小型紅外安全監(jiān)測系統(tǒng)的設計

1、 學校代碼： 學 號： Hefei University 畢業(yè)設計（論文） BACHELOR DISSERTATION 論文題目： 小型紅外安全監(jiān)測系統(tǒng)的設計 學位類別: 工學學士 學科專業(yè): 機械設計制造及其自動化 作者姓名： 導師姓名： 完成時間： 中 文 摘 要該設計該出了一種小型的安全監(jiān)測系統(tǒng)的設計，介紹了硬件和軟件的設計。實驗結果表明，這種安全監(jiān)測系統(tǒng)不僅可靠性高，并且實時性好、體積小、成本低，易于推廣，有著很好的應用前景。關鍵詞：紅外安全監(jiān)測；硬件設計；軟件設計；遙控。ABSTRACTThis article presents the design of small infrare

2、d safety monitoring system.Introducing the design of hardware and software. The experimental result indicates this system is not only reliable,but also real time,and small,cheap easy to popularity,so this system has good prospect.Key words: Infrared security monitor, Hardware design, Software design

3、, Remote control.目錄中 文 摘 要1ABSTRACT2目錄3第一章 引言4第二章 系統(tǒng)硬件設計52.1系統(tǒng)功能概述52.2 電源和通訊接口52.3 顯示電路62.4 按鍵和遙控器62.5 高壓部分的控制電路72.5 熱釋電傳感器及周圍電路7第三章 系統(tǒng)軟件設計293.1 按鍵和遙控器處理程序93.2 定時器和顯示程序103.3 正常工作和報警程序10結束語11參考文獻12致 謝13第一章 引言隨著科技的進步，人們對住宅小區(qū)、倉庫、變電所等地方的安全監(jiān)測提出了更高的要求。以往人們主要是配備值班人員或者專門的看守人員來完成類似的安全監(jiān)測任務，這種方法帶來了一些人為的主觀因素，會出

4、現(xiàn)這樣那樣的偏差，還使得成本增加，在安全的可靠性上、經濟上都很不適應現(xiàn)代社會的發(fā)展。利用紅外探測技術來實現(xiàn)安全監(jiān)測，是一項很有前途的技術，它是利用紅外熱釋電元件感知人體發(fā)出的紅外光。當有人進入被監(jiān)控區(qū)域時，能夠起到報警功能，并且可通過和上位機的通訊樓口，組成更大，功能更齊全的安全監(jiān)測網絡。第二章 系統(tǒng)硬件設計2.1系統(tǒng)功能概述本系統(tǒng)的功能包括電源指示、定時設置，紅外遙控開關、兩位LED數碼顯示（系統(tǒng)工作的時間，單位是分鐘）、人來報警（包括強電220伏日光燈亮滅報警、蜂鳴器報警、紅發(fā)光二極管報警）、人去報警消除等功能。系統(tǒng)結構如圖1所示。圖1系統(tǒng)結構系統(tǒng)上電后，LED默認顯示為16，單位是分鐘。

5、如果需要設置時間，則分別按下十位和個位來設置；若不用，在用遙控器發(fā)出信號或者按了開始鍵后，系統(tǒng)開始正常工作。開始正常工作后，如果有人在前面三米之內經過，就會引起系統(tǒng)的報警，如果一直沒有人再經過，則系統(tǒng)一直保持報警狀態(tài)；如果人再次經過，那么報警解除。系統(tǒng)硬件按功能分為電源和通訊接口、顯示電路、按鍵和遙控器、高壓部分控制電路等幾部分，下面分別介紹。2.2 電源和通訊接口采用雙路電源分別供電，一路是沒有經過變壓器的220伏交流電，給日光燈供電；另一路是經過一個變壓器后，再經過整流橋和7805形成穩(wěn)定的5伏直流電，作為芯片電源。在遙控器上，采用74HC00作為主芯片，此芯片是CMOS結構，最低工作電壓

6、為2伏，所以我們用兩節(jié)干電池作為電源。通訊接口采用RS232標準端口，進行串行通訊。在上位機上可對系統(tǒng)進行設置時間、開啟和關閉等操作。2.3 顯示電路顯示部分采用串口驅動兩片串接74LS164，兩片74LS164分別驅動兩個LED進行。在這里串口工作于0方式，TXD信號是作為同步信號，RXD是作為輸出信號，其連接方式如圖2所示。圖2連接方式2.4 按鍵和遙控器按鍵采用電阻上拉式。遙控器發(fā)射電路部分1采用通用的38KHz載波信號，用低頻信號進行調制；接收部分采用通用的HS0038，它是一種靈敏度高，集成度高的電路，本身包含了解調電路，不用額外增加電路即可對信號直接處理。本發(fā)射電路采用的是74HC

