论文总字数：16911字

摘 要

当历史的车轮滚滚驶入二十一世纪，人类是会开始越来越高科技化。人类的居住环境也发生了翻天覆地的变化。在解决了衣食住行的基本温饱问题后人类开始越来越注重自己的生活质量，对于生活品质的要求也有了很大的提升。二十世纪以来的医疗科技以及农业等行业的发展，使得人口数量考试开始暴增，城市人口也越来越多，这就是的人类开始担心一个问题，那就是居住安全的问题。本文针对居住安全问题进行了红外防盗系统的研究。本次设计主要还是基于单片机系统实现的，设计成本低，而且易于实现。设计方面的主题思想还是模块化设计，通过对于选用的单片机模块、红外模块、LED控制模块以及报警模块的组合设计，来达到红外报警的目的。

关键字：热释电红外传感器；STC89C52芯片;BISS0001芯片

Household Infrared Anti-theft System Based on Single Chip Design

Abstract 

When the wheel of history rolls into twenty-first Century, the human will begin to become more and more advanced. Human living environment has also changed dramatically. In the basic food and clothing to solve the problem of the basic necessities of life after people began to pay more and more attention to their quality of life, for the requirements of the quality of life also has the very big promotion. Development of medical science and technology, agriculture and other industry since the 20th century, the population exam began to surge, the urban population is more and more, this is the human began to worry about a problem, that is the security of living. In this paper, the study of the infrared security system for residential security is studied. The design is mainly based on single chip system, low design cost, and easy to achieve. Design theme or modular design, through the selection of SCM module, infrared module, LED control module and alarm module combination design, to achieve the purpose of infrared alarm.

Keywords:Pyroelectric Infrared Sensor；STC89C52 Chip；BISS0001 Chip

目 录

摘 要 I

Abstract  II

第一章 引 言 1

第二章 红外防盗系统模块与电路设计 3

2.1 单片机模块 3

2.2 红外感应模块 4

2.3 报警模块 6

第三章 软硬件设计 9

3.1 硬件设计 9

3.2 软件设计 10

3.2.1初始化 10

3.2.2报警处理 10

3.2.3 主程序的设计 10

第四章 硬件焊接与系统调试 12

4.1 硬件焊接 12

4.1.1所需元器件总汇 12

4.1.2元器件焊接 12

4.1.3硬件调试与检测 12

4.2 最终调试和误差分析 13

4.2.1最终调试 13

4.2.2误差分析 14

第五章 结束语 15

致 谢 17

参考文献 18

附 录 19

第一章 引 言

从人类诞生到现在，已经有上百万年的历史了。人类也从一开始的茹毛饮血、衣不蔽体，逐渐发展到了今天的择室而居。在解决了衣食住行的基本温饱问题后人类开始越来越注重自己的生活质量，对于生活品质的要求也有了很大的提升。从房屋开始出现的第一天起，安全防盗的概念也就跟着出现了，从一开始的机关防盗和人力看守，到现在的家居智能化防盗。人类的防盗措施正变得越来越高科技化，也越来越实用。第二次工业革命以后，人类开始进入电气化时代，电子设备开始出现。当第二次世界大战结束以后，以美国为首一些强国开始将战争中的一些技术开始转入民用，大规模集成电路开始出现，社会发展也在推进。两次世界大战结束后至今，人类社会迎来了来之不易的和平。二十世纪以来医疗科技以及农业等行业的发展，使得人口数量考试开始暴增，城市人口也越来越多，城市犯罪率也开始越来越高，对于防盗系统的需求也正在变得越来越大。现在的防盗系统最多的形式还是红外防盗。因此本次毕业设计就针对红外防盗系统进行了系统论证和研究。这次设计的红外防盗系统还是基于单片机系统实现的，传感器也是选择比较常见的热释电，成本比较低廉，实现的难度也不是很大。在关于系统的软硬件设计方面还是采用了模块化设计方法，通过各模块间组合操作，实现整体系统的报警功能。

