热释电红外遥控报警器 毕业论文

热释电红外遥控报警器 毕业论文 红外遥控报警器 摘要:博物馆里收藏着各式各样的珍贵文物，文物的安保工作也就变得尤其重要。本次对象是博物 馆展柜文物的防盗报警器设计，这是一种被动式红外报警器，采用热释电红外探测器获取探测信号，信 号经过放大比较后送给单片机进行处理，实现报警，默认情况下，报警10s。通过遥控开关可以实现单 片机复位，遥控发射与接收部分用专用的编解码芯片进行编码和解码，简单、方便，30米的范围内都可 以进行复位。本次设计的特点是通过放大电路增益的调整可以实现探测范围在0-10米内可调;隐蔽性强、 81/2灵敏度高，灵敏度达到3300v/w,探测率达到1.5×10cmHz/W，视场达到138?×125?;通过光敏开 关电路控制白天与晚上探测范围的自动调整。 关键字:红外遥控，热释电红外探测器，单片机，光敏电阻 Infrared remote control alarm Abstract: There are every kind of cultural relics in the museum, security becomes especially important. The design object is the design aims to anti-theft alarm of Museum showcases , which is a passive infrared alarm system, Detecting signal by a pyroelectric infrared detector, then the signal is sent to single-chip microcomputer for processing, by default, the alarm will stop after 10s . Through the remote control switch can realize single-chip microcomputer reset, remote control transmitting and receiving part using coding and decoding chip dedicated for encoding and decoding, it is simple,and convenient, it can be reset within 30 meters. Characteristic of this design is through the amplification circuit gain adjustment can realize adjustable detection range in 0-10 meters; it has strong concealment and high sensitivity, the sensitivity is up to3300v/w, detection rate is up to 1.5 × 108cmHz1/2/W, field of view is up to 138 * 125 DEG; it can automatically adjust the day and night detection range through light switch. Keywords: infrared remote control, pyroelectric infrared detector, MCU, photosensitive resistance 目 录 皖西学院本科毕业论文,设计, 第1章 引言 .................................................................................................................. 1 第2章 系统总体设计 .................................................................................................. 3 第3章 红外遥控报警器的硬件电路 .................................................................. 7 3.1 电路元器件介绍 ............................................................................................... 7 3.1.1 热释电红外传感器 .................................................................................. 7 3.1.2 AT89C51单片机..................................................................................... 10 3.1.3 PT2262/PT2272 ...................................................................................... 11 3.1.4 光敏电阻 ................................................................................................ 