基于单片机的家居红外防盗系统设计开题报告

 2022-10-27 22:38:00

1. 研究目的与意义

随着人们生活水平的不断提高,科学技术的不断发展。人们对安全意识的不断增强,人们对防盗措施有了更高的要求。我的课题为《基于单片机的家居红外防盗系统设计》,顾名思义本次的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。现在市场上有很多这样的装置,但其存在很多的不足。本次的设计根据红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,这样使自己的设计安全性更高实用性更强。采用的是热释电红外传感器,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。本次的设计的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MCS-51系列单片机STC89C52为控制核心,整个系统是在系统软件控制下工作的。

2. 课题关键问题和重难点

课题的关键问题在于电路的设计和程序的编写。电路包裹单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。电路设计的好坏直接影响到了设计的稳定性和可靠性。当本设计启动后,当有人员经过防护范围时,红外线会射到人的身上,将人体反射的红外光谱转变成电信号再经过系统的控制传输给报警器。所以设计一共分为三大部分:

(1)探测部分,能够检测到有人进入防护区域。

(2)软件部分,以MCS-51系列单片机STC89C52为控制核心,包括系统主程序,红外热释电传感器子程序,报警子程序和按键子程序,均采用51系列C语言编程实现。外接热释电红传感器,能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射,并将其转化为相应的电信号输出,平时传感器输出低电平,当有人在探测区范围内移动时输出低电平变为高电平,此高电平输入单片机,作为单片机的外部触发信号处理,经单片机内部软件编程处理后,单片机输出控制信号,驱动声光报警电路开始报警

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3. 国内外研究现状(文献综述)

1800年英国物理学家FW赫胥尔从热的观点来研究各种色光时,发现了红外线。开始了人类历史上红外技术的研究,从此红外技术的发展应用不断走向成熟。

红外线的波长在0.76-100um之间,按波长范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类,它在电磁波连续频谱中的位置处于无线电波与可见光之间的区域。

红外技术最初的发展应用是红外光谱仪,随着红外探测材料技术的发展应用,红外技术目前已广泛应用于环境监测、分子类型和结构判定、石油勘探与分析、地质矿物的籀定、质量检测、交通运输、安全报警、医疗保健等一系列领域。其方法和原理目益成熟,各类红外器件层出不穷,仪器的精度也不断地提高。虽然早在19世纪就有了红外探测器,而且在第一次世界大战期间红外探测器已用于军事目的,但只是到了第二次世界大战期间有了PbS探测器以后,红外探测器技术才受到了人们广泛的重视并得到了迅速的发展。新的探测器材料不断被研制出来,探测器的响应波段很快就覆盖了1-3um,3-5um和8-12um三个大气窗口,与此同时,探测器材料质量的不断改善使探测器的性能也不断得到提高,促进了红外技术的全面发展。

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4. 研究方案

本次红外防盗系统的设计以MCS-51系列单片机STC89C52为控制核心,外接热释电红传感器,能够以非接触方式探测出人体发出的红外辐射,并将其转化为相应的电信号输出,平时传感器输出低电平,当有人在探测区范围内移动时输出低电平变为高电平,此高电平输入单片机,作为单片机的外部触发信号处理,经单片机内部软件编程处理后,单片机输出控制信号,驱动声光报警电路开始报警。该热释红外的报警系统由硬件和软件两部分组成。硬件主要包括单片机系统,热释电红外传感器探头、按键电路、LED显示电路,蜂鸣器报警电路等部分;软件部分主要包括热释电传感器输出信号的采样、数据分析模块。包括系统主程序,红外热释电传感器子程序,报警子程序和按键子程序,均采用51系列C语言编程实现。

5. 工作计划

第1---2周:做好与指导老师的沟通,认真阅读任务书。结合任务书要求,明确任务,收集资料,确定系统总体方案设计,完成开题报告、文献综述、外文翻译以及开题答辩完成外文翻译和开题报告。

第3---5周:根据课题要求查阅关于红外系统的文献,根据课题要求确定单片机型号、选取相关模块;

第6---9周:进行硬件电路设计与修改,软件代码编写,硬软件联合仿真调试并且及时与导师进行沟通,请老师查看自己设计的不足,并及时进行改正;

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