红外防盗系统一般有主动和被动两种工作方式，顾名思义，主动工作方式就是系统主动探测，才去的方法是通过红外线发射器主动发射红外线，然后使红外线反射后被探头接收，报警原理是一旦有物体进入红外线反射区，红外线的反射就会出现异常，报警器模块察觉到这种波动就会立即报警。但是这种工作方式的红外报警器只有在探头接收反射红外线宜异常时才能报警，工作不太稳定。还有一种工作模式是被动的，这种工作方式的报警器从字面意义上来看，就是被动接受固定波长范围内外界信号，这里的外界信号就是人体向外辐射的红外信号，一旦接收到检测范围内信号，立即启动报警模块。

红外技术从诞生到现在这一段时间内，不断获得改进和突破，一开始对于这种技术的应用是红外光谱仪，随着后来材料学的不断发展，红外探测材料技术开始大面积应用到红外技术中。现在红外技术的应用领域已经大大拓宽，在勘探、医疗、安全、物理、化学等领域有着广泛的应用。现在的红外技术已经日臻成熟，应用到红外技术的设备也越来越多样化，而且这些设备的精度也获得了质的飞跃。很多前沿科技的诞生，与战争是密不可分的。提到红外技术的诞生，就不得不提到第一次世界大战，红外技术一出现就被立即运用到了军事领域中。但是这时的红外技术的应用并没有引起人们的重视，直到第二次世界大战爆发，出现了一种叫做Pbs探测器，红外技术的应用也开始进入了人们的视野，并且开始快速发展。后来出现的很多种新型探测器所能探测的波长范围，很快覆盖了几个大气窗口。红外探测器的种类与探测器的精度在后来的跨越式发展使得红外技术的研制事业呈现出一派欣欣向荣之象。我国对于红外探测技术的研究开始于解放初期，起步相对于发达国家比较晚，但是我国的科研工作者们迎头赶上，依靠着努力奋斗逐渐赶上了世界先进水平。现在我国自主研发的探测器种类以及探测质量都位居世界前列。现在的红外探测器开始越来越数字化，集成电路规模越来越大。集成电路的引入使得现在的红外探测器体积越来越小，由于可以集成更多的元器件，功能方面也开始朝着多样化发展，红外探测器可以进行语音播报、探测波长可调节，而且越来越智能化。现在很多地方使用负的红外探测器能够实现联网功能，比如大厦的安保系统，一旦某一楼层探测器报警，就可以立即将信息传送到系统中。现在的家居红外防盗系统，也可以实现与手机连接，实时掌控家里的安全状况。红外探测器争辩的越来越稳定，无论是怎样的天气气候或者怎样的信号干扰，都能进行稳定工作。鉴于日常生活中应用的红外报警器出现的性能不稳定，误报率高，本次设计中就必须要兼顾到成本和性能两点。

模块化设计后的红外防盗系统主要包括红外感应模块、单片机模块、报警模块，其中单片机模块选择的是常见的STC89C52芯片，这种芯片功耗相对来说低一点。它所采用的内核是非常经典的以MCS-51内核，从诞生之日起这种内核经历了多次的升级改造，功能的种类也就越来越多，应用到的领域也就越来越宽广。随着市场商业化以及电路制造的整体成本下降，现在的单片机价格也比较低。红外感应模块选择了热释电红外传感器，选用了热释电红外传感器，这种传感器从诞生至今已经有只有短短的三十年，因此在技术层面上这种传感器还算是一种比较新的探测用的元器件。众所周知，有热量的物体会将热量以红外线方式向外发散，这种传感器不与人接触，而是直接捕捉人体散发出来的红外线，将红外线转换成电信号以后，传输到报警模块中，实现报警功能。当然了并不是所有波长的红外线都能够被检测到的，因为这种传感器所能检测到的波长范围在0.2um到20um之间，正好包含了人体辐射红外线的波长，这种传感器的核心控制芯片是BISS0001，可以对传感信号进行有效处理，这种芯片构成的电路静态电流非常小。报警模块选用LED灯和蜂鸣器实现报警功能， 前面的红外感应模块介绍过放到系统的工作机制，开始监测前，要将设备固定在一个位置上，一旦有人进入热效应传感器所设定的监测范围，系统会立即将人体向外辐射的红外线捕捉，并且对其进行数字化处理，如果信号波段位于报警波段内，系统自动将其过滤出来传送给报警器模块，此时报警器模块就会开始报警。

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