14 3.2 报警器的电路设计 ....................................................................................... 14 3.2.1 放大电路 .............................................................................................. 14 3.2.2 时钟电路 .............................................................................................. 15 3.2.3 复位电路 ................................................................................................ 16 3.2.4 声音报警电路 ........................................................................................ 16 3.2.5 光敏开关电路 ........................................................................................ 16 3.2.6 红外遥控发射电路 ................................................................................ 17 3.2.7 红外遥控接收电路 ................................................................................ 18 第4章 报警系统的软件设计 .................................................................................... 20 4.1 主程序工作流程图 .......................................................................................... 20 4.2 程序分析 .......................................................................................................... 21 第5章 仿真与性能分析 ............................................................................................ 23 结论 .............................................................................................................................. 25 致谢 .............................................................................................................................. 26 参考文献 ...................................................................................................................... 27 1 引言 中国有着5000年悠久历史，多年的历史沉淀形成了多种类型的历史文物，现在各地都时常发生文物被盗/破坏事件，给国家和文物研究部门都造成了极大的损失，文物保护部门对安全的要求也越来越高，所以可靠的防盗报警设施尤为重要，本次设计主要就是针对博物馆展柜设计的红外遥控报警器，跟普通的报警装置相比，红外线报警器优势明显，比如红外线用人的肉眼是看不见的，抗干扰性特别强，且安全。同时又具有直线传播的性质，产生相互间干扰的可能性非常小，所以是公认的很好的信息传输媒体，红外报警器也成为了一种非常流行的报警器。防盗报警器是在上世纪初在北美开始流行的，当时是为了方便警察去帮助需要求救的人设计的。后来由于通讯技术的发展，使得很远的距离也能够接受到这种求救信号。从此以后电话开始普及起来，从而电话报警的方式得到了迅猛的发展。国外的防盗报警技术现在已经很成熟了从北美的报警器发展过程，我们可以很好地借鉴一下。目前，联网报警模式是最成功的的报警模式，所谓联网报警就是将整个安防产业整合，形成一种高水平管理与高科技相结合的模式。比如美国的棋诺亚公司，在这方面可以算是老大了，他们一开始也是做简单的防盗报警系统，技术水平与现在中国的许多安防产的业的技术水平相差无几。大概到了70年代左右的样子，他们转变了方式，变为联网报警服务商，建立了首家网管中心。尤其是大量的网管技术的引用使其现己成为十分先进的联网报警服务平台。世界上好多国家和地区都有其分公司，仅就北美的客户而言，也早己超过600万。在60年代的时候，我国的技防工作就开始了，那时候由于形势所迫，一些重要场所开始用自己的方式去防范，当当时由于技术上的不成熟，仅仅采用声控报警的方式。