基于单片机的热释电红外报警器设计

ktkp-073基于51单片机的
热释电红外报警器设计
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前言
随着社会发展进步,人们的私有财产越来越丰富,自我保护意识也越发强烈。这对防盗措施和设备提出了新的要求。本产品就是为了满足预防入室抢劫、盗窃等意外事件而开发的报警设备。
燃料乙醇目前市场上比较常见的家庭防盗报警系统有:压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等。但它们都存在一些缺点:
超导限流器(1)压力触发式防盗报警器由于压力板安装在垫子内,当主机停止工作,很容易失报和误报,其可靠性低。
(2)开关式电子防盗报警器一般只有一个定点,有效范围小,而且各种开关也容易损坏,失报和误报率高,不可靠。
(3)遮光式触发防盗报警器在受到太阳光照射时就会引起误报,同时如果遮住了光也会引误报,所以这种报警器的可靠性也不高。
而本产品设计采用热释电红外人体感应模块,其制作简单、成本低、性能稳定、抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。采用电池供电,便于移动,能安装在比较隐蔽的地方,不容易被发现。克服了传统的一些报警器的弱点,具有较强的使用和推广价值。
设计任务与要求
该产品主要包括硬件设计和软件设计两个部分。实时视频
硬件部分分为:单片机最小系统、热释电红外人体感应模块、声光报警电路、液晶显示电路、控制按键电路、红外遥控信号接收电路和电源电路。
软件部分分为:系统初始化函数、按键扫描函数、红外控制信号处理函数、报警过程处理函数几大功能模块,还有一些功能函数配合这几大功能模块,以实现系统的功能。
产品在硬件和软件的配合工作下,通过按键或红外遥控器设置好工作状态后,报警器开始工作。在探测范围内,如果有人活动则发出声光报警;没有人活动产品不发出声光报警,液晶1602显示报警器的工作状态。
产品要求体积尽量小,容易安装,采用电池供电。
热释电人体探测模块
目前,市场上热释电红外人体感应模块非常多,且技术成熟,本产品中热释电红外人体感应模块的型号是HC-SR501。它是基于红外线技术的自动控制模块,采用德国原装LHI778探头(热释电红外传感
器)设计,灵敏度高,可靠性强,超低压电压工作模式,广泛应用于各类自动感应电器设备,尤其是电池供电的产品。
1、热释电红外传感器的原理特性
热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。早在1938年,有人提出过利用热释电效应探测红外辐射,但并未受到重视,直到六十年代,随着激光、红外技术的迅速发展,才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器,它可以作为红外激光的一种较理想的探测器。它目标正在被广泛的应用到
各种自动化控制装置中。除了在我们熟知的楼道自动开关、防盗报警上得到应用外,在更多的领域应用前景看好。
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热释电效应同压电效应类似,是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象。热释电传感器是对温度敏感的传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成,在元件两个表面做成电极,在传感器监测范围内温度有ΔT的变化时,热释电效应会在两个电极上会产生电荷ΔQ,即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。由于它的输出阻抗极高,在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失,即当环境温度稳定不变时,ΔT=0,则传感器无输出。当人体进入检测区,因人体温度与环境温度有差别,产生ΔT,则有ΔV输出;若人体进入检测区后不动,则
温度没有变化,传感器也没有输出了。所以这种传感器检测人体或者动物的活动传感。由实验证明,传感器不加光学透镜(也称菲涅尔透镜),其检测距离小于2m,而加上光学透镜后,其检测距离可大于7m。
热释电红外传感器探测人体
HC-SR501热释电红外人体感应模块是被动式红外工作模式。主要由光学系统、热释电红外传感器、
信号滤波和放大、信号处理等几部分组成。光学系统中的菲涅尔透镜可以将人体辐射的红外线聚焦到热释电红外传感器上,同时也产生交替变化的红外辐射高灵敏区和盲区,以适应热释电红外传感器要求信号不断变化的特性;热释电红外传感器是热释电红外人体感应模块的核心器件,它可以把人体的红外信号转换为电信号以供信号处理部分使用;信号处理主要是把传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、延迟、比较。
HC-SR501实物图
HC-SR501电气参数表

本文发布于:2024-09-25 14:26:39,感谢您对本站的认可!

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