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黑龙江科技大学
课程设计报告
项目名称:家用防盗报警器设计
所属课程:传感器与检测技术
设计日期: 2012年6月6日
班级
学号
姓名
指导教师
成绩
电气与信息工程学院
课程设计报告说明
一、写报告前,请认真阅读《课程设计报告说明》。
二、打印装订要求
1、一律用A4纸,双面打印,并左侧装订,一式1份,并同时上交电子版(电子版上传邮箱)。《课程设计报告说明》页也打印。
2、课程设计概述部分占一页;课程设计内容长度根据实际需要填写;结论和指导教师评语及成绩单独占一页。保证打印格式工整。
三、报告内容要求
1、课程设计目的结合实际自己写,不要雷同
2、课程设计要求按下发的设计题目写
3、课程设计原理简要说明所完成课程设计项目所涉及的理论知识
4、课程设计内容这是课程设计报告极其重要的内容。概括整个课程设计过程。(最好在上述内容基础上画出相应的流程图、设计思路和设计方法,再配以相应的文字进行说明。)
一、课程设计概述
1、课程设计目的
用所学知识结合实际在最优成本情况下设计出实用可靠的家用防盗报警器,并且考虑到社区,采用RS-485与保安系统组网,方便扩展物联网。核心处理器是成熟的89C51单片机,传感器采用热释电传感器,技术成熟可靠成本相对较低。并结合电机,自动关闭门窗,实用显示器和键盘,人机交互比较好。
2、课程设计要求
(1)检测他人非正常入侵范围6米至8米;
(2)传感器探测深度:水平120米,垂直60米;
(3)供电电源交流220V。
3、课程设计原理
(1) 单片机的管脚与对应外部电路的连接,利用单片机处理输入输出数据。
(2) 热释电传感器的使用,通过处理电路将信号转换成单片机可以处理的信号。
(3) 单片机与RS-485的通信,利用RS-485实现远距离与保安室的通信。
(4)单片机配以电机驱动,实现电机的控制。
(5)单片机控制显示器和处理键盘输入信息,实现更好的人机交互。
(6)程序的设计,理清控制先后顺序和逻辑,利用C51语言进行设计,绘制流程图。
(7)电源的转换,利用变压设备将提供的220V电压转换成需要的电压。
二、课程设计内容
一、硬件设计
1,原理设计
系统组成如图一所示,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,经放大电路、比较电路送至门限开关,打开门限阀门送出TTL 电平至89c51单片机。在单片机内,经软件查询、统计平均及识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放大并推动声光报警设备完成相应动作。当报警延迟一段时间后自动解除,也可人工手动解除报警信号,然后通过LED显示报警次数。
人体都有恒定的体温,一般在37 度,所以会发出波长约10μM左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的
10μM左右的红外线而进行工作的。人体
发射的10μM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。这种探头是以探测人体辐射为目标的,所以热释电元件对波长为10μM左右的红外辐射必须非常敏感。为了仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片,使环境的干扰受到明显的限制作用。被动红外探头,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收。但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。菲泥尔滤光片根据性能要求不同,具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。
2,具体模块设计
89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的89C51是一种高效微控制器,89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
主要特性
·与MCS-51 兼