelligent fireproof and theft-proof alarm systemAbstract:This article introduced in the house intelligent fireproof and theft—proof alarm system。
intelligent fireproof and theft-proof alarm system set fireproof and theft—proof function in a box, and all-weather automatic detection the theft—alarm and the fire—alarm, then dial the police sentiment automatically with telephone call。
智能家居的安防控制系统设计文献综述

智能家居的安防控制系统设计文献综述摘要:随着我国经济的快速发展,生活水平的不断提高,人们对居家的概念已从最初满足简单的居住功能发展到注重对住宅的人性化需求。
安全、舒适、快捷、方便的智能小区,已成为住宅发展的主流趋势,其中,安全性是首要目标。
智能小区安全性的实现,除了人为的因素外,主要依靠小区的智能化安全防范系统。
关键词:智能小区/住宅/安防系统为了完成本次毕业设计,我通过学校图书馆和网络资源查阅了大量的有关智能家居的安防控制系统设计方面的中外文献,这些文献为我本次毕业设计提供了很多帮助,以下这些文献就是我在本次毕业论文书写过程中所用到的参考文献,现将其列举如下:文献[1]以保障安全为目的而建立起来的技术防范系统,称为安全防范系统。
它包括以现代物理和电子技术及时发现侵入破坏行为、产生声光报警阻吓罪犯、实录事发现场图像和声音提供破案凭证,以及提醒值班人员采取适当的物理防范措施的各种设备。
智能小区安全防范系统的设置应遵循以下原则:应根据智能小区内保护对象的风险等级,确定相应的防护级别,满足小区全面防护和局部纵深防护的设计要求,以达到所要求的安全防范水平。
应根据智能小区的建设标准、使用功能及安全防范管理的需要,综合运用电子信息技术、计算机网络技术、传感检测技术、安全防范技术等,形成先进、可靠、经济、适用的安全防范技术体系。
文献[2]智能小区安全防范系统的系统设计及其各子系统的配置,须遵照国家相关安全防范技术规程及智能化居住小区的规范、标准,并坚持以人为本的原则。
系统的集成应以结构化、模块化、规范化的方式来实现,应能适应工程建设发展和技术发展的需要。
文献[3]智能小区一般通过在小区周界、重点部位与住户室内安装安全防范装置,并由小区物业管理中心统一管理,来提高小区的安全防范水平。
小区的智能化安全防范系统,主要由下列子系统构成。
住户室内安装家庭防盗或紧急求助报警装置,与小区物业管理中心计算机系统联网,实时处理并记录报警事件,或者直接向属地派出所值班室报警。
《2024年基于单片机的家庭智能防火防盗系统》范文

《基于单片机的家庭智能防火防盗系统》篇一一、引言随着科技的进步和人们生活水平的提高,家庭安全逐渐成为人们关注的焦点。
家庭智能防火防盗系统应运而生,其以单片机为核心,结合传感器、通信技术等,实现了家庭安全的智能化管理。
本文将详细介绍基于单片机的家庭智能防火防盗系统的设计原理、实现方法及优势。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以单片机为核心,包括传感器模块、执行器模块、通信模块等。
其中,传感器模块负责检测火灾、烟雾、盗情等异常情况;执行器模块负责控制报警、灭火等操作;通信模块负责与手机、电脑等设备进行数据传输,实现远程监控。
(1) 传感器模块:包括温度传感器、烟雾传感器、红外传感器等。
这些传感器能够实时监测家庭环境中的温度、烟雾、人体活动等情况,一旦发现异常,立即向单片机发送信号。
(2) 执行器模块:包括报警器、电磁阀等。
当单片机接收到传感器发送的异常信号时,通过控制执行器模块,实现报警、灭火等操作。
(3) 通信模块:采用无线通信技术,如Wi-Fi、蓝牙等,实现与手机、电脑等设备的连接。
用户可以通过手机App或电脑软件实时查看家庭安全状况,控制执行器模块的操作。
2. 软件设计软件设计主要包括单片机程序设计和上位机软件设计。
单片机程序负责处理传感器数据,控制执行器模块的操作;上位机软件负责与单片机进行数据传输,实现远程监控。
(1) 单片机程序设计:采用C语言编写,实现数据的采集、处理、存储和传输等功能。
当传感器检测到异常情况时,单片机立即启动相应的处理程序,控制执行器模块进行报警、灭火等操作。
(2) 上位机软件设计:采用Java或Python等编程语言开发,实现与单片机的数据传输、远程监控、报警提示等功能。
用户可以通过手机App或电脑软件实时查看家庭安全状况,控制执行器模块的操作。
三、系统实现本系统通过传感器实时监测家庭环境中的温度、烟雾、人体活动等情况,一旦发现异常,立即向单片机发送信号。
单片机接收到信号后,启动相应的处理程序,控制执行器模块进行报警、灭火等操作。
基于单片机控制的智能家庭防盗报警系统的设计-毕业设计

