论文摘要 本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低、安装比较方便，而且防 盗性能比较稳定乙炔检测仪，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被 盗贼发现，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和 PC 机通信，便于多用户统一管 理。本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电 路、驱动执行报警电路、LED 控制电路等部分组成。处理器采用 51 系列单片机 AT89C51， 整个系统是在系统软件控制下工作的。该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报 警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要 场合防盗报警。概述了红外辐射的知识、热释电红外传感器的结构和工作原理。利用热 释电红外传感器设计了一种红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。热释电红 外传感器具有很多的优点,在防盗、警戒等装置中应用较广。 关键词：单片机 红外传感器 数据采集 报警电路 0 基于单片机的红外线报警器 蔡智林 （开封大学 电气自动化专业） 1 绪论 1.1 设计概述及背景 随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展红外报警器，人们生活水平得到很大的提高， 对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。

本设计就是为 了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。 就目前市面上装备主要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各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。而本设 计中所使用的红外线是不可见光乙炔检测仪，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保 装置中得到了广泛的应用。这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红 外线，并将其转变为电压信号，同时，热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可 用于制动控制、接近开关、遥测等领域。 1.2 设计要求 (1)该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警 等模块子函数。 (2)本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED 控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能 设定、本地报警等功能。终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设 定模块等部分组成。 (3)系统可实现功能。当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器 工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，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 AT89C51 单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号 发声。

(4)红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否 有人出入。此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大 地增加防护范围。当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。至于报警可 采用声光信号。 1.3 设计意义 加强对一些无人场所的防盗报警，以及对一些危险地带生命迹象的探测。 1 2 方案设计 2.1 总体设计思路 方案一：利用模拟电子电路构成被动红外线报警器。系统主要有红外线传感器，信 号放大电路，电压比较器，开机延时，音响报警延时和 12V 电源组成。 被动红外线感应报警器的红外感应源采用热释电原件，这种元件在接收到人体红外 线辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷红外报警器，后续电路经检测处理后就能 产生报警信号。 方案二：利用模拟构成主动红外线入侵报警器。主要由发射机和接收机组成，发射 机是由电源，发光源和化学系统组成。接收机是由光学系统，光感传感器，放大器，信 号处理器等组成。 主动红外线报警器是当有人侵入该警戒时，红外线束被遮挡，接收机收到的红外线 信号发生变化红外报警器，提取这一变化，经放大和适当处理，控制器发出的报警信号。

目前此类 报警器有二光束，三光束还有多光束的红外栅栏等。一般应用在周界防范居多，最大的 优点就是防范距离远。 2.2 选定方案 方案二的主动式红外线报警器的硬件电路相比于方案一较为复杂。 由于是毕业设计，在设计过程中要以电路原理为主题，因此在电路元件和模块的选 择上尽量采用通用，基础的元件，避免采用大规模的集成电路来设计电路。 综上所述，选择方案一。组成框图如下： 图 2-1 人体红外线感应报警器组成框图 本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警等子 模块。电路结构可划分为：热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED 控制电 路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、 2 本地报警等功能。 硬件主要包括单片机系统，热释电红外传感器探头，放大比较电路，控制显示电路， 鸣叫报警电路等部分。软件部分主要包括热释电红外传感器输出信号的采样及 A/D 转换 模块，数据分析算法模块，信息识别模块。 就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应 用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。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，软件是各种工作程序的总称。

单片机应用 系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。 从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传感探头电路、报警电路、 单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如图 3 总体设计框 图所示： 复位电路 驱动 LED 发光显示 AT89 C51 信号检测电路 放大 驱动 报警执行电路 图 2-2 总体设计框图 处理器采用 51 系列单片机 AT89C51。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 AT89C51 单片机。在单片机内，经软件查询、 识别

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