传感器与检测技术
课程设计
题 目 名 称：红外热释防盗报警器 学 生：电信09华文琪
电信04胡江 电信35王璐 物联网15景禄尧 物联网13黄旦旦 网工
传感器与检测技术课程设计
目录
1 绪论 ...................................................................... 1
1.1 目的 ................................................................ 1 1.2 意义 ................................................................ 1 2 硬件电路设计 .............................................................. 2
2.1 硬件框图 ............................................................ 2 2.2 红外感应部分 ........................................................ 2
2.2.1 电源模块 ....................................................... 2 2.2.2 热释电传感器 ................................................... 2 2.2.3 人体热释电原理 ................................................. 3 2.2.4 红外信号检测原理 ............................................... 3 2.2.5 信号采集处理模块 ............................................... 3 2.3 单片机部分 .......................................................... 5
2.3.1 STC89C52单片机简介 ............................................ 5 2.3.2 单片机最小系统 ................................................. 5 2.3.3 按键控制电路 ................................................... 6 2.3.4 指示灯和报警电路 ............................................... 6
3 软件的设计 ................................................................ 8
3.1主程序工作流程图 ..................................................... 8 3.2 报警判断程序 ........................................................ 9 3.3 串口通信 ........................................................... 10
3.3.1串口程序 ...................................................... 10
4 调试 ..................................................................... 12
4.1 Keil编译器软件简介 ................................................. 12 4.2 使用Keil软件建立一个工程 .......................................... 12 4.3 使用Debug进行调试 ................................................. 16 4.4运行状态 ............................................................ 17 4.5误差分析 ............................................................ 17 5 上位机 ................................................................... 18
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5.1上位机的介绍 ........................................................ 18 5.2上位机执行过程的流程图 .............................................. 18 5.3上位机程序 .......................................................... 19 5.4上位机界面 .......................................................... 21 附录 1 ..................................................................... 22 附录 2电路图 .............................................................. 28 附录 3源程序 .............................................................. 29
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1 绪论
1.1 目的
随着国家经济的发展，生活水平的不断提高，高新技术的快速融入，人们的生活方式发生了巨大的变化，便利的技术使得越来越多的家庭购买着方便、快捷的高科技产品。高科技方便了我们的生活，但是昂贵的价值却吸引着越来越多的不速之客前来。为了防止这种事情发生，住宅区通常都会配置保安、摄像头等。但在一些老旧小区或者农村就没有这些设施，于是，许多家庭都安装了报警系统，这有效的保护了大家的财产安全。在本文中，介绍一种利用热释电红外传感器进行监控，并进行报警的系统的设计。
1.2 意义
进入21世纪随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵，使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉，性能可靠、智能化的报警系统，必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光，隐蔽性能良好，因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。
此次课题我希望通过传感器模块和单片机来实现红外报警。本设计的电路包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括红外感应部分与单片机控制部分，整个系统电路可划分为：电源部分、传感器模块部分、单片机控制电路，而单片机控制由最小系统和指示灯电路、报警电路等子模块组成。主要工作由热释电红外感应器完成信息采集、处理、数据传送经过单片机功能设定到达报警模块这一过程。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是主要是工作的程序通过编写程序来控制输入的信号。
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2 硬件电路设计
2.1 硬件框图
本设计包括硬件和软件设计两个部分。
从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：红外感应部分、STC89C52单片机、报警系统三大部分。电路总原理图如图2-1所示：
按键控制 复位电路 红外感应 STC8 9C52 电源开关 图2.1硬件框图
报警电路 LED指示灯 处理器采用51系列单片机STC89C52。整个系统是在系统软件控制下工作的。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，送出TTL 电平至STC89C52单片机。在单片机内，经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动蜂鸣器及报警指示灯报警。
2.2 红外感应部分
2.2.1 电源模块
本系统电压为4.5v左右，直接接3个1.5V的直流干电池提供电源，然后用导线连接电源接口模块。 2.2.2 热释电传感器
热释电红外传感器(简称PIR)能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。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，人体辐射的红外线中心波长为9~10--um，而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7~10--um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，
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