7、00（包含四個與非門）作為兩級振蕩器的主芯片，其連接電路和波形圖如圖3所示。電路框圖及波形2.5 高壓部分的控制電路采用3061作為控制芯片，3061是由一個發(fā)光二極管和一個感光三極管組成。用3061控制可控硅的導通和截止，這里采用BT136型（圖4）。圖4高壓控制電路2.5 熱釋電傳感器及周圍電路熱釋紅外傳感器是利用熱釋電材料極化隨溫度變化的特性來探測紅外輻射，這里是采用237S型，它有三個管腳，其中一個接地，另兩是個輸出信號端。只要有300320K的黑體溫度被檢測到時，其兩端的電壓就發(fā)生變化。光通量增加時，產生正電壓；光通量減小時，產生負電壓。信號經過電容濾波，送到了LM324的一端（LM

8、324中的四個運放組成2級放大和2個比較電路）再經過濾波、放大、比較，把兩路信號分別送到CPU的中斷輸入端。這樣，當熱釋傳感器的紅外光通量發(fā)生變化時，就能引起中斷。第三章 系統(tǒng)軟件設計2系統(tǒng)的初始化程序包括對串口部分、定時器部分、燈和蜂鳴器的狀態(tài)、中斷的觸發(fā)方式等進行設置。整個系統(tǒng)的流程圖如圖5所示。系統(tǒng)軟件按功能分為三部分，包括按鍵和遙控器處理程序、定時器和顯示程序、正常工作和報警程序等。圖5 系統(tǒng)流程圖3.1 按鍵和遙控器處理程序正常工作開始前，系統(tǒng)不斷查詢按鍵和遙控器接收頭的裝填。時間設置鍵采取按下、抬起一次加一，循環(huán)設置。時間設置鍵按下后、蜂鳴器發(fā)出嘟的聲音，直到按鍵抬起，蜂鳴器不再響

9、，然后調用LED顯示程序。開始或者遙控按下，系統(tǒng)開始工作。遙控器接收頭對接收到的遙控高頻信號解調后，是400Hz的低頻信號，通過軟件除擾動后，系統(tǒng)對信號處理，進入正常工作程序。3.2 定時器和顯示程序本系統(tǒng)只用了定時器0.其工作方式為方式0.初始值設為0204H，一分鐘的軟件循環(huán)次數為1240次。顯示程序采用查表的方式，在表中存放了09的 字模。30H、31H中分別是十位和個位數，tab是字模表的首地址。程序如下:3.3 正常工作和報警程序正常工作時，系統(tǒng)不停的查詢按鍵、遙控器收頭、顯示時間的狀態(tài)。若檢測到有鍵按下，遙控器按下，或者定時時間到00.程序立即回到初始的按鍵查詢程序，準備下一次的時

10、間設置，或者直接開始工作。在正常工作過程中，時間是按分鐘遞減的。到了中斷時，系統(tǒng)進入報警狀態(tài)，蜂鳴器發(fā)出嘟嘟報警聲，紅發(fā)光二極管明滅相間、日光燈滅，知道再次觸發(fā)中斷，系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)。結束語本系統(tǒng)是在吸收國內外等相關產品的先進技術的基礎上，結合國內廣大用戶的實際需要，開發(fā)出來的產品。實踐表明，本系統(tǒng)具有可靠性、結構簡單、易于維護、經濟實用等優(yōu)點。紅外安全檢測系統(tǒng)可廣泛應用于智能小區(qū)、倉庫等地方。參考文獻1 徐守堂。電視接收技術M.西安電子科技大學出版社，2000.2 翟生輝等，單片機計算機原理與應用M.西安交通大學出版社，1995.12致 謝經過長期的奮戰(zhàn)和幾個階段的努力，終于結束了全部設計任務。本次設計是對以前大學所學知識的一次總結和回顧，將以前所學的單片機知識一次徹底回顧，掃除了很多以前學習的盲點和不足，在畢業(yè)設計中也經常和同學室友一起溝通交流，一起學習進步，一起奮戰(zhàn)天明，我很享受在大學最后的日子里有各位兄弟的一路陪伴。大家一起相互幫助，相互學習。