罪犯分子如果撬玻璃的话，发出的声音就会传到了值班人员的耳朵里。值班人员判断出罪犯在进行行窃，及时上报有关部门，及时抓获犯罪分子。目前，我国的防盗报警技术已经达到了世界水平。在现代先进技术的支持下，防盗系统进入了一个新的阶段。 60年代初左右的样子，遥控技术开始萌芽，但是在一些发达国家开始兴起，发展速度也一直很缓慢。到了70年代，遥控技术得到了飞速猛进的发展，究其原因，归功于电子技术，计算机技术等行业的迅速发展。一般而言，红外遥控系统主要由两部分构成:一是红外发射部分。主要是利用红外发光二极管与编码芯片，再加上外围电路。对于红外发光二极管，如果从外型上看，与普通二极管是没有什么区别的，只是颜色不一样，通常有透明、深蓝、黑色三种颜色。其实这种二极管是一种特殊的发光二极管，在他的两端施加电压时他发射的是波长在940mm左右的红外线而不是可见光。如果要判断一个红外发光二极管能 第 1 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 否正常使用，可以用判断普通二极管的方法去判断他，只要用万用表电阻挡测量一下红外发光二极管的反、正向电阻就行了。红外发光二极管的本身特性决定了他的发射功率肯定不会大，所以接收端接收到的信号时非常微弱的，对信号进行放大处理是非常必要的，前些年一直都是用专门的放大芯片进行放大，现在大部分都是用一体化接收头。红外接收头的封装通常有铁皮屏蔽和塑料屏蔽两种方式。而每种方式都有数据输出，电源正极和电源负极三个端口。成品红外接收头使用时就像三极管一样，非常的方便，对于载波需要注意，这是因为一般而言载波频率都是38kHz，这是由发射端所使用的晶振决定了的，然后对晶振进行12分频， 约等于38kHz。红外遥控最明显的特点是编解码容易，可进行多路遥控而又不干扰其他设备。 对于博物馆而言，单一的防盗装置肯定是不能满足要求的，需要各种防盗装置的配合与协调，而展柜的防盗报警装置是文物的最后一道防线，所以对于整个防盗系统来说是至关重要的，这也是我这次设计选的意义所在。 第 2 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 2 系统总体设计 总体设计思路: 本设计包括红外遥控开关和热释电红外报警器两个部分。也可以划分为红外发射，红外接收，按键控制，信号检测、信号放大，光敏控制报警等模块。电路结构可划分为:红外遥控发射电路，红外接收电路，信号检测电路，报警电路等。所以此系统也是红外通信与单片机应用系统结合的一种应用。下图可以清晰的描述他们的关系: 驱动 LED闪烁复位电路 。 报警 遥AT8 控9 开C51 驱动 声音报警 信号检测 放大 关 大 可变电阻 光敏电阻 图2-1 总体设计框图 第 3 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 第 4 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 图2-2 总体设计原理图 正常情况下，报警器开始工作，若有人进入展柜禁区，人体会发射红外线，热释电红外探测器就会把红外信号转换为电信号，然后单片机就收到了传过来的经过放大过的信号，就会驱动报警电路进行报警，默认报警时间是10S钟，当然，也可以用遥控的方式通过复位来解除报警。由于光敏电阻的影响，白天与晚上的探测范围是不同的，也可以通过参数设置放大倍数调整探测距离。整个工作流程就是这样。对于遥控开关的设计如下: 红外发射 一体化红外接收头 编 码 光电 按 调 放大解 键 解码 制 调 图2-3红外线遥控开关框图 对于遥控开关的设计，只要设计遥控开关电路去控制报警器就行了，初步可以制定以下两种方案: 方案1 :以单片机为主体制作一个红外遥控器，控制复位开关。 红外发射部分: 单 按键 红外 片 控制 发射 机 图2-4方案二红外发射部分示意图 按键一旦按下，在单片机内部软件的控制下产生控制脉冲，控制脉冲经红外发光二极管发射出去。 红外接收部分: 采用红外接收头接收红外信号，信号传送给单片机，经软件控制完成红外信号的解码。 第 5 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 显示 单 受控元件 片 机 红外接收 图2-5红外接收部分示意图 方案2:采用专业编解码芯片PT2262和PT2272形成红外收发系统。 编码芯片 PT2262 编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，从 17 脚输出到射频发射模块的数据输入端发射出去。射频接收模块接收后送到解码芯片 PT2272，其地址码经过三次比较核对后， PT2272 的 VT 脚才输出高电平，驱动继电器工作，完成开关的设计。采用PT2262和PT2272编、解码非常方便，易实现，稳定性也好。 方案比较:我仔细比较了这两套方案，第一种采用单片机控制，功能强大，设计非常灵活，软件编解码也很复杂，作为开关而言，很不经济。第二种采用专业编解码器件，简单，实用性强，好多车辆防盗系统，遥控玩具等都是采用这种方式。 综合比较，我选择了第二种方案。 第 6 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 3 防盗报警器硬件电路分析 3.1 电路元器件介绍 3.1.1热释电红外传感器 (1)基本原理介绍 热释电红外传感器是一种目前非常流行的探测元件，由滤光片,热释电元件，高输入阻抗放大器等组成。