文档介绍：编号
2014年第七届“圆融杯”电子设计竞赛
参赛作品
作品名称: 红外遥控报警器
团队负责人: 易鹏刘毅军张鹏宇
指导单位: 校电子科技协会
指导老师:
填表日期: 2014年11月12日
设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍
家居防盗报警器的发展主要是基于传感器之上, 所以有必要先谈谈红外传感器的发展状况。而传感器技术是21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点,各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键。从20世纪80年代起,日本就将传感器技术列为优先发展的高新科技之首,美国等西方国家也将此技术列为国家科技和国防技术发展的重点。从而基于传感器技术的防盗报警系统也得到了高速发展。
传统的防盗报警器都是检测到有盗情的时候只在本地发出警报声音,内部没有控制器,易被破坏失效,安装,扩展也不方便。本文设计的家居防盗报警器利用单片机控制,功能强大,并且易于扩展成多用途的智能家居系统。
本家居防盗报警器主要由红外人体感应模块和单片机组成。感应部分可以配以不同探头,如门磁、烟雾、风雨探头、热释电探头、温度探头等,可以实现防盗、防火、防水等多功能报警,安装使用非常方便!
无论是基于那种方式的防盗报警器,它的工作原理都是将探测到的信号,经电路放大,并通过控制电路判断是否属于异常信号,再决定是否发送报警信号给报警电路,从而达到防盗的效果。
家居防盗报警器主要是由人体感应模块、中央控制单元、数字显示单元、按键电路、报警电路和电源电路等部分组成。
系统的组成结构如下:声光报警提示模块
数码管显示模块
按键模块
晶振电路
单
片
机
复位电路
红外发射与接收模块
人体感应模块
1、主机有三个控制按键,一个按键布防,一个按键是遇到紧急情况紧急报警(或是测试键),一个是撤防。另一个为单片机的上电复位按键。
2、按下布防按键后, 30秒后进入监控状态(此时有人靠近不报警),当有人靠近时,热释红外感应到信号,传回给单片机,单片机马上进行报警。按下撤防按键解除布防。
3、当遇到特殊紧急情况时,可按下紧急报警键(测试键),蜂鸣器进行报警。(前提是在布放状态下!!!)
4、布防时数码管显示“b”,撤防时数码管显示“c”,测试时或报警时数码管显示“-”
;第二部分是主机(含显示器,处理器,报警器等);按键控制(对防盗器实行布防和撤防以及测试)。其次是确定硬件电路的设计,包含芯片的选择,具体电路的设计如探测电路、报警电路等等。最后就是软件的设计,软件的设计主要是以熟悉硬件电路的工作原理为前提来设计的。
如今市场上成熟的防盗报警产品有被动式的、主动式的和多技术复合式的。但前两者都有致命的缺点就是误报率很高,而多技术复合式的防盗报警器误报率很低,也是未来发展的主要方向。即使如此,我依旧设计的是被动式防盗报警器,因为我以目前的水准很难对已成熟的产品有所突破而设计出一流的产品。个人认为设计防盗报警器的意义在于设计的过程,在设计的过程中我们才会把这几年在学校里学到的融合,同时也让自己明白我们的学习道路还很遥远。
被动式红外传感技术是利用红外光敏器件将活动生物体发出的微量红外线转换成相应的电信号,并进行放大,处理,它能可靠的将运动着的生物体(人)和飘落的物体加以区别。同时它还具有监控范围大,隐蔽性好,抗干扰能力强和误报率低等特点。被动式红外入侵报警器又称热释电红外入侵报警器,由光学系统,红外传感器和信息处理三部分组成。目前与红外传感器配套的光学系统有三种,即反射式、透射式和折射式。其中反射式光学系统的灵敏度最高,其探测距离可达25~60 m;透射式的灵敏度最低,探测距离为2~10 m;折射式居中,兼有反射式和透射式的优、缺点。
主动式红外探测器由红外发射机、红外接收机和报警控制器组成。分别置于收、发端的光学系统一般采用的是光学透镜,起到将红外光束聚焦成较细的平行光束的作用,以使红外光的能量能够集中传送。红外光在人眼看不见的光谱范围,有人经过这条无形的封锁线,必然全部或部分遮挡红外光束。接收端输出的电信号的强度会因此产生变化,从而启动报警控制器发出报警信号。主动式红外探测器遇到小动物、树叶、沙尘、雨、雪、雾遮挡则不应报警,人或相当体积的物品遮挡将发生报警。由于光束较窄,收发端安装要牢固可靠,不应受地面震动影响,而发生位移引起误报,光学系统要保持清洁,注意维护保养。因此主动式探测器所探测的是点到点,而不是一个面的范围。其特点是探测可靠性非常高。但若对一个空间进行布防,则需有多个主动式探测器,价格昂贵。主动式探测器常用于博物馆中单体贵重文物展品的布防以及工厂仓库的门窗封锁、购物中心的通道封锁、停车