基于单片机的红外防盗报警器的设计开题报告

 2022-09-21 09:34:08

1. 研究目的与意义

随着现今社会发展,安全问题也日益加重。偷窃、抢劫的犯罪行为不断增加,为了防范这些危及人们财产安全甚至是生命安全的问题的发生,防盗报警系统的出现在有着重大意义,且已经出现在了越来越多的家庭里。

防盗报警系统主要作用就是使用传感器对房屋的重要区域(例如门、窗户、通风管道等)进行侦测,遇到非正常进入的人时做出相应的反应,具有重要的现实意义和推广价值。

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:(一)压力触发式防盗报警器由于压力板式安装在垫子内,当主机停止工作,很容易失报和误报,可靠性低。(二)开关式电子防盗报警器一般只有一个定点,有效范围小,而且各种开关也易坏,失报和误报率就高,不可靠。(三)遮光式触发防盗报警器在受到太阳光照射就会引起误报,同时若遮住了光也会引起误报,所以这种报警器的可靠性也不高。还有,就闭路监控电路防盗系统而言:它的安装线路复杂,而且技术要求比较高,价格也比较昂贵,不利于广泛利用。

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2. 课题关键问题和重难点

1.热释电红外传感器的正确使用及有效操作。

2.人体信号的采集及其他干扰信号的有效消除,并对采集到的人体信号进行有效的放大。

由于干扰信号很多,理论上的热释电红外传感器是否真的能排除较多干扰信号,其在现实中可行性如何有待考证,将这些多余信号排除并且通过模电知识将可用信号放大至需要的幅值对于模电学习较弱的我是个考验。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

在现代化技术高度发展的今天,犯罪更趋智能化,手段更隐蔽, 犯罪分子的作案手段和交通工具不断提高。与此同时随着我国社会与经济的发展,人民生活水平的不断提高,人们对于区域治安环境和安全防范的要求也越来越高。为了保证区域的安全不能只在巡更人防方面加强力量,必须从运用现代化的防盗报警技术入手,这是外界不法人员所逾越的第一道关卡。在这种环境下,安全防范技术的器材、设备以及由其组成的系统能否对入侵者做出快速反应,并及时发现和抓获罪犯,对犯罪分子有强大的威慑作用有着较高要求。安全防范技术能够及时发现事故的隐患,预防破坏,减少事故和预防火灾,所以它是公安保卫工作中很重要的预防手段。安防行业取得了长足的发展的同时,监控系统目前在银行、宾馆、商场、交通、工矿企业等各个领域得到了广泛应用。对要害部门、重点设施,需设立周界报警系统保证安全,近几年发展较为成熟的监控系统产品主要有:

(1)被动红外防盗报警探测器

物理学告诉我们,凡是温度高于绝对0℃的物体都能产生热辐射,其光谱集中在红外光区域。当被探测的目标入侵,并在所防范的区域里移动时,将引起该区域红外辐射的变化,而能够探测出这种红外辐射变化并进入报警状态的电子装置称为被动红外报警探测器[5]。被动红外探测器主要用来探测人体和其它一些入侵移动的物体。但其弱点是:当环境温度接近人、体温度时,灵敏度下降,因而在夏天或热带地区的应用受到影响[1]

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4. 研究方案

从设计的要求来分析该设计须包含如下结构:热释电红外传探头电路、报警电路、单片机、复位电路、LED显示控制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总体设计框图所示:

CPU

AT89

S52

复位电路

信号检测电路

中断按键

报警执行电路

LED发光显示

放大

驱动

驱动

驱动

总体设计框图

处理器采用51系列单片机AT89S52。整个系统是在系统软件控制下工作的。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。

人体识别

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AT89S52单片机。

声光报警

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。针对声光报警实现,设计了一种实用化基于单片机AT89S52报警执行电路。此电路接受单片机传送来的电平信号,驱动声光报警从而达到报警效果。驱动电路通过端口将高电平信号送至放大电路然后传给声音报警设备LS(蜂鸣器),从而达到声音报警的效果。

报警解除

当报警延迟10s或一段时间后自动解除,也可人工手动解除报警信号,当警情消除后复位电路使系统复位,或者是在声光报警10s钟后有定时器实现自动消除报警。

中断

针对中断系统的显示,设计了一种实用化基于单片机AT89S52的手工暂停电路。该电路可通过按按钮S1能够实现手工解除警报信号。电平信号经放大电路到声光报警器后,当报警延时10s一段时间后会自动解除,同样也可以通过按下暂停键,单片机接收INT0的中断信号,调用INT0中断子程序,从而解除报警。

5. 工作计划

第1周:基本资料查阅、相关资料阅读学习;

第2周:继续查阅相关资料,并翻译不少于3000字的外文文献,论证设计的可行性,研究设计方案和设计思路;

第3周:确定设计方案和关键技术,拟定采取的解决措施,撰写毕业设计开题报告;

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