我们知道，人是不断向外发射红外线的，人体的正常体温为36~37.5 ? ，其辐射的最强的红外线的波长为9.67~9.64um,中心波长为9.65um。热释电红外传感器滤光窗的响应波长(7~14um)，故滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通过，而最大限度地阻止阳光、灯光等可见光中的红外线的通过，以免引起干扰测出人体红外线变化的器件.热释电红外传感器可以将人体的红外能量变化转换为电信号，如果将这个电压信号放大的话，那么就可以控制其他自动化装置了。工作原理图如下: VccVCCR23v12v C1 R4 Q1OUT Y2 FETRSR3Q2 NPN C2 R1 Y1 图3-1 热释电红外传感器原理图 热释电红外传感器是一种热电型的红外传感器，是服从热电效应原理的，该传感器将两个性质一样的热电元反向串联，可以抑制温差，减少干扰，实现不接触就可以测出红外线能量变化的功能，然后转化为电信号输出。热电元输出的电荷信号是不能直接使用的，必须用电阻将其转换为电压形式。下面是一种型号热释电红外探测器KP500B.如下图: 第 7 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 图3-2 KP500B详细参数 (2)具体参数分析 当红外辐射入射晶体，被晶体吸收后，晶体温度升高，自极化强度变小，即电荷面密度变小。这样，晶体表面存在多余的中和电荷，这些电荷以电压或电流的形式输出,根据热平衡方程，对周期变化的红外辐射响应元温升为: ,,,,T (1) d22G1，,, ,,(式中,正弦变化辐射功率峰值;为辐射角频率;为响应元比辐射率;G是响应元热导，,是热时间常数，单位S。) 第 8 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 而热释电电流与辐射角频率、响应元面积、温升成正比，即 ipAT,,, (2) ddd (式中:P一热电系数;一响应元面积) Ad 把(1)代入(2)，可知热释电电流为: ,,pAd, (3) id221，G,, , 可见，对于特定的响应元(其面积Ad、热电系数P、比辐射率、响应元热导G、热时间 常数一定)的热释电电流，如果辐射角频率一定，则只与感受的辐射功率的大小成正比，, 并随辐射功率的变化而变化。 热释电电压为: ,,TpAR,,ddeV,， (4) 2222G11，，,,,,e ,RR(式中传感器等效输入电阻;一传感器等效电容;一电时间常数) ece 由(4)可以计算出灵敏度为: ,pARV,esd,,，R (5) s2222,11G，，,,,,e VRs,VR,,,,DAf ， (6) Vd0pV0n p,fV (式中为辐射到探测器的功率，为带宽，为噪声电压)。 00n最大探测距离的计算: 1/2，，1/21,，，,,1/21/21/2DNA,,，，00,,，，DfVV/,,J，，，，,,,,,2sn，，，，，，, (7) ,，，，R？1234 ws/, J 为目标的光谱辐射强度, 单位( );为大气透过率, 无量纲; D0 为光学系统入r, ,,射孔径直径, 单位( cm) ;( N A ) 表示数值孔径,为传感器光谱透过率, 无量纲;D为0 第 9 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 单探测率;为瞬时视场; 为等效噪音带宽, 单位( Hz) ; 为系统信噪比, 无VV/,,fsn 量纲。 通过对热释电红外探测器的参数分析，可以知道，最大探测距离与很多因素有关，但是对于特定的传感器而言，主要与辐射强度有关 。从上面的式子中可以得到探测距离与输出电压的关系，从而可以通过对输出电压的控制间接地改变探测范围。 3.1.2 AT89C51单片机 AT89C51单片机是一种高性能的单片机，采用CMOS工艺制造，性能很高，片内含4k bytes的EPROM和128 bytes的 RAM，片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash 存储单元，功能强大。AT89C51单片机性价比是很高的，可应用于很多控制领域。51系列是我们常见单片机，但是事实上，类型与特性的不同决定了他们种类的多样性， MCS-51是一系列单片机的总称。世界上很多公司也都在做单片机，他们大多数是以MCS-51为基础，根据自己的需要开发出更多的产品。所以只是功能上的差别，核心是一样的。目前，89C51是一种非常流行的单片机，此次设计我就是采用了AT89C51单片机。 管脚说明:VCC:供电电压，GND:接地 P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 第 10 页 皖西学院本科毕业论文,设计, P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。 将防盗报警系统设计中所需要用到AT89C51的引脚及其功能说明列出表格，以便对防盗报警系统设计有更好的了解与设计。如下表所示: 引脚 功能说明 接收外接传感器控制信号 P1.0 控制工作指示灯LED-GREEN P1.2 P3.0(RXD) 控制报警指示灯LED-RED P3.1(TXD) 控制外接喇叭 复位 RESET 供电电压VCC 接地 GND 图3-3 AT89C51单片机引脚说明 传感器控制信号只要给P1.0一个低电平，单片机就会在内部程序的控制下，使P1.2置为低电平，控制工作指示灯LED-GREEN熄灭;同时P3.0(RXD)与P3.1(TXD)也置为低电平，控制报警指示灯LED-RED开始闪烁报警，喇叭发出报警。