红外线报警器

1、LOGO 红红外外线报线报警器警器 班级：电科112 学生：朱萍 李存阳 程文 衡红丽 LOGO u红外线报警器的背景及优势 u红外线报警器国内外发展及现状 u整体设计 u工作原理及电路图 u总结 u背景：随着时代的不断进步，人们对自己背景：随着时代的不断进步，人们对自己 所处的环境的安全性提出了更高的要求，所处的环境的安全性提出了更高的要求， 但是由于大部分报警系统采用的是有线信但是由于大部分报警系统采用的是有线信 道，这给系统安装、维护和抗干扰都带来道，这给系统安装、维护和抗干扰都带来 了不利的一面。而采用无线信道的报警系了不利的一面。而采用无线信道的报警系 统，可以做到安装和维护变得更为

2、方便，统，可以做到安装和维护变得更为方便， 隐蔽性更好，不易被发现而被破坏，且抗隐蔽性更好，不易被发现而被破坏，且抗 干扰能力更强。由于红外线是不可见光，干扰能力更强。由于红外线是不可见光， 所以有很好的隐蔽性。因此红外无线用在所以有很好的隐蔽性。因此红外无线用在 防盗报警系统中将使报警系统更隐蔽，更防盗报警系统中将使报警系统更隐蔽，更 可靠，更安全。可靠，更安全。 红外线系统的背景及优势红外线系统的背景及优势 u 红外线报警器有以下的优势：红外线报警器有以下的优势： 1、无形的防卫方式：打破传统的防盗方式，使入侵者在不、无形的防卫方式：打破传统的防盗方式，使入侵者在不 知不觉中触警。知不觉中

3、触警。 2、良好的抗干扰特性：当昆虫或小动物等通过防盗网时，、良好的抗干扰特性：当昆虫或小动物等通过防盗网时， 由于不能完全遮断防卫射束，所以不会产生误报警由于不能完全遮断防卫射束，所以不会产生误报警 3、利用这种系统，可以很方便地构建各种隐蔽的防盗警戒、利用这种系统，可以很方便地构建各种隐蔽的防盗警戒 布控，还可以用于各种设备的安全防护或者自动控制方面布控，还可以用于各种设备的安全防护或者自动控制方面 ，过探测特定空间中，一定波长范围内红外光线的位置移，过探测特定空间中，一定波长范围内红外光线的位置移 动，识别空间范围内是否有移动人体存在，达到安全警戒动，识别空间范围内是否有移动人体存在，达

4、到安全警戒 或者自动控制的目的。使用红外线做信号载波的优点很多或者自动控制的目的。使用红外线做信号载波的优点很多 ：成本低、传播范围和方向可以控制（不会穿过墙壁，对：成本低、传播范围和方向可以控制（不会穿过墙壁，对 隔壁家的电视造成影响）、不产生电磁辐射干扰，也不受隔壁家的电视造成影响）、不产生电磁辐射干扰，也不受 干扰等等。因此被广泛地应用在各个技术领域中。干扰等等。因此被广泛地应用在各个技术领域中。 红外线报警器国内外发展及现状红外线报警器国内外发展及现状 u 目前，国内市场上的防盗报警系统大部分是国外品牌，如目前，国内市场上的防盗报警系统大部分是国外品牌，如 早期的美国安定保、早期的美国

5、安定保、C&K、日本艾礼富、以色列、日本艾礼富、以色列EL等，近等，近 几年进入中国市场的加拿大枫叶、德国博世、美国几年进入中国市场的加拿大枫叶、德国博世、美国GE等，等， 国内防盗报警产品厂商发展是在国内防盗报警产品厂商发展是在2000年以后，特别是在年以后，特别是在 2004年国内有些厂商迅速成长，投资规模和企业规模都在年国内有些厂商迅速成长，投资规模和企业规模都在 迅速发展和扩大。但是与国外厂商相比还有很大差距。迅速发展和扩大。但是与国外厂商相比还有很大差距。 现阶段，大部分工程商安装防盗报警产品时倾向于国外品现阶段，大部分工程商安装防盗报警产品时倾向于国外品 牌，其中，安装的国外产品主