基于单片机控制的智能家庭防盗报警系统的设计前言现在我国国民经济的快速发展, 人民生活水平的提高, 人们对家庭住房的防盗、防劫、防火设备的重视程度也在不断提高, 所以现代社会有更多的人需要对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行监测和报警。
为了有效的保证居民的生命财产安全, 我们设计了一款智能家庭防盗报警系统。
智能家居报警系统采用这种星型拓扑结构能够很好地扩展组合,容易增加网络节点,满足在家居中网络节点分布的不确定性,可在房间、隔离处放置一个节点,避免无线干扰和报警区域不确定性的问题,由中心节点对多个网络节点所传递的数据进行综合处理,分析是否发出报警信号。
该系统是利用无处不在的电话网络进行监控,将AT89S51 单片机、ISD4000 集成语音芯片、HT1602 液晶显示驱动芯片及集成电路组成的双音多频拨号电路等有机地结合在一起, 构成一种功能先进、实用、成本低廉的家庭智能防盗报警器。
1 电路组成框图和基本工作原理1.1 电路组成框图智能家庭防盗报警系统是由无线发送/ 接受模块、报警模块、键盘模块、晶显示模块、语音模块、DTMF解/ 编码模块等构成, 系统硬件总体框图如图1.1-1 所示。
图1.1-1 系统硬件总体框图1.2 电路基本工作原理介绍当家中发生警情时, 此时家中设定的无线模块或者其他传感器模块会发出异常信号给单片机, 单片机接受到信号后立即发出现场声光报警信号来威慑侵入者, 同时将单片机自动拨打预先存储在24C02 中的电话号码给主人或者小区物业报警, 以便及时采取防盗措施避免财产损失。
当主人在异地处理家中的情况或者遥控家中的电器的开关时, 只需要拨打家中的固定电话号码, 因为该报警系统的电话接口是并联在电话机上的, 若铃声响五次后无人接通(具体次数可由软件设定),则该报警系统就自动模拟摘机, 在主人输入预定的密码后, 就可以观测家中的动静以及控制家中电器的关、断。
当主人在家无须设防时, 该报警系统还可以显示时钟、温度等等, 还可以设定起床闹铃等多重功能, 这些都可以结合软件和相关芯片来实现。
毕业设计论文:基于单片机的家用智能防火防盗报警器的设计[管理资料]
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目录1 绪论 (1)家用防火防盗报警系统的现状 (1)本文研究的目的和意义 (2)本文研究的内容 (2)2系统总体设计方案 (3)防火防盗报警系统的总体构成 (3)防火防盗报警系统的功能及工作原理 (5)3 智能防火防盗系统的硬件设计 (5)防火探测器的设计 (5)防盗探测器的设计 (7)主控单元电路设计 (9)自动拨号报警电路设计 (9)语音报警电路设计 (10)键盘接口及显示电路设计 (11)4 智能防火防盗系统的软件设计 (11)系统主程序设计 (11)检测报警模块程序设计 (11)拨号模块程序设计 (14)语音模块程序设计 (14)按键模块程序设计 (14)显示模块程序设计 (16)5 结束语 (17)参考文献 (18)致谢 (19)1 绪论随着社会经济的快速发展以及人们生活水平的日益提高,在家庭中液化石油气、管道煤气、天然气进入了大多数家庭,各种家用电器也得到了广泛的使用,人们在享受这些现化设施所带来便利的同时,却也增加了火灾隐患和有害气体中毒等的危险。
与此同时,经济的飞速发展伴随着城市流动人口的急剧增加,给城市的社会治安增加了新的难题,盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出不断增长的趋势,人们越来越渴望有一个安全舒适的生活空间。
现在一般居民住宅的主要防盗措施仅限于传统的防盗窗、防盗网等机械式家居防卫设备,其虽具有一定的防盗作用,但在实际使用中不仅影响市容的美观,更带来了很多安全隐患。
因此人们迫切需要一种智能型的多功能家庭防火防盗报警系统,使其能可靠进行日常安全防范工作,及时发现各种警情并做出相应处理,以便将警情消灭在萌芽状态,保障居民生命和财产的安全。
但是因经济、技术等原因,目前防火防盗报警系统设计不尽合理的情况比较普遍,在信号检测、信号处理上还存在一定问题,致使一些系统经常出现误报或者漏报,以及报警系统不动作。
人们希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全,家庭防火防盗问题就成为人们极为关心的问题。
