紅外線報(bào)警器

紅外線報(bào)警器班級(jí)：電科112學(xué)生：朱萍李存陽(yáng)程文衡紅麗紅外線報(bào)警器的背景及優(yōu)勢(shì)紅外線報(bào)警器國(guó)內(nèi)外發(fā)展及現(xiàn)狀整體設(shè)計(jì)工作原理及電路圖總結(jié)背景：隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，人們對(duì)自己所處的環(huán)境的安全性提出了更高的要求，但是由于大部分報(bào)警系統(tǒng)采用的是有線信道，這給系統(tǒng)安裝、維護(hù)和抗干擾都帶來(lái)了不利的一面。而采用無(wú)線信道的報(bào)警系統(tǒng)，可以做到安裝和維護(hù)變得更為方便，隱蔽性更好，不易被發(fā)現(xiàn)而被破壞，且抗干擾能力更強(qiáng)。由于紅外線是不可見(jiàn)光，所以有很好的隱蔽性。因此紅外無(wú)線用在防盜報(bào)警系統(tǒng)中將使報(bào)警系統(tǒng)更隱蔽，更可靠，更安全。。紅外線系統(tǒng)的背景及優(yōu)勢(shì)紅外線報(bào)警器有以下的優(yōu)勢(shì)：1、無(wú)形的防衛(wèi)方式：打破傳統(tǒng)的防盜方式，使入侵者在不知不覺(jué)中觸警。

2、良好的抗干擾特性：當(dāng)昆蟲或小動(dòng)物等通過(guò)防盜網(wǎng)時(shí)，由于不能完全遮斷防衛(wèi)射束，所以不會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)警3、利用這種系統(tǒng)，可以很方便地構(gòu)建各種隱蔽的防盜警戒布控，還可以用于各種設(shè)備的安全防護(hù)或者自動(dòng)控制方面，過(guò)探測(cè)特定空間中，一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)紅外光線的位置移動(dòng)，識(shí)別空間范圍內(nèi)是否有移動(dòng)人體存在，達(dá)到安全警戒或者自動(dòng)控制的目的。使用紅外線做信號(hào)載波的優(yōu)點(diǎn)很多：成本低、傳播范圍和方向可以控制（不會(huì)穿過(guò)墻壁，對(duì)隔壁家的電視造成影響）、不產(chǎn)生電磁輻射干擾，也不受干擾等等。因此被廣泛地應(yīng)用在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中。

紅外線報(bào)警器國(guó)內(nèi)外發(fā)展及現(xiàn)狀目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的防盜報(bào)警系統(tǒng)大部分是國(guó)外品牌，如早期的美國(guó)安定保、C&K、日本艾禮富、以色列EL等，近幾年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的加拿大楓葉、德國(guó)博世、美國(guó)GE等，國(guó)內(nèi)防盜報(bào)警產(chǎn)品廠商發(fā)展是在2000年以后，特別是在2004年國(guó)內(nèi)有些廠商迅速成長(zhǎng)，投資規(guī)模和企業(yè)規(guī)模都在迅速發(fā)展和擴(kuò)大。但是與國(guó)外廠商相比還有很大差距。

現(xiàn)階段，大部分工程商安裝防盜報(bào)警產(chǎn)品時(shí)傾向于國(guó)外品牌，其中，安裝的國(guó)外產(chǎn)品主要來(lái)自美國(guó)、日本和韓國(guó)，這三個(gè)國(guó)家的產(chǎn)品占據(jù)我國(guó)報(bào)警市場(chǎng)的近80%的市場(chǎng)份額這主要是因?yàn)?，在產(chǎn)品供給市場(chǎng)上，絕大部分國(guó)外品牌來(lái)自美國(guó)和日韓，防盜報(bào)警產(chǎn)品在這些國(guó)家的發(fā)展已經(jīng)非常成熟，產(chǎn)品功能穩(wěn)定、性能完善，再加上進(jìn)入我國(guó)是時(shí)間較早，所以在我國(guó)市場(chǎng)上占有相當(dāng)大的份額?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)使用的各類防盜、保安報(bào)警器基本都是以超聲波、微波等技術(shù)為基礎(chǔ)。而這里所涉及的主動(dòng)式報(bào)警器則采用了美國(guó)的傳感元件—主動(dòng)式紅外發(fā)射和接收傳感器。整體設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)方向：廣泛地應(yīng)用于教育、銀行、交通、電力、酒店、超市等公共場(chǎng)合。二、設(shè)計(jì)方案思路：本次設(shè)計(jì)的思路是安裝4個(gè)紅外接收頭，4位共陽(yáng)數(shù)碼管，一個(gè)蜂鳴器。任意一個(gè)紅外線切斷，數(shù)碼管顯示相應(yīng)的位數(shù)，蜂鳴器接著報(bào)警，然后按下復(fù)位鍵，回到初始狀態(tài)三、總體設(shè)計(jì)紅外線報(bào)警器采用AT89C51作為主要的芯片來(lái)制作，AT89C51芯片的功能比較全。紅外對(duì)射由發(fā)射管和接收管兩部分組成，當(dāng)發(fā)射管和接收管在某一角度的范圍之內(nèi)，接收頭接收到發(fā)射管發(fā)出的紅外信號(hào)時(shí)，相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。當(dāng)有障礙物阻擋了紅外對(duì)射管之間的信號(hào)傳輸，那么相應(yīng)的指示燈熄滅，同時(shí)報(bào)警器鳴叫，提示報(bào)警。報(bào)警一段時(shí)間后，人工解除報(bào)警。當(dāng)警情消除后，使用外部按鍵復(fù)位電路使系統(tǒng)復(fù)位三、基本原理框圖工作原理及電路圖一、工作原理：紅外線是指波長(zhǎng)為0.75～1.50μm之間；紅外對(duì)射的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境、不干擾其它設(shè)備，紅外線是一種光線，但又不同于普通可見(jiàn)光，它不會(huì)被察覺(jué)有了它不僅大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了成本，而且減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件?？梢允褂靡粚?duì)紅外線發(fā)射與接收的裝置，構(gòu)成紅外線的對(duì)射系統(tǒng)，稱為主動(dòng)式紅外線應(yīng)用系統(tǒng)。當(dāng)紅外線收、發(fā)裝置之間的隱形光路被阻擋時(shí)，接收裝置可以立即察覺(jué)到，發(fā)出警示信號(hào)。

