熱釋電人體紅外報(bào)警器設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目 單片機(jī)紅外熱釋電家庭防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 二零一二年三月 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告論文題目熱釋電人體紅外報(bào)警器的設(shè)計(jì)選題方向自動(dòng)控制技術(shù)學(xué)生姓名 專業(yè) 年級(jí)、班級(jí) 一、選題的來源、目的、意義和基本內(nèi)容來源：學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)選題指南目的：隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，人們對(duì)自己所處環(huán)境的安全性提出了更高的要求，尤其是在家居安全方面，不得不時(shí)刻留意那些不速之客?，F(xiàn)在現(xiàn)在很多小區(qū)都安裝了智能報(bào)警系統(tǒng)，因而大大提高了小區(qū)的安全程度，有效保證了居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。由于紅外線是不見光很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用意義：

2、 紅外線防盜報(bào)警器是當(dāng)前使用比較普遍的報(bào)警器之一，它以其靈敏度高、價(jià)格實(shí)惠，受到了廣大用戶的歡迎。但是使用每一種紅外線傳感器都有其不足之處，如抗干擾能力弱、誤報(bào)漏報(bào)現(xiàn)象嚴(yán)重等，可靠性不夠高。目前市面上裝備主要有壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器、開關(guān)電子防盜報(bào)警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報(bào)警器等各種報(bào)警器，但這幾種比較常見的報(bào)警器都存在一些缺點(diǎn)5,6。 基本內(nèi)容：本課題基于單片機(jī)設(shè)計(jì)一種簡易的紅外報(bào)警器。此熱釋紅外報(bào)警器安裝在禁區(qū)，根據(jù)檢測人體自身的熱量，檢測到有人時(shí)，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，并且能夠自動(dòng)或手動(dòng)取消報(bào)警。二、國內(nèi)外研究綜述紅外技術(shù)最初的發(fā)展應(yīng)用是紅外光譜儀，隨著紅外探測材料技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，紅外技術(shù)目前

3、已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、分子類型和結(jié)構(gòu)判定、石油勘探與分析、地質(zhì)礦物的籀定、質(zhì)量檢測、交通運(yùn)輸、安全報(bào)警、醫(yī)療保健等一系列領(lǐng)域。其方法和原理目益成熟，各類紅外器件層出不窮，儀器的精度也不斷地提高。雖然早在19世紀(jì)就有了紅外探測器，而且在第一次世界大戰(zhàn)期間紅外探測器已用于軍事目的，但只是到了第二次世界大戰(zhàn)期間有了PbS探測器以后，紅外探測器技術(shù)才受到了人們廣泛的重視并得到了迅速的發(fā)展。新的探測器材料不斷被研制出來，探測器的響應(yīng)波段很快就覆蓋了1-3 um，3-5 um和8-12 um三個(gè)大氣窗口，與此同時(shí)，探測器材料質(zhì)量的不斷改善使探測器的性能也不斷得到提高，促進(jìn)了紅外技術(shù)的全面發(fā)展。3、 擬采取

4、的方法、技術(shù)或設(shè)計(jì)（開發(fā)）工具：根據(jù)以上設(shè)計(jì)需要，系統(tǒng)擬采用以下技術(shù)方案，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。 電源開關(guān) 電源 STC89C52 單片機(jī)復(fù)位電路GSM手機(jī) 信報(bào)警電路按鍵控制 本設(shè)計(jì)主要以MCS-51系列單片機(jī)STC89C52為控制核心，它自帶8K的FLASH程序存儲(chǔ)器，它的核心處理單元為8位。數(shù)據(jù)處理主要是對(duì)紅外熱釋電傳感器，并進(jìn)行邏輯判斷，根據(jù)數(shù)據(jù)的具體情況輸出信號(hào)指示和蜂鳴器報(bào)警。整個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程設(shè)計(jì)兩大部分；其中硬件電路設(shè)計(jì)包括紅外熱釋電傳感器，按鍵、蜂鳴器，單片機(jī)控制電路。軟件設(shè)計(jì)部分包括系統(tǒng)主程序，紅外熱釋電傳感器子程序，報(bào)警子程序和按鍵子程