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1 课题设计 (3)1.1 课题设计的概述 (3)1.2 课题研究的目的及意义 (3)2.1 系统概述 (4)2.2 总体设计 (4)2.3 系统硬件选择 (5)3 热释电人体红外传感器 (6)3.1 红外测温原理 (6)3.2 PIR传感器简单介绍 (7)3.3 热释红外传感器的结构及原理 (7)3.4 热释红外传感器特点 (8)3.5 菲涅尔透镜 (10)3.5.1 菲涅尔透镜的结构和工作原理 (10)3.5.2 菲涅尔透镜的作用 (11)4 AT89S51单片机概述 (11)4.1 TA89S51单片机的结构 (11)4.1.2 振荡器特性 (14)4.2 AT89S51单片机的工作周期 (15)4.3 AT89S51单片机的工作过程和工作方式 (16)1.复位方式 (16)3.待机方式 (17)4.掉电方式 (17)5.1.1 人体检测电路 (18)5.1.2 人体红外信号处理电路 (19)5.1.3 单片机系统 (21)5.1.4 LED数码管的电路设计 (22)5.1.5 报警电路 (23)5.1.6 单片机的复位电路 (24)5.1.7 手动解除报警电路 (25)5.2 软件的程序实现 (25)5.2.1 主控程序工作流程 (26)N (26)Y (26)Y (26)N (26)N (26)5.2.2 主程序清单 (27)5.3 板子的制作 (28)1. Protel99的使用步骤及经验 (28)2. 电路板的制作过程包括以下几步: (29)6.1 测试设备 (30)4. 当系统单片机处于工作状态时,指示灯将会显示常亮,当有人入侵时,常灭的指示灯将会闪烁,一段时间后将会熄灭。
(31)3.把传感器置于离被测物高出1.5米的地方,然后 (31)7 本设计的功能及使用环境 (32)7.1 本设计的功能 (32)7.2 本设计使用环境 (33)8 结论概述 (33)8.1 主要结论 (33)8.2 系统展望 (33)8.3 结束语 (34)EX0=1; (41)IT0=1; (41)EX0=1; (41)IT1=1; (41)EX1=1; (41)EA=1; (41)引言随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展,人们生活水平得到很大的提高,盗窃犯罪行为屡禁不止,严重的危害到广大人民群众的人身财产安全,同时人们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。
从现代人们住宅发展的趋势来看,现代人们住宅主要是向群体花园式住宅区发展,向高空中发展,一般都是一个住宅区有几栋至几十栋以上,但目前市面上所拥有的家庭电子防盗报警器,只能用于单一的住宅单元,不利于统一管理,而且也不能满足现代住宅区的发展要求,所以很有必要对家庭电子防盗报警器进一步完善和提高。
本文提出了一种基于单片机信号处理技术的防盗检测器的软硬件设计方法,用C语言进行软件设计,硬件则以热释电红外传感器为主,热释电红外传感器输出的电量是模拟量,数值比较小达不到V/F转换接收的电压范围。
所以送V/F转换之前要对其进行前端放大、整形滤波等处理。
然后,V/F转换的结果才能送单片机进行数据处理并显示。
其数据显示部分采用LCD显示,成本低且能很好地实现所要求的功能。
应用该方法设计的系统在反应速度、误报率、漏报率以及抗干扰能力方面都具有较好性能。
主要特点是测量范围广, 响应速度快, 灵敏度高,抗干扰能力强,安全可靠。
据悉,目前防盗报警系统的附加功能主要有一下几种:1、自动拨号报警功能。
系统探测到窃贼入室或火灾等信息后,按事先设定的电话号码自动拨号,播通后自动播放报警信息,以有效地减少报警时间。
2、系统可利用接口通信技术与计算机进行相连接,当探测到窃贼入室时,单片机所接收到的数据直接传送到计算机,这样有利于小区的统一管理。
3、为了提高灵敏度,减少误报率,可以采用摄像头作为探测头,将采集到的信号进行图像处理及判断后再决定是否报警。
如果系统接收到报警信号后,保安人员可以通过查询报警记录来确定是否真有人经过。
今后,随着电子高科技的飞速发展,防盗技术的发展定将日新月异。
同时,功能更加齐全的高精度的先进防盗器将会不断问世,其应用范围也会更加拓宽。
1 课题设计1.1 课题设计的概述本设计系统应用被动式红外传感器与单片机的接口技术,被动式红外传感器通常又被称为被动式热释红外传感器(简称热释红外传感器),是利用目标物体所发出的红外辐射信号实现被动探测的。
任何温度高于热力学温度零度的物体都向周围空间辐射红外线。
本系统利用热释电红外传感器采集辐射信号,将人体的红外信号转换为电信号,以供信号处理电路使用,信号处理主要是把传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、延时、比较,为报警功能的实现打下基础。
然后经过单片机的处理后实现报警及数码管的显示。
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。
它在以前的防盗器基础上进行了很大的改进,不但可以用于单一的住宅区,也可以规模用于比较大规模住宅区的防盗系统,它的工作性能好,不易出现不报和误报现象,安全可靠。
不仅如此,它使用了单片机做信号处理器,这样有利于与计算机相连接,利用计算机统一管理,使整个小区的住户基本情况、资料等在计算机内存储起来,方便来访人的查询和保安人员的统一管理。
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:(一)压力触发式防盗报警器由于压力板式安装在垫子内,当主机停止工作,主人在家走动时,都很容易失报和误报,其可靠性低。
