紅外感應(yīng)報(bào)警器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、精品文檔國(guó)家職業(yè)資格全省或市統(tǒng)一鑒定維修電工 論文國(guó)家職業(yè)資格II級(jí)論文題目： 紅外感應(yīng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)姓 名： 石 榮 寬 身份證號(hào)：準(zhǔn)考證號(hào)： 所在省市： 江蘇省鹽城市 所在單位： 江蘇省鹽城技師學(xué)院 紅外感應(yīng)報(bào)警器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)石 榮 寬江蘇省鹽城技師學(xué)院【摘要】本系統(tǒng)重點(diǎn)介紹了紅外感應(yīng)報(bào)警器的根本工作流程和用途。它是結(jié)合單片機(jī)、電子根底、傳感器為一體的新技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展和人們生活的提高，人們對(duì)于商場(chǎng)、住宅、的平安性能的要求有所增強(qiáng)，然而紅外感應(yīng)報(bào)警器在防盜、報(bào)警、探測(cè)等領(lǐng)域中有效的提高了小區(qū)住宅、商場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)的平安，有效的保證了人們的生命和財(cái)產(chǎn)平安。一般的紅外線探測(cè)報(bào)警器由紅外傳感器，

2、電壓比擬器，信號(hào)放大器，延時(shí)電路等組成。紅外感應(yīng)報(bào)警器之所以能在生活中應(yīng)用廣泛是因?yàn)?，其本錢(qián)低，體積小，不易被發(fā)現(xiàn)，技術(shù)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，深受廣闊用戶人的歡送?！娟P(guān)鍵詞】單片機(jī) 傳感器 防盜報(bào)警 1.引言：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，平安問(wèn)題顯得十分重要，如今，平安防范及報(bào)警系統(tǒng)是保障人的生命、財(cái)產(chǎn)以及住宅的重要保障。然而，傳統(tǒng)的防盜報(bào)警器無(wú)法滿足現(xiàn)在的需求，而且容易破壞，無(wú)法控制，安裝、擴(kuò)展也不方便。本文采用無(wú)線防盜報(bào)警器以單片機(jī)為核心，功能強(qiáng)大，也易于擴(kuò)展，利用傳感器的紅外發(fā)射、接受，從而到達(dá)防盜報(bào)警的效果。2.系統(tǒng)構(gòu)成以及原理2.1系統(tǒng)框圖圖1 系統(tǒng)工作原理框圖2.2 系統(tǒng)的工作原理當(dāng)一些不法分子

3、跨過(guò)防范區(qū)時(shí)，會(huì)引起紅外感應(yīng)發(fā)生變化。這時(shí)紅外輻射經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)在熱電紅外感應(yīng)器PIS-209S探測(cè)元上，紅外感應(yīng)器將輸出電壓信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)信號(hào)放大，并傳送給信號(hào)采集與處理單元電路，最后向單片機(jī)輸入高電平的數(shù)字信號(hào)。然而，對(duì)于有些情況，我們也可以通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置最正確響應(yīng)報(bào)警時(shí)間來(lái)對(duì)不法分子進(jìn)行區(qū)別，然后由單片機(jī)通過(guò)信號(hào)采集與處理電路傳來(lái)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行判別，是否啟動(dòng)報(bào)警。如果啟動(dòng)報(bào)警器，單片機(jī)那么控制語(yǔ)音芯片對(duì)不法分子進(jìn)行警告，進(jìn)而使主人及周邊的人得知有事發(fā)生，并記錄報(bào)警的時(shí)間和不法分子錄音，同時(shí)人們可通過(guò)鍵盤(pán)上的按鍵查詢不法分子作案報(bào)警時(shí)間，最后在液晶屏上顯示報(bào)警時(shí)間。2.4系統(tǒng)框圖各部件說(shuō)明1紅

4、外傳感器傳感器是整個(gè)報(bào)警器的“觸覺(jué)，其重要性那么是其它元器件無(wú)可代替的，它是現(xiàn)代防盜報(bào)警器的“眼睛，如果沒(méi)有了傳感器，那么整個(gè)防報(bào)系統(tǒng)那么無(wú)法檢測(cè)到信號(hào)源，就無(wú)法做出相應(yīng)的處理。防盜報(bào)警器傳感種類(lèi)很多；紅外線、門(mén)磁、聲波傳感器等等 菲涅爾透鏡可將人體輻射的紅外線得到的熱傳送到紅外傳感器上，用來(lái)提高傳感器的靈敏度，擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍。主要用于監(jiān)測(cè)人體移動(dòng)，聲波傳感以產(chǎn)生交替變化的紅外輻射盲區(qū)和高靈敏區(qū)來(lái)感知有無(wú)非法分子入侵，進(jìn)而在通過(guò)報(bào)警器就可以到達(dá)防盜、防偷的效果2信號(hào)放大電路 如圖2所示圖2 信號(hào)放大電路大電路 熱釋電紅外傳感器PIS-209S輸出電壓信號(hào)，使該電壓信號(hào)通過(guò)一個(gè)電容電阻構(gòu)成的濾波器