6、要来自美国、日本和韩国，牌，其中，安装的国外产品主要来自美国、日本和韩国， 这三个国家的产品占据我国报警市场的近这三个国家的产品占据我国报警市场的近80%的市场份额的市场份额 这主要是因为，在产品供给市场上，绝大部分国外品牌来这主要是因为，在产品供给市场上，绝大部分国外品牌来 自美国和日韩，防盗报警产品在这些国家的发展已经非常自美国和日韩，防盗报警产品在这些国家的发展已经非常 成熟，产品功能稳定、性能完善，再加上进入我国是时间成熟，产品功能稳定、性能完善，再加上进入我国是时间 较早，所以在我国市场上占有相当大的份额。较早，所以在我国市场上占有相当大的份额。 u 现阶段国内使用的各类防盗、保安报

7、警器基本都是以超声现阶段国内使用的各类防盗、保安报警器基本都是以超声 波、微波等技术为基础。而这里所涉及的主动式报警器则波、微波等技术为基础。而这里所涉及的主动式报警器则 采用了美国的传感元件采用了美国的传感元件主动式红外发射和接收传感器。主动式红外发射和接收传感器。 整体设计整体设计 u 一、设计方向：一、设计方向：广泛地应用于教育、银行、交通、电力、广泛地应用于教育、银行、交通、电力、 酒店、超市等公共场合。酒店、超市等公共场合。 u 二、设计方案思路：二、设计方案思路： 本次设计的思路是安装本次设计的思路是安装4 4个红外接收头，个红外接收头，4 4位共阳数码管，位共阳数码管， 一个蜂鸣

8、器。任意一个红外线切断，数码管显示相应的位一个蜂鸣器。任意一个红外线切断，数码管显示相应的位 数，蜂鸣器接着报警，然后按下复位键，回到初始状态数，蜂鸣器接着报警，然后按下复位键，回到初始状态 u 三、总体设计三、总体设计 红外线报警器采用红外线报警器采用AT89C51AT89C51作为主要的芯片来制作，作为主要的芯片来制作， AT89C51AT89C51芯片的功能比较全。红外对射由发射管和接收管两芯片的功能比较全。红外对射由发射管和接收管两 部分组成，当发射管和接收管在某一角度的范围之内，接部分组成，当发射管和接收管在某一角度的范围之内，接 收头接收到发射管发出的红外信号时，相应的指示灯点亮收

9、头接收到发射管发出的红外信号时，相应的指示灯点亮 。当有障碍物阻挡了红外对射管之间的信号传输，那么相。当有障碍物阻挡了红外对射管之间的信号传输，那么相 应的指示灯熄灭，同时报警器鸣叫，提示报警。应的指示灯熄灭，同时报警器鸣叫，提示报警。 u 三、基本原理框图三、基本原理框图 工作原理及电路图工作原理及电路图 u 一、工作原理：一、工作原理： 红外线是指波长为红外线是指波长为0.751.50m之间；红外对射的之间；红外对射的 特点是不影响周边环境、不干扰其它设备，红外线是一种特点是不影响周边环境、不干扰其它设备，红外线是一种 光线，但又不同于普通可见光，它不会被察觉有了它不仅光线，但又不同于普通

10、可见光，它不会被察觉有了它不仅 大大提高了劳动生产率，降低了成本，而且减轻了人们的大大提高了劳动生产率，降低了成本，而且减轻了人们的 劳动强度，改善了劳动条件。可以使用一对红外线发射与劳动强度，改善了劳动条件。可以使用一对红外线发射与 接收的装置，构成红外线的对射系统，称为主动式红外线接收的装置，构成红外线的对射系统，称为主动式红外线 应用系统。当红外线收、发装置之间的隐形光路被阻挡时应用系统。当红外线收、发装置之间的隐形光路被阻挡时 ，接收装置可以立即察觉到，发出警示信号。，接收装置可以立即察觉到，发出警示信号。 u 二、相关电路图及说明二、相关电路图及说明 1、红外对射电路、红外对射电路