(二)开关式电子防盗报警器一般只有一个定点,有效范围小,而且各种开关也易坏,失报和误报率就高,不可靠。
(三)遮光式触发防盗报警器在受到太阳光照射就会引起误报,同时如果由于风吹窗帘的摆动等遮住了光也会引起误报,所以这种报警器的可靠性也不高。
再者,就闭路监控电路防盗系统而言:它的安装线路复杂,而且技术要求比较高,价格也比较昂贵,不利于广泛利用。
综合以上报警器的不足,本系统采用了热释电红外传感器,它的制作简单、成本低,安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。
这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现。
同时它的信号经过单片机系统处理后利于跟PC机通信,便于多用户统一管理。
1.2 课题研究的目的及意义设计出防盗性能更加稳定,经济实惠,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠的热释红外传感器报警系统。
通过该系统有利的防止盗窃犯罪,充分的保护广大人民群众的人身财产安全。
2 方案设计2.1 系统概述本系统采用了热释电红外传感器,它的制作简单、成本低,安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。
这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信,便于多用户统一管理和用户操作。
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、在线调试等几个阶段,就本设计来说也包括这些过程。
它们的进程框图如图2-1所示。
图2-1 单片机应用系统研制过程框图2.2 总体设计从设计的要求来分析该设计需包括如下结果:热释电红外探头电路、报警电路、单片机、复位电路、LED显示控制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2-2总体设计框图所示。
图2-2 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,经测量放大电路、比较电路送至门限开关,打开门限阀门送出下TTL电平至89S51单片机.在单片机内,经软件查询,统计平均及识别判决等环节实时发出人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,当报警延迟一段时间后自动解除,也可人工手动解除报警信号,然后通过LED显示报警次数。
同时,还可以把整个系统变为自动开关灯系统,当有主人在时,可用手动解除报警功能,并且可以开启开关灯执行电路,在探测头感应到有人时执行电路执行开灯。
同时系统还可以使用在一些大型的公共场合,作为检测人数个数和人数的最大容量控制。
2.3 系统硬件选择从以上的分析可知在本设计中要用到如下电路:TA89S51、热释红外传感器、LED 数码管、按键、BISS0001、蜂鸣器等一些单片机外围应用电路,以及单片机的手工复位电路等等。
其中电路所用器件清单见下表2-1所列。
表2-1 元器件清单3 热释电人体红外传感器3.1 红外测温原理红外测温是通过探测物体表面发射的能量来测量其温度,由物理学可知,处于绝对温度(-273.15℃)以上的任何物体,都要释放热能,而红外辐射温度计测量其中与温度有关波长范围内的热能,并将其转换与温度成比例的电信号,由此测出其温度。
据斯蒂芬-波兹曼常数,绝对黑体其温度T 于与辐射能之间的关系为:其中:σ为蒂芬-波兹曼常数,其值为5.6697×10-12 w/cm 2 ,k 4 为黑体的温度;E 0 为黑体辐射能。
实际中大多数物体为非黑体,其热辐射公式为:E=εE 0其中:E 为物体在一定温度下的辐射能力;E 0 为与E 在同一温度下的黑体辐射能力;ε为黑度系数,表示物体的发射能力接近黑体的情况,其值在0~1之间。
由(2)可知,任何物体只要温度不是绝对零度都不断地发射红外辐射,物体的温度编 号名 称 型 号 数 量 1电阻 4.7K 2 2电阻 1K 6 3电阻 10K 2 4电阻 33K 4 5电容 30pF 2 6电容 47uF 5 7电容 0.01 uF 6 8发光二极管 LED 2绿4红 9三极管 9015/8050 2 10石英晶振 12MHz 1 11集成电路 AT89S51、BISS0001 1、1 12蜂鸣器 8R 1 13按键 * 2 14热释电红外传感器 3TR 1 15共阴数码管 DISPLAY 1 16电源接头 30T 1 17排阻 A103J 1越高,辐射的功率就越大,只要知道物体的温度和它的比辐射率,就可算出它所发射的辐射功率。
所以如果能量出物体的辐射功率,则可确定它的温度。
3.2 PIR传感器简单介绍热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型感灵敏度探测元件。
是一种能检测人体发射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,并将其转化成电压信号输出。