红外线防盗报警系统方案

红外线防盗报警系统设计摘要随着国民经济的发展,社会安全保障的需要,电子报警这门综合技术正在不断地发展。与此同时，红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分，由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且其抗干扰能力强。防盗报警系统利用单片机控制技术，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，并提示发生报警的区域部位，显示可能采取对策的系统。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。本设计正是基于此，设计了主动式、被动式红外防盗报警系统。本文系统地介绍了红外线防盗系统的基本原理、组成框图，详细地叙述了红外技术的发展及应用，描述了各项元器件的原理及构造，并给出部分基本电路。本文还细致地描述了利用单片机控制的软件流程、程序设计及调试，罗列了防盗报警器误报的分析及解决方法。关键词：红外探测；单片机；声光报警引言科技发展到今天，人们的生活中涌现出各种各样的科技产品，各种各样的电子产品更是花样百出、遍及人们生活中的每一部分。现在人们更是感觉到了科技给人们带来的巨大发展，科学技术作为第一生产力，在人类社会的发展中起了很大的推动作用，人类从原始向先进的发展都伴随着科学的发展，从原始的手工到现在的智能控制都是科技发展的结果，先进的科技能减轻人体劳动量、能更合理地利用时间完成任务，可以说科技的微小发展都会给人类带来很大的好处。当代生活中的人们越来越感觉到了社会的飞跃发展，科技的飞速发展给人们很多实惠、生活、学习、工作中都渗透着科技，都能明显地感受到它发展地威力。安全防范技术是以电子技术为主体的一门综合性技术。它的特点是灵敏度高、反映迅速、具有极高的准确性、可靠性、客观性及时间上的连续性。随着国民经济的发展,社会安全保障的需要,电子报警这门综合技术也在不断地发展。有一个安定、和谐的家庭氛围和社会气息是人们的基本要求，在无人看守的家庭、银行、仓库、商店、重要财经部门等一些重要的部门实施自动监测报警的要求就变得更必要、更重要了，它会使家庭、银行等重要部门的财产免受损失。针对这一要求人们研制了一系列自动报警系统。如有门磁式、触摸式、红外线监测等自动报警系统,报警器为人们解决了不少问题.但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构。价格高昂,一般人们难以接受。如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器，必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。由于红外线是不见光，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，此外，在电子防盗、人体探测等领域中，被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分，它在各领域都得到广泛的应用。由于它是不可见光，因此用它作防盗监控报警器，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且抗干扰能力强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目录引言……………………………………………………………………1第一章系统设计依据和原则…………………………………………2第二章使用说明………………………………………………………3第三章红外线3.1红外线简介……………………………………………………43.1.1红外线………………………………………………………43.1.2红外辐射……………………………………………………53.1.3红外辐射原理………………………………………………63.2红外技术……………………………………………………63.2.1红外技术定义………………………………………………73.2.2红外技术的发展史…………………………………………83.2.3红外技术的影响……………………………………………83.2.4红外技术的发展趋势………………………………………9第四章红外探测器4.1红外探测器…………………………………………………104.2红外探测器原理及分类………………………………………114.2.1红外探测器原理…………………………………………134.2.2红外探测器分类……………………………………………134.2.3被动红外报警探测器…………………………………………154.2.4主动式红外探测器…………………………………………16第五章主要元器件介绍………………………………………165.1单片机AT89C2051…………………………………………185.2电源电路……………………………………………………185.2.1固定三端稳压器………………………………………………195.2.278系列应用电路………………………………………………215.3555定时器………………………………………………………225.3.1555定时器简介………………………………………………235.3.2555时基电路的电路结构和逻辑功能……………………………245.4CMOS反相器电路结构及工作原理………………………………245.4.1CMOS反相器………………………………………………………255.4.2反相器CC4069……………………………………………………265.4.3CC4069其他应用…………………………………………………275.5模拟声响发生器（扬声器）……………………………………285.6传感器组成………………………………………………………285.7红外发光二极管…………………………………………………295.8光敏二极管………………………………………………………30第六章声光报警电路6.1555定时器组成的声光报警电路………………………………………