Reset只要有低电平触发，报警就会终止。 3.1.3 PT2262/PT2272 介绍 PT2262/2272是一对编解码芯片，采用CMOS制造，功能强大，应用范围也比较广，是一对比较流行的编解码芯片。 (1) PT2262说明 第 11 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 编码芯片 PT2262 编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，从 17 脚输出到射频发射模块的数据输入端发射出去。在通常使用中，一般采用 8 位地址码和 4 位数据码，这时编码电路 PT2262 和解码 PT2272 的第 1,8 脚为地址设定脚，有三种状态可供选择:悬空、接正电源、接地三种状态，只有发射端 PT2262 和接收端 PT2272 的地址编码完全相同，才能配对使用。1-8为地址输入端，10-13为数据输出端。 (2)PT2272参数介绍 PT2272是一块解码芯片，详细参数如下: 第 12 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 第 13 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 射频接收模块接收后送到解码芯片 PT2272，其地址码经过三次比较核对后 ， PT2272 的 VT 脚才输出高电平，与此同时与 PT2272 相应的数据脚也输出高电平，PT2262 每次发射时至少发射 4 组字码，PT2272 只有在连续三次检测到相同的地址码加数据码才会把 数据码中的“1”驱动相应的数据输出端为高电平和驱动 VT 端同步为高电平。 PT2262 和 PT2272 除地址编码必须完全一致外，振荡电阻还必须匹配，否则接收距离会变近甚至无法接收，在具体的应用中，外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节，阻值越大振荡频率越低，编码的宽度越大，发码一帧的时间越长。 相对来说 PT2262 用 1.2M，2272 用 200K 配套发射效果比较好。 3.1.4 光敏电阻 光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器;入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大 光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4~0.76)um的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。光敏电阻属半导体光敏器件，除具灵敏度高，反应速度快，光谱特性及r值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性，可广泛应用音乐杯，礼品盒，迷你小夜灯，光声控开关，路灯自动开关以及各种光控玩具，光控灯饰，灯具等光自动开关控制领域 3.2 报警器的电路原理 第 14 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 3.2.1放大电路 3-4 放大电路原理图 热释电红外传感器输出的检测信号很小，仅1mV左右，所以要对信号进行放大处理。信号经过电容C1隔去直流成分，然后两个运算放大器U1A和U1B进行两级放大，输出信号再经过U1C与U1D构成的电压比较器后输出高低电平传送给单片机 3.2.2时钟电路的设计 XTAL1和XTAL2可以构成反向放大器，可以分别为输入和输出。如果配置片内振荡器也是可以的。 C XTAL1 X 12MHZC XTAL2 第 15 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 图3-5 时钟电路图 3.2.3复位电路的设计 复位方法通常有两种方式:一是上电复位，二是手动复位，单片机在时钟电路工作以 后,rest只要拥有两个机器周期高电平就可以完成复位。如图所示 VCC R C单片机 S RST R Vss 图3-6复位电路图 3.3.4声音报警电路 如下图3-5所示:把高音喇叭和外围电路与单片机连接，再利用大功率三极管驱动喇叭 作为报警装置，构成了一个完整的声音报警电路。 VCC Q1R6TXD 4K78050LS 单片机 Speaker 图3-7声音报警电路图 第 16 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 3.2.5光敏开关电路 白天光照比较强，光敏电阻小，微弱的电流经过两级放大后驱动继电器吸合，使控制白天的开关打开;晚上的时候，光敏电阻暗电阻非常大，几乎没有电流，继电器不工作，控制晚上的开关打开，这样就能通过光敏电阻控制白天晚上的探测距离的变化。 图3-8光敏开关原理图 3.2.6 红外遥控发射 发射电路通过开关的2种不同状态设置不同的地址码，2路输出的控制按钮对应2个不同的继电器。按键没有按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调为100,的调幅。 按键 红外 P 发射 T 2 2 6 2 图3-9红外发射框图 第 17 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 3-10红外发射原理图 3.27红外遥控接收 PT2272将送入的信号进行解码，2272只有在连续两次检测到相同的地址码加数据码才会把数据码中的“1”驱动相应的数据输出端为高电平和驱动VT端同步为高电平。 