5、，該濾波器上、下限截止頻率分別為16HZ和0.16HZ。但是熱釋電紅外傳感器輸出的電壓信號(hào)是一個(gè)變化且十分微弱的信號(hào)源，同時(shí)光學(xué)系統(tǒng)的作用又使得輸出信號(hào)電壓呈現(xiàn)一種脈沖形式被測(cè)物體的移動(dòng)速度是由脈沖電壓的頻率所決定的因此應(yīng)該對(duì)熱釋紅外感應(yīng)報(bào)警器的輸出電壓進(jìn)行放大，經(jīng)集成運(yùn)放LM324兩級(jí)放大，從而輸出VO1信號(hào)給信號(hào)采集與處理單元電路。3信號(hào)采集與處理單元電路 如圖3所示圖3 信號(hào)采集與處理電路 傳出信號(hào)VO1先由外傳感處理BISS0001中的運(yùn)算放大器OP1前置放大，再由電容耦合運(yùn)放OP2進(jìn)行二次放大，然后由COP1和COP2構(gòu)成的電壓比擬器進(jìn)行雙向處理，再由檢測(cè)出有效地觸發(fā)電壓信號(hào)來(lái)觸發(fā)延

6、遲定時(shí)器，晶體管VT1接單片機(jī)，VO2為讀取輸出信號(hào)。BISS0001由電壓比擬器、延遲時(shí)間定時(shí)器、運(yùn)算放大器、狀態(tài)控制器和封鎖時(shí)間定時(shí)器以及電壓源組成的CMOS數(shù)模專(zhuān)用集成電路。它具有可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)兩種工作方式，它還具有獨(dú)立高輸入阻抗放大器，與傳感器相連接，相匹配，從而進(jìn)行信號(hào)的處理。它內(nèi)部的雙向鑒幅器具有抑制抗干擾能力，并且封鎖時(shí)間和時(shí)間定時(shí)器穩(wěn)定可靠，調(diào)節(jié)范圍廣。在本電路中，我們采用了處于重復(fù)觸發(fā)方式，引腳A與電源VCC相連接，在定時(shí)周期TX內(nèi)，BISS0001輸出電位為高電位時(shí)，VT1晶體管飽和導(dǎo)通，其集電極為低電位，并把信號(hào)送入單片機(jī)內(nèi)；當(dāng)TX結(jié)束時(shí)，BISS0001封鎖周

7、期TI,其輸出變?yōu)榈碗娖剑w管VT1截止，其集電極為高電平。TX定時(shí)間隔由3腳和4腳所接電容和電阻來(lái)決定。4鍵盤(pán)控制面板和顯示電路 如圖4所示鍵盤(pán)是人機(jī)對(duì)話的一種重要方式，本文采用HT1621液晶顯示驅(qū)動(dòng)芯片，在各種系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們經(jīng)常用鍵盤(pán)向微控制器輸入程序載體和數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。通過(guò)對(duì)鍵盤(pán)操作來(lái)設(shè)定報(bào)警，來(lái)滿足所需功能，最終到達(dá)更為人性化和智能化。HI1621芯片是32×4顯存多功能LCD驅(qū)動(dòng)器，只要將4個(gè)接口與控制器相連接，即可到達(dá)報(bào)警、火警等 用來(lái)構(gòu)成直觀的16個(gè)漢字顯示內(nèi)容，同時(shí)利用HI1621驅(qū)動(dòng)芯片提供看門(mén)狗時(shí)鐘的效果，來(lái)啟動(dòng)自動(dòng)復(fù)位和恢復(fù)工作的效果。圖4 鍵盤(pán)控制面板5

8、報(bào)警指示所謂報(bào)警系統(tǒng)的主要目的是為了在出現(xiàn)危急時(shí)給人以警示和提醒，從而進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)急處理。從而到達(dá)防止意外事件減少發(fā)生意外情況而帶來(lái)的各種損失，報(bào)警系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的重要組成局部，它由傳感器、報(bào)警裝置和微控制器三大局部構(gòu)成，形象的說(shuō)，微控制器相當(dāng)于人的“大腦，傳感器相當(dāng)于人的“眼睛，報(bào)警裝置相當(dāng)于人的“手和腳。它向人們提供各種工作狀態(tài)和信號(hào)，從而進(jìn)行相應(yīng)的各種報(bào)警處理。6語(yǔ)音錄放電路 如圖5所示電路采用的核心是AT89C52作為CPU。接口P0.0PO.5與ISD1420連接，在電路設(shè)計(jì)中，ISD1420的控制和地端都必須接高電平或者低電平，而不能懸空。否那么將會(huì)停止播放錄音情況，信號(hào)耦合電容要

