大棚卷帘机红外报警器的设计 2

潍坊学院本科毕业设计I摘要本文设计了一种新型热释电红外传感报警器，给出了它的结构原理及其应用电路。这种电路把热释电红外传感器的隐蔽性很好地应用于报警系统中，它通过菲涅尔透镜和被动红外传感器，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，从而实现了报警功能，达到了安全防护之目的。同时，在报警器的结构上也作了新的改善，加入单稳态电路，增加报警声音延迟功能并加入防破坏系统，比之前的产品更具有安全性。其中该系统主要涉及到单片机和热释电红外传感器，首先我们都知道单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域。另外，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，而且报警性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种报警器安装隐蔽，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。本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89C51，整个系统是在系统软件控制下工作的。关键词：单片机；红外传感器；数据采集；报警电路潍坊学院本科毕业设计IIABSTRACTInthisarticle,itdesignsanewpyroelectricinfraredsensoralarm,givingthestructureprinciplesandapplicationcircuit.Thiscircuitappliestheconcealmentofpyrolectricinfraredsensortoalarmsystem.Itdetectstheinfraredenergy'schangeofhumanradiationinnon-contactformthroughFresnellensandpassiveinfraredsensorandconvertsthechangeintovoltagesignaltooutput,whichrealizesthealarmfunctionandachievesthesecuritypurpose.Italsomakessomenewimprovementsofthealarm'sstructure,addingsingle-steady-statecircuit,delayedalarmsoundsfunctionandanti-sabotagesystem.Theproductissaferthanbefore.Thesystemismainlyrelatedtothemicrocontrollerandthepyroelectricinfraredsensor.Firstly,WeallknowthattheapplicationofSCM（SingleChipMicocomputer）iscontinuouslytothoroughly,becauseithasthestrongfunction,smallvolume,lowpowerconsumption,lowpriceandreliable,easytouse,soparticularlysuitableforrelatedcontrolandsystem,moreandmorewidelyusedinautomaticcontrol,intelligentinstrumentandmeter,dataacquisition,militaryproducts,andhouseholdelectricalappliances,etc,Inaddition,thissystemusedPyroelectricinfraredsensor.Itsmanufactureissimple,anditscostislow,andfixingisconvenient.Besides,thesystemhasmanymerits,suchassteadyguardagainsttheft,andstrongantijammingability,andhighsensitivity,andhighreliability.Thefixxingofthisalarmiscovert,whichisdiscoveredeasilybycracksman.AfterhasbeenprocessedbySCM,thesignalofalarmcommunicateswithPC,whichisconvenientforuniformmanagement.Thisdesignincludeshardwarepartandsoftwarepart.ThehardwarepartincludesthecontrolcircuitofSCM,andtheinfraredprobecircuit,andthealarmcircuit,andLEDcontrolcircuit.TheSCMusesAT89C51,theoverallsystemworksunderthecontrolofthesystemsoftware.Keywords:SCM;infraredsensor;datacollection;alarmcircuit潍坊学院本科毕业设计III目录摘要.................................................................IABSTRACT................................................................II第1章绪论.............................................................1第2章设计原理..........................................................22.1热释电红外传感器简单介绍.............................................22.2PIR的原理特性........................................................22.3AT89C51单片机简单概述................................................32.3.1AT89C51单片机的结构........................................32.3.2AT89C51管脚说明............................................3第3章方案设计..........................................................53.1总体设计思路.........................................................53.2具体电路模块设计.....................................................63.2.1热释电红外传感器原理........................................63.2.2放大电路的设计.............................................73.2.3时钟电路的设计.............................................73.2.4复位电路的设计.............................................83.2.5发光二极管报警电路的设计....................................83.2.6声音报警电路的设计.........................................93.3系统硬件电路的选择及说明.............................................93.4.1主程序工作流程图..........................................103.4.2中断服务程序工作流程图.....................................10第4章软件仿真.........................................................12总结...................................................................13参考文献................................................................14致谢...................................................................15附录一设计编程程序....................................................16附录二单片机控制的大棚卷帘机红外报警器原理图...........................18附录三单片机控制的大棚卷帘机红外报警器PCB图............................19附录四Proteus仿真原理图...............................................20潍坊学院本科毕业设计1第1章绪论随着设施农业的发展，大棚卷帘机以其省时省力而得到广泛应用。其中，顶置上拉式卷帘机使用的比较多，这种形式的卷帘机生产时间较早、价格便宜、安装简单。但人们在使用过程中常常忽视安全，认为小小的卷帘机不会带来大危险，结果导致伤亡事故的发生。因此对于此种情况，要求设计人员给出具有一定保护作用的装置，从而保护人们的生命财产安全。现如今出现以GSM无线通信技术为基础，应用于蔬菜温室大棚卷帘机的控制器，通过短信方式控制卷帘机的升降，即通过远程控制，实现卷帘机的升降，可以有效的避免事故的发生，还有各种硬件安全保护措施等，同样可起到保护的作用。此处是基于单片机的大棚卷帘机报警装置的设计，能够实现报警就同样可以达到自动停止卷帘机的运转，实现保护的功能。本设计中单片机选用AT89C52，该单片机具有价格低，加密性强，抗干扰能力强，超低功耗等特点，作为本设计的主控芯片非常合适。此系统也涉及到热释电红外传感器，这种传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号，同时，热释电红外传感器既可用于卷帘机安全报警装置，也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。设计任务与要求如下：(1)该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、报警等模块子函数。(2)本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、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。终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。(3)系统可实现功能。当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，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、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL电平至AT89C51单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声[1]。(4)红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。此