5、序，均采用51系列C語言編程實(shí)現(xiàn)。四、 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日五、院（系）畢業(yè)論文領(lǐng)導(dǎo)小組審核意見 領(lǐng)導(dǎo)小組組長簽名： 年 月 日一、論文選題的目的和意義 紅外線防盜報(bào)警器是當(dāng)前使用比較普遍的報(bào)警器之一，它以其靈敏度高、價(jià)格實(shí)惠，受到了廣大用戶的歡迎。但是使用每一種紅外線傳感器都有其不足之處，如抗干擾能力弱、誤報(bào)漏報(bào)現(xiàn)象嚴(yán)重等，可靠性不夠高。目前市面上裝備主要有壓力觸發(fā)式防盜報(bào)警器、開關(guān)電子防盜報(bào)警器和壓力遮光觸發(fā)式防盜報(bào)警器等各種報(bào)警器，但這幾種比較常見的報(bào)警器都存在一些缺點(diǎn)5,6。本課題基于單片機(jī)設(shè)計(jì)一種簡易的紅外報(bào)警器。此熱釋紅外報(bào)警器安裝在禁區(qū)，根據(jù)檢測人體自身的熱量

6、，檢測到有人時(shí)，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，并且能夠自動(dòng)或手動(dòng)取消報(bào)警。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡單、成本低，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)。同時(shí)它的信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)系統(tǒng)處理后方便和PC機(jī)通信，便于時(shí)時(shí)更新報(bào)警的設(shè)置7,8。二、國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r1800年英國物理學(xué)家FW赫胥爾從熱的觀點(diǎn)來研究各種色光時(shí)，發(fā)現(xiàn)了紅外線。開始了人類歷史上紅外技術(shù)的研究，從此紅外技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用不斷走向成熟。紅外線的波長在0.76-100 um之間，按波長范圍可分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極遠(yuǎn)紅外四類，它在電磁波連續(xù)頻譜中的位置處于無線電波

7、與可見光之間的區(qū)域。紅外技術(shù)最初的發(fā)展應(yīng)用是紅外光譜儀，隨著紅外探測材料技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，紅外技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、分子類型和結(jié)構(gòu)判定、石油勘探與分析、地質(zhì)礦物的籀定、質(zhì)量檢測、交通運(yùn)輸、安全報(bào)警、醫(yī)療保健等一系列領(lǐng)域。其方法和原理目益成熟，各類紅外器件層出不窮，儀器的精度也不斷地提高。雖然早在19世紀(jì)就有了紅外探測器，而且在第一次世界大戰(zhàn)期間紅外探測器已用于軍事目的，但只是到了第二次世界大戰(zhàn)期間有了PbS探測器以后，紅外探測器技術(shù)才受到了人們廣泛的重視并得到了迅速的發(fā)展。新的探測器材料不斷被研制出來，探測器的響應(yīng)波段很快就覆蓋了1-3 um，3-5 um和8-12 um三個(gè)大氣窗口，與

8、此同時(shí)，探測器材料質(zhì)量的不斷改善使探測器的性能也不斷得到提高，促進(jìn)了紅外技術(shù)的全面發(fā)展。我國在1953年初就開始研制PbS紅外探測器材料。經(jīng)過多年的發(fā)展，研制的探測器材料和探測器品種不斷增加，研究速度不斷加快，逐步接近園外先進(jìn)的研究水平15。由眾多廠家最近幾年推出的新產(chǎn)品不難發(fā)現(xiàn)，被動(dòng)式紅外探測產(chǎn)品的技術(shù)朝著數(shù)字化、無線化、集成化方向發(fā)展，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面16：更穩(wěn)定、可靠：如探測器需可抗RFI/EMI、防雷電等，以適應(yīng)惡劣氣候；更多樣的功能：如探測器可調(diào)頻、防遮擋、防噴蓋、防破壞等；更精美、小巧的外觀：以符合品味日益提高的室內(nèi)裝潢需求；更智能化的設(shè)計(jì)：完善的信號(hào)處理技術(shù)，方便地設(shè)/撤防