P 一体 T 相应 化红 2 动作 外接 2 7 收头 2 图3-11红外接收框系统 第 18 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 图3-12 红外接收原理图 红外遥控就是利用红外线传输信息，从而达到控制目的的遥控方式。采用红外遥控时，对邻近的无线设备是不会造成影响的。本次设计的遥控发射装置是应用专业编解码芯片进行红外发射与接收。接收部分包括一体化接收头，解码电路，继电器。 当有按键按下时，就会产生一种编码数字脉冲，然后这种脉冲通过38kHz的截波送到遥控接收器。在接收过程中，红外波信号通过一体化接收管转换为相应的电信号，此信号被送到解码芯片解码，从而完成相应的遥控功能。 第 19 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 4 报警系统的软件系统设计 4.1 主程序工作流程图 当红外传感器检测到信号后，经放大反向处理后，输出低电平作为单片机的输入，引 发报警，喇叭开始响起来，红灯也开始一闪一闪的。报警10s后就会结束，这时候绿灯亮 起，喇叭和红灯都停止工作。通过对整体设计的思考与分析，系统主程序流程图如下图4-1 所示; 开始 系统初始化 检测外部有 无信号输入 N Y 启动声光报警电路开始报警 声光报警是否 持续10秒 N Y 声光报警结束 Y 是否还有检测信 号等待下次报警 N 结束 图4-1主程序工作流程图 第 20 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 4.2程序设计 主程序清单如下: ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP PINT0 ORG 0200H MAIN: MOV SP,#30H ;指针入口地址 SETB P3.0 CLR P3.1 MOV P1,#0FFH ;使P1口全部置1 MOV P2,#00H ;P2口清零 CLR P1.2 LP: JNB P1.0,LA ;监测输入信号，是否有输入信号 LA: ACALL DELAY ;延时消抖 JNB P1.0,ALARM ;再次监测输入信号，若有输入信号转入报警子程序 AJMP LP DELAY:MOV R1,0AAH LD2:MOV R2,0BBH LD1:NOP DJNZ R2,LD1 DJNZ R1,LD2 RET ALARM:SETB P1.2 ;开始报警使运行正常绿指示灯熄灭，红灯和声报警启动 CPL P3.0 CPL P3.1 ;10S钟定时: MOV 51H,#14H ;10S循环次数 MOV TMOD,#01H ;定时器T0定时 方式1 第 21 页 皖西学院本科毕业论文,设计, MOV TL0,#0B0H ;置50ms定时初值 MOV TH0,#3CH SETB TR0 ;启动T0 L2:JBC TF0,L1 ;查询记数溢出 SJMP L2 L1:MOV TL0 #0B0H MOV TH0 #3CH DJNZ 51H,L2 ;未到10S继续循环 SETB P3.0 ;10s到关闭报警 CLR P3.1 CLR P1.2 ;报警结束，正常运行绿指示灯亮 LJMP LP ;循环,继续工作 END 第 22 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 5仿真与性能分析 C247ufk3ok3i RV2U1:A114U1:BC11143C1(1)15U1:C247uf7114610k108LM3249R1LM324250kR4R3LM324R210kp1.0R125k500kU1:D10k114RV312RV114R13RL310k13G2RL-14B-CF-DC12Q3RV4MPS6514LM32410kQ4MPS6514 检测放大 5-1 检测放大电路仿真效果图 这是新号检测与放大的仿真图，仿真图中用1mv的激励源代替热释电红外探测器，信号经过两级放大后，经过U1，U2组成的电压比较器输入到单片机的P1.0。左边是一个光敏 R12控制白开关电路，通过光照强度控制电流大小，从而控制继电器的接触点，通过R2，天与晚上的增益的小，从而控制探测范围。经过仿真，稳定性还是可以的. 第 23 页 皖西学院本科毕业论文,设计, C1U11939XTAL1P0.0/AD03830ufP0.1/AD137X1P0.2/AD2C21836CRYSTALXTAL2P0.3/AD335P0.4/AD434P0.5/AD530uf33P0.6/AD6932RSTP0.7/AD7C321R7D2P2.0/A8R1022P2.1/A910k23P2.2/A1010uf2202924PSENP2.3/A11LED-RED3025k2iALEP2.4/A123126k2oEAP2.5/A1327Q2P2.6/A14R1128P2.7/A15MPS6514R84.7k110220P1.0P3.0/RXD211p1.2P1.1P3.1/TXD312R9P1.2P3.2/INT0LS1413p1.0P1.3P3.3/INT151410kP1.4P3.4/T0615P1.5P3.5/T1716P1.6P3.6/WR817P1.7P3.7/RDAT89C51SPEAKER 报警电路 5-2 报警电路仿真效果图 这是报警装置的仿真图，一旦P1.0有低电平输入，单片机就会使P3.0，P3.1置为低电平，从而触发声光报警，软件控制下，报警时间为10S，通过复位开关可以给单片机复位，使报警终止。