基于红外传感器的家庭式电子安防系统

基于红外传感器的家庭式电子安防系统

0改进的反盗器随着社会的不断进步和科学技术和经济的不断发展，人们生活水平显著提高，个人财产保护意识不断增强，反恐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。它在以前的防盗器基础上进行了很大的改进,不但可以用于单一的住宅区,也可以用于较大规模住宅区的防盗系统。它的工作性能好,不易出现不报和误报现象,安全可靠。不仅如此,它使用了单片机做信号处理器,这样有利于与计算机相连接。利用计算机统一管理,使整个小区的住户基本情况、资料等在计算机内存储起来,方便来访人的查询和保安人员的统一管理。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。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,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。1基本原则1.1显示控制电路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。同时,还可把整个系统变为自动开关灯系统。当有主人在时,可手动解除报警功能,并且可以开启开关灯执行电路,在探测头感应到有人时执行电路执行开灯。同时系统还可以使用在一些大型的公共场合,作为检测人数和人数的最大容量控制。1.2被动红外探针在电子防盗、人体探测器领域中,被动式热释电红外传感器的应用非常广泛,因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。被动式热释电红外探头的工作原理及特性如下: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系统程序设计单片机控制电路采用89C51,主要实现对人体的检测并计数、报警、键盘设定最大容量报警人数、显示人数及最大容量报警人数。显著特点是用软件简便实现某些硬件功能。本系统使用单片机汇编语言编程。通过分析本系统的功能要求,系统程序可以划分为以下几个模块:数据采集、键盘控制、报警和显示等子函数。本系统的程序巧妙地利用单片机的内部定时/计数器T0来计时,每50ms中断一次,并以该值为基准来计算时间。系统一旦检测到人体信号,经过比较放大之后得到标准的脉冲信号,然后输入单片机的INT0端口,使用外部中断的方式进行计算。主控程序主要是利用单片机内部计数器T0对所采集到的脉冲数进行累加,并存放于RAM的40H中,经过数据转换后显示所采集到的人数。主控程序的流程图如图二所示。3系统测试分析3.1测定传感器的最大范围(1)首先让电路正常工作,把热释红外传感器放在一定的位置,使人体从远处逐渐靠近探测头,可测出最大范围。(2)在距离探测头设定的距离,间隔一定时间内出现被测物,可测出传感器的最小反应时间。(3)把探测头置于一定的高度时,被测物由垂直最小的距离往两边逐渐扩大距离,测出传感器最大测量角度。(4)把不同的物体放入热释红外传感器的探测范围,可知什么物体可干扰传感器的测量。3.2led声光报警(1)本系统可测量最大范围为5.7米,最大角度为58°。(2)当检测到被测物体时,系统可以产生声光报警,并可使用手动键盘解除报警信号。(3)可用键盘设置最大容量的报警人数,当检测到的人数超过最大的容量人数时产生报警信号。(4)利用LED实时显示所测人数和最大容量报警人数。(5)当系统启动执行电路,有人经过时,常开开关电路会闭合,室灯变亮。4小区接口通信系统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,抗干扰能力强,灵敏