9、與MICREF相連，并且到模擬地的電容相同。而ISD1420芯片的SP+、SP-端不能直接接地，這是值得我們注意的，只可懸空或接揚(yáng)聲器。外接功率放大器時(shí)，一端采取單向端輸出，那么另一端接10uf到地或者懸空，否那么ISD元器件將會(huì)損壞。單片機(jī)AT89C52是一種低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，內(nèi)含4KB在線可編程。ISD1420芯片也是一種低功耗0.5W，放音時(shí)間20s，放音電流15mA；可以擴(kuò)充級(jí)聯(lián)，并且可以分段錄放。持續(xù)放音等?？煞?60段；最小分段：20S/160段=0.125S；錄放次數(shù)可高達(dá)10萬(wàn)余次；無(wú)需后備電流，并且斷電信息可以儲(chǔ)存，信息可存達(dá)100年；并且ISD1420無(wú)需

10、專(zhuān)用的編程器及語(yǔ)音開(kāi)放器；高平伏先級(jí)錄音，低電平放音。引腳SP+、SP-為音頻信號(hào)輸出端，并可驅(qū)動(dòng)816揚(yáng)聲器。MICREF為話筒輸入端，不用那么懸空，MIC為話筒輸入端，可通過(guò)電容耦合。通常ISD1420驅(qū)動(dòng)在1W以下的揚(yáng)聲器，用低電壓集成功率放大器LM386作為揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)芯片，也是本電路所選用的，1W-10W的可選用TDA2003作為揚(yáng)聲驅(qū)動(dòng)芯片圖5 語(yǔ)音錄放電路3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 軟件設(shè)計(jì)思想本文的軟件設(shè)計(jì)的根本思想是為實(shí)現(xiàn)用戶平安保障功能的可編程。從而對(duì)警戒防盜區(qū)進(jìn)行監(jiān)視報(bào)警，軟件設(shè)計(jì)的主要工作任務(wù)是完成單片機(jī)對(duì)紅外報(bào)警器信號(hào)處理器BISS0001輸出的數(shù)字信號(hào)VO2處理，語(yǔ)音效勞

11、那么來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音錄放。 BISS0001芯片會(huì)對(duì)傳感器傳出來(lái)的信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理，從而得到VO2信號(hào)。但為了提高檢測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確和可靠性上，可用單片機(jī)對(duì)VO2信號(hào)進(jìn)一步方法處理。同時(shí)對(duì)語(yǔ)音芯片1420編程進(jìn)行工作過(guò)程編寫(xiě)。當(dāng)按住“REC鍵時(shí)，語(yǔ)音錄音，同時(shí)燈亮；當(dāng)放音結(jié)束時(shí)，就會(huì)自動(dòng)停止。ISD1420的地址線是8位，有6位與AT89C52的I/O街口。每段語(yǔ)音可由地址控制輸出。每125ms為一個(gè)地址、最小每段語(yǔ)音長(zhǎng)度為125ms。并由A2A7六根地址線控制，用戶錄制并沒(méi)有段語(yǔ)結(jié)束標(biāo)志EOM和溢出標(biāo)志OVF。并由單片機(jī)對(duì)起始地址進(jìn)行放音，當(dāng)遇到EOM那么自動(dòng)停止放音。同時(shí)單片機(jī)接收到結(jié)束信號(hào)就開(kāi)始

12、對(duì)下一段語(yǔ)音起始地址進(jìn)行觸發(fā)，如此往復(fù)，從而到達(dá)語(yǔ)音的自動(dòng)組合。3.2 程序流程圖 如圖6所示圖6 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)流程圖3.3 控制程序程序如下： ORG 0000H START: ACALL YS1S MOV, P1 CJNEA, #FFH, 2CJC SETB P3.5 MOV A, #0H MOV SBUF, A DF: JNB T1，DF CLR T1 ACALL YS2S AJMP START 2CJC: ACALL YS1S MOV A, P1 CJNE A, #FFH, K1 ACALL START K1: CJNE A, #FEH, K2 MOV A, #F9H ACALL K

13、K2: CJNE A, #FDH, K3 MOV A, #A4H ACALL K K3: CJNE A, #FBH, K4 MOV A, #BOH ACALL K K4: CJNE A, #F7H, K5 MOV A, #99H ACALL K K5: CJNE A, #EFH, K6 MOV A, #92H ACALL K K6: CJNE A, #DFH, K7 MOV A, #82H ACALL K K7: CJNE A, #BFH, K8 MOV A, #F8H ACALL K K8: CJNE A, #7FH, START MOV A, #80H ACALL K K: CLR P3.5 MOV SBUF, A DF: JNB T1， DF CLR T1 ACALL YS2S END4.結(jié)束語(yǔ) 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了紅外防盜報(bào)警的功能，經(jīng)屢次嘗試和使用，工作性能穩(wěn)定。用戶可以