经过反复试验，可以实现 第 24 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 结论 本次设计做的是博物馆展柜的红外防盗报警器，整个系统由热释电红外传感器、单片机、声光报警电路、光敏控制电路、遥控复位等部分构成。与其他红外报警器相比，有隐蔽性强、探测范围可调、技术稳定等优点，传感器灵敏度达到3300v/w，探测率达到1.5×81/210cmHz/W，视场138?×125?，探测范围在0-10米的范围内都是可调的;同时该设计最大特点就是具有白天晚上探测范围自动调节功能和遥控复位功能。通过参考资料与仿真测试，整个设计性能稳定，误报率低,为博物馆展柜文物的防盗提供了保证.本次设计也存在一些缺点，比如有东西遮挡的情况下可能会不报警，温度变化比较敏感的话也会误报警，不过考虑到博物馆的应用环境该报警装置实用性还是很强的。 第 25 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 致谢 经过几个月的努力，我终于完成了此次设计，在设计的过程中遇到了无数的困难和障碍，都在老师和同学的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师—周建老师，他对我进行了耐心的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。另外，在校图书馆查找资料的时候，图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢～ 感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。 感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中给予我了很多素材，还在论文的撰写和排版的过程中提供热情的帮助。 由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正～ 第 26 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 参考文献 [1] 李光飞.传感器技术与应用.北京航空航天大学出版社，2006，第二版，23,68. [2] 胡宴如.高频电子线路(北京高等教育出版社，2001,第三版，15,48. [3] 周筱龙.电子技术基础. 电子工业出版社,2007,第二版. [4] 康华光.模拟电子技术基础. 高等教育出版社,2006,第五版,432,471. [5] 郭兆正. 单片机遥控防盗报警系统[ J ].锦州师范学院学报,2001,(6):37,39. [6] 周航慈.单片应用程序设计技术.北京航空航天大学出版社，1990. [7] 李华.MCS一5 1系列单片机实接口技术.航空航天大学出版社，1993,47,51. [8] 何立民.单片机应用技术选编.北京航空航天大学出版社，1996,第二版.18,39. 24. [9] 麦山.皮佑国. 基于单片机的红外遥控系统[ J ].电子技术,1998,(5):22,[10] 钱晓军.家庭无线智能防盗报警系统[J].安防科技,2005,(03). [11] 宋松娥.安全防盗报警系统的组成及其作用[J].中国安防产品信息,1993,(2). [12] 范冰彦.家庭无线智能防盗报警系统[J].安防科技,2003,(3). 2,8 [13]黄智伟.传感器应用设计实例制作.电子工业出版社, 2006,(4). [14] 唐桃波、陈玉林. 基于AT89C51的智能无线安防报警器 [J].电子设计应用 ,2003, (6) : 49,51. 第 27 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 序号 名称 规格型号 单位 数量 备注 一 制冷系统 1 压缩机组 4AV10 台 4 2 冷凝器 LN-70 台 1 3 贮氨器 ZA-1.5 台 1 4 桶泵组合 ZWB-1.5 台 1 5 氨液分离器 AF-65 台 1 6 集油器 JY-219 台 1 7 空气分离器 KF-32 台 1 8 紧急泄氨器 JX-108 台 1 9 冷风机 KLL-250 台 8 10 冷风机 KLD-150 台 4 11 冷风机 KLD-100 台 2 12 阀门 套 86 13 电磁阀 套 6 14 管道及支架 吨 18.6 3 15 管道及设备保温 m22 16 管道保温包扎 镀锌板 吨 1.6 17 附件 套 1 二 气调系统 1 中空纤维制氮机 CA-30B 台 1 2 二氧化碳洗涤器 GA-15 台 1 3 气动电磁阀 D100 台 14 4 电脑控制系统 CNJK-406 台 1 5 信号转换器 8线 台 1 6 果心温度探头 台 7 37 库气平衡袋 5 m 个 7 8 库气安全阀 液封式 个 7 9 小活塞空压机 0.05/7 台 1 10 PVC管 套 1 11 附件 套 1 三 水冷系统 1 冷却塔 DBNL-100 台 2 3 2 水泵 SBL80-160I 台 2 3 水泵 SBL50-160I 台 2 4 阀门 套 30 第 28 页 皖西学院本科毕业论文,设计, 5 管道及支架 吨 2.8 6 附件 套 1 四 电仪控系统 1 电器控制柜 套 1 2 照明系统 套 1 3 电线电缆 套 1 4 桥架管线 套 1 5 附件 套 1 第 29 页