11、红外对射电路一共有四幅同样的红外对射电路构成。上图红外对射电路一共有四幅同样的红外对射电路构成。上图 为其中的一幅红外对射电路。当红外发射管为其中的一幅红外对射电路。当红外发射管D5加上电压导加上电压导 通之后，红外接收管通之后，红外接收管D6将产生一个微小的光电流，将产生一个微小的光电流，NPN 三极管三极管Q15的基极将产生一个微小的电流，基极微小的电的基极将产生一个微小的电流，基极微小的电 流存在使得流存在使得Q15的的b-e之间导通，之间导通，NPN三极管三极管Q15工作在工作在 饱和状态，饱和状态，c-e之间的电阻很小，近似短路，集电极相当于之间的电阻很小，近似短路，集电极相当于 直

12、接接地，电压为直接接地，电压为0V。Q15的导通使得的导通使得 Q10的集电极电的集电极电 位近似于位近似于0V,则则PNP三极管三极管Q10饱和导通，那么饱和导通，那么Q10的发的发 射极和集电极近似为短路，相当于射极和集电极近似为短路，相当于5V的电压加载到发光二的电压加载到发光二 极管极管D7和电阻和电阻R43上，发光二极管点亮，表示红外对射管上，发光二极管点亮，表示红外对射管 已经形成通路。当红外对射管的通路被阻挡，已经形成通路。当红外对射管的通路被阻挡，D6产生不了产生不了 光电流，三极管光电流，三极管Q15、Q10截止，截止，Q10的集电极上的电压的集电极上的电压 相当于相当于3.

13、7V，发光二极管接地，不点亮，表示红外对射管，发光二极管接地，不点亮，表示红外对射管 不导通。不导通。 u 显示电路由四位共阳数码管、显示电路由四位共阳数码管、PNP三极管、单片机组成。三极管、单片机组成。 Q6、Q7、Q8、Q9分别控制四位数码管显示。当红外对分别控制四位数码管显示。当红外对 射管射管1号被阻挡，则红外对射电路中的发光二极管的正端，号被阻挡，则红外对射电路中的发光二极管的正端， 与单片机相连的引脚上测得与单片机相连的引脚上测得3.7V的高电平，单片机控制数的高电平，单片机控制数 码管显示码管显示“1”，提示用户，提示用户1号门有人闯入。同样，当其他号门有人闯入。同样，当其他

14、的红外对射管被阻挡后，同样会显示的红外对射管被阻挡后，同样会显示2、3、4，提示用户，提示用户 有人闯入。单片机的有人闯入。单片机的P1口与数码管的八个显示段相连，三口与数码管的八个显示段相连，三 极管的集电极串联一个电阻后与数码管的片选端相连。当极管的集电极串联一个电阻后与数码管的片选端相连。当 单片机的单片机的P3口输出为高电平的时候，三极管截止，若此时口输出为高电平的时候，三极管截止，若此时 P1口输出为高电平，则数码管将显示数字口输出为高电平，则数码管将显示数字“8”。通过改变。通过改变 P1口输出高电、低电平的不同，数码管将会显示口输出高电、低电平的不同，数码管将会显示09之间之间

15、的数字。改变的数字。改变P3口的高低电平则可以选择数码管的位显示口的高低电平则可以选择数码管的位显示 。 3、报警电路：、报警电路： 报警电路由蜂鸣器驱动电路和按键电路两部分组成。当报警电路由蜂鸣器驱动电路和按键电路两部分组成。当 P2.42.8口检测到高电平，即表示有人闯入，则单片机口检测到高电平，即表示有人闯入，则单片机 的的P2.2口将输出低电平，使得口将输出低电平，使得PNP三极管三极管Q3饱和导通，饱和导通， 蜂鸣器发出报警声。按键电路是让用户手动解除报警蜂鸣器发出报警声。按键电路是让用户手动解除报警11 。当按键按下后，单片机。当按键按下后，单片机P2.0口检测到低电平，使得口检测到低电平，使得 P2.2输出为高电平，解除报警。输出为高电平，解除报警。 单片机程序设计：单片机程序设计： 程序流程图程序流程图 ： 总结总结 u 本设计研究了一种基于单片机技术的无线智能防盗报警器本设计研究了一种基于单片机技术的无线智能防盗报警器 ，它是一种新颖的主动式红外探测器件。该报警器的最大，它是一种新颖的主动式红外探测器件。该报警器的最大 特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活；且安装方便特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活；且安装方便 、误报率低。随着现代人们安全意识的增强以及科学技术、误报率低。随着现代人们安全意识