9、，人性化的操作界面；更強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)功能；更方便的擴(kuò)展性。3、 方案擬定與分析被動(dòng)式紅外線傳感技術(shù)是利用紅外光敏器件將活動(dòng)生物體發(fā)出的微量紅外線轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，并進(jìn)行放大、處理，對(duì)被監(jiān)控的對(duì)象實(shí)施控制。它能可靠地將運(yùn)動(dòng)著的生物體和飄落的物體進(jìn)行區(qū)別。同時(shí)，它還具有監(jiān)控范圍大、隱蔽性好、抗干擾性強(qiáng)和誤報(bào)率低等優(yōu)點(diǎn)。因此，被動(dòng)式紅外技術(shù)在自動(dòng)控制、自動(dòng)門啟閉、接近開關(guān)、自動(dòng)照明、遙控遙測等方面、特別是在保安、防火、報(bào)警等方面越來越收到重視和得到應(yīng)用11。目被動(dòng)式紅外報(bào)警器則采用了傳感元件熱釋電紅外傳感器。這種熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，同時(shí)，它還能鑒

10、別出運(yùn)動(dòng)的生物與其它非生物。熱釋電紅外傳感器既可用于防盜報(bào)警裝置，也可以用于自動(dòng)控制、接近開關(guān)、遙測等領(lǐng)域。用它制作的防盜報(bào)警器與目前市場上銷售的許多防盜報(bào)警器材相比，具有如下特點(diǎn)：不需要用紅外線或電磁波等發(fā)射源。靈敏度高、控制范圍大。隱蔽性好，可流動(dòng)安裝12。 本課題研究的是熱釋紅外報(bào)警系統(tǒng)，根據(jù)物理學(xué)知識(shí)，凡是溫度大于絕對(duì)零度的物體都會(huì)發(fā)出紅外線。不同的物體發(fā)出的紅外線頻率也不相同，因此用熱釋電紅外傳感器可以探測出監(jiān)控環(huán)境中的某些特定范圍的波長的紅外線，達(dá)到報(bào)警的效果。該熱釋紅外的報(bào)警系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件主要包括單片機(jī)系統(tǒng)，熱釋電紅外傳感器探頭、按鍵電路、LED顯示電路，蜂鳴器

11、報(bào)警電路等部分；軟件部分主要包括熱釋電傳感器輸出信號(hào)的采樣、數(shù)據(jù)分析模塊。4、 本課題需要解決的問題鑒于日常生活中應(yīng)用的紅外報(bào)警器出現(xiàn)的性能不穩(wěn)定，誤報(bào)率高的問題，本課題需要設(shè)計(jì)一種質(zhì)量過關(guān)、穩(wěn)定性好且誤報(bào)率低的新型熱釋紅外報(bào)警器。根據(jù)要求需要設(shè)計(jì)一種簡單的紅外報(bào)警器，且需要性能良好，決定采用被動(dòng)熱釋紅外探測的方法設(shè)計(jì)熱釋紅外的報(bào)警系統(tǒng)5、 參考文獻(xiàn)1 房漢雄，王艷春.基于51系列單片機(jī)的被動(dòng)式熱釋電型紅外防盜報(bào)警器的設(shè)計(jì)J,齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào).2008,1(24):41 2 陸尚炳，王海波，魏晉忠.基于熱釋電紅外檢測技術(shù)的防盜報(bào)警器設(shè)計(jì)J.企業(yè)技術(shù)開發(fā),2009,3(28):473 劉梅鋒, 鐘國韻. 基于單片機(jī)AT89C5 1熱釋電紅外報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.安防科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),2007,2:274 周海波.基于HN91 1的紅外線報(bào)警系統(tǒng)J.長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)學(xué),2008,3(25):555 羅晴蘭.RS-485總線通信技術(shù)在紅外線報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用J.電工電氣,2005,5:27 四、實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃為了合理有效地進(jìn)行文章