二、相關(guān)電路圖及說(shuō)明1、紅外對(duì)射電路

紅外對(duì)射電路一共有四幅同樣的紅外對(duì)射電路構(gòu)成。上圖為其中的一幅紅外對(duì)射電路。當(dāng)紅外發(fā)射管D5加上電壓導(dǎo)通之后，紅外接收管D6將產(chǎn)生一個(gè)微小的光電流，NPN三極管Q15的基極將產(chǎn)生一個(gè)微小的電流，基極微小的電流存在使得Q15的b-e之間導(dǎo)通，NPN三極管Q15工作在飽和狀態(tài)，c-e之間的電阻很小，近似短路，集電極相當(dāng)于直接接地，電壓為0V。Q15的導(dǎo)通使得Q10的集電極電位近似于0V,則PNP三極管Q10飽和導(dǎo)通，那么Q10的發(fā)射極和集電極近似為短路，相當(dāng)于5V的電壓加載到發(fā)光二極管D7和電阻R43上，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，表示紅外對(duì)射管已經(jīng)形成通路。當(dāng)紅外對(duì)射管的通路被阻擋，D6產(chǎn)生不了光電流，三極管Q15、Q10截止，Q10的集電極上的電壓相當(dāng)于3.7V，發(fā)光二極管接地，不點(diǎn)亮，表示紅外對(duì)射管不導(dǎo)通。顯示電路由四位共陽(yáng)數(shù)碼管、PNP三極管、單片機(jī)組成。Q6、Q7、Q8、Q9分別控制四位數(shù)碼管顯示。當(dāng)紅外對(duì)射管1號(hào)被阻擋，則紅外對(duì)射電路中的發(fā)光二極管的正端，與單片機(jī)相連的引腳上測(cè)得3.7V的高電平，單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示“1”，提示用戶1號(hào)門有人闖入。同樣，當(dāng)其他的紅外對(duì)射管被阻擋后，同樣會(huì)顯示2、3、4，提示用戶有人闖入。單片機(jī)的P1口與數(shù)碼管的八個(gè)顯示段相連，三極管的集電極串聯(lián)一個(gè)電阻后與數(shù)碼管的片選端相連。當(dāng)單片機(jī)的P3口輸出為高電平的時(shí)候，三極管截止，若此時(shí)P1口輸出為高電平，則數(shù)碼管將顯示數(shù)字“8”。通過(guò)改變P1口輸出高電、低電平的不同，數(shù)碼管將會(huì)顯示0~9之間的數(shù)字。改變P3口的高低電平則可以選擇數(shù)碼管的位顯示。3、報(bào)警電路：

報(bào)警電路由蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路和按鍵電路兩部分組成。當(dāng)P2.4~2.8口檢測(cè)到高電平，即表示有人闖入，則單片機(jī)的P2.2口將輸出低電平，使得PNP三極管Q3飽和導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。按鍵電路是讓用戶手動(dòng)解除報(bào)警[11]。當(dāng)按鍵按下后，單片機(jī)P2.0口檢測(cè)到低電平，使得P2.2輸出為高電平，解除報(bào)警。單片機(jī)程序設(shè)計(jì)：

程序流程圖：總結(jié)本設(shè)計(jì)研究了一種基于單片機(jī)技術(shù)的無(wú)線智能防盜報(bào)警器，它是一種新穎的主動(dòng)式紅外探測(cè)器件。該報(bào)警器的最大特點(diǎn)就是使用戶能夠操作簡(jiǎn)單、易懂、靈活；且安裝方便、誤報(bào)率低。隨