316.1.1发射器电路原理与原理图………………………………………………326.1.2接收器原理图…………………………………………………………34第七章单片机控制红外线防盗报警器…………………………………357.1实验装置………………………………………………………………367.2硬件电路………………………………………………………………367.3软件设计………………………………………………………………377.4系统调试………………………………………………………………38第八章PCB板的制作与调试………………………………………………388.1PCB板的制作…………………………………………………………398.2制做与调试……………………………………………………………39第九章防盗报警器误报的分析及解决方法9.1防盗报警器故障引起的误报警………………………………………409.2报警器设计引起的误报警……………………………………………409.3报警器安装引起的误报警……………………………………………419.5环境引起的误报警……………………………………………………429.4用户使用不当引起的误报警…………………………………………43第一章系统设计依据和原则防盗报警系统通常由:探测器（又称报警器）、传输通道和报警控制器三部分构成。报警探测器是由传感器和信号处理组成的，用来探测入侵者入侵行为的，是由电子和机械部件组成的装置。1.报警探测器按工作原理主要可分为红外报警探测器、微波报警探测器、被动式红外/微波报警探测器、玻璃破碎报警探测器、振动报警探测器、超声波报警探测器、激光报警探测器、磁控开关报警探测器、开关报警探测器、视频运动检测报警器、声音探测器等许多种类。2.报警探测器按工作方式可分为主动式报警探测器和被动式报警探测器。3.报警探测器按探测范围的不同又可分为点控报警探测器、线控报警探测器、面控报警探测器和空间防范报警探测器。除了以上区分以外，还有其他方式的划分。在实际应用中，根据使用情况不同，合理选择不同防范类型的报警探测器，才能满足不同的安全防范要求。本设计的名称为“红外防盗报警器”。这是一种新型多功能防盗报警器，该设计的实物将有功能扩展性好，硬件配置先进等优点。此套报警系统对防范盗窃和追捕盗窃犯，有着重要的实用意义。该设计的完成主要由两个因素驱动，其一，满足消费需求的程度和领先性；其二，科学技术的发展。该设计主要有以下几个特点：1.由于防盗报警系统用途的特殊性，这就需要防盗报警系统不断改进其功能以应对盗贼层出不穷的盗窃手段。在设计时，充分考虑这一问题，使得系统的功能有着很好的扩展性，可以针对不同的场合，进行系统的改进。2.在设计时，考虑到实际现场环境和用户的安全防范要求。3.具有防拆动、防破坏功能。当报警探测器受到破坏、人为将其传输线短路或断路时，均能产生报警信号输出。4.具有一定的抗干扰能力，可以防止各种误报现象的发生，例如：防宠物和小动物骚扰、抗因环境条件变化而产生的误报干扰等。5.系统的灵敏度和可靠性很高。第二章使用说明一、安装要求1、安装时应避免红外对射报警器靠近冷热源，如冷热出风口、空调出风口、电暖器、冷气机等，避免直对门窗；2、红外对射报警器对所防护的范围应可直视，不能有障碍物；3、红外对射报警器应与墙面成90度的夹角，此时探测距离最远。二、使用方法1、接收部分用6V电源，发射部分用9V电源2、将报警器的发射与接收部分对准，打开电源开关，指示灯灭，则说明发射与接收已经对准，用手挡一下发射管或接收管，能报警则说明报警器可以工作然后离开监视区域三、注意事项在开机时开机时指示灯暗、报警声响变小和红外防盗报警器误报率较高时，一般是电压不足，此时应该更换电池。四、技术参数1、电源：发射部分9V，接收部分6V2、待机电流：接收部分≤100uA3、报警电流：接收部分≤150mA4、报警声响度：1米范围内不小于80DB5、探测距离：0.5米左右第三章红外线3.1红外线简介3.1.1红外线红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由德国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射,他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。红外线具有：1.有热效应2.穿透云雾的能力强因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当作传输之媒界。太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm之间。工作原理总图1是红外线直射式防盗报警器的发射部分电路图。“555'’时基集成电路A1与外围元件构成了自激多谐振荡器,其振荡频率约为30kHz,占空比为1:10…远红外线的功能简介3.1.2红外辐射红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波(电磁辐射)。1666年，英国物理学家I.牛顿发现，太阳光经过三棱镜后分裂成彩色光带──红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。1800年，英国天文学家F.W.赫歇耳在用水银温度计研究太阳光谱的热效应时，发现热效应最显著的部位不在彩色光带内，而在红光之外。因此，他认为在红光之外存在一种不可见光。后来的实验证明，这种不可见光与可见光具有相同的物理性质,遵守相同的规律,所不同的只是一个物理参数──波长。这种不可见光称为红外辐射，又称红外光、红外线。17～18世纪，许多物理学家认为，光（包括红外光和紫外光）具有波动的性质,有一定的传播速度,波长是它的特征参数并可以测量。可见光的彩色不同，反映了它们的波长不同。紫光的波长最短,红光的波长最长,红外辐射的波长则更长，紫外光的波长比紫光更短。1864年，英国物理学家J.C.麦克斯韦从理论上总结了当时已有的电磁学规律,提出了存在电磁波的可能性,它的传播速度可用纯电学量计算出来。后来的实际测量证明，其传播速度就是光速。因而猜想，光波就是电磁波。1887年，德国科