开 题 报 告
题 目： 基于单片机的红外报警器设计
院 （系）： 机械工程学院
专 业： 机械制造设计及其自动化
学生姓名： XXXX 学 号： XXXXX
指导教师： XXX 职 称： XX
20 XX年 XX月 XX日
1、本课题的研究意义，国内外研究现状和发展趋势
随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对其住宅的要求也越来越高，表现在不仅希望拥有舒适、温馨的住所，而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。相反地，经济的快速增长也带来了相当大的负面社会效应，城乡、区域收入差距进一步拉大，流动人口也开始迅速增加，盗窃、入室抢劫等刑事案件也呈现出了增长趋势，人们越来越渴望有一个安全生活的空间，但是犯罪分子的作案手段越来越高明，他们甚至采用一些高科技的作案手段，使得以往那种依靠安装防盗门窗、或靠人防的防范方式越来越不能满足人们日常防范的要求。这时，传统的家庭住宅显然己经远远不能满足人们的需求。人们迫切需要一种智能型的家庭防盗报警系统，能可靠的进行日常安全防范工作，及时发现各种险情并通知户主，以便将险情消灭在萌芽状态，这样人们便可安心工作，同时也保证了居民的生命财产不受损失。于是有关家庭、办公室和仓库，以及汽车等处的安全防范和自动报警系统的开发研制日益被科研单位和生产厂家所重视，现在市场上也出现了各种名目繁多的报警装置，但多由于可靠性较差、功能单一或造价高而难于普及。
而本设计中所使用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。由于他是不可见光，因此用他做防盗报警监控器，具有良好的隐蔽性，白天黑夜均可使用，而且抗干扰能力强。这种监控报警装置广泛应用与博物馆、单位要害部门和家庭的防护。
又因为红外监控报警系统位于保护区域的最外围，因此，红外探头能够最早地发现异常情况，可以在犯罪行为尚未发生的时候，有效的达到制止犯罪的目的，提高了保证安全的整体系数。红外报警系统由于使用了电子装置作为保护手段，提高了整体防护的安全性。
并且为了防止非法的入侵和各种破坏活动，传统的防范手段己难以适应要害部门、重点单位安全保卫工作的需要。人力防范往往受时间、地域、人员素质和精力等因素的影响，亦难免出现漏洞和失误。近年来由于红外线是不可见光，具有很强的隐蔽性和保密性，所以众多的红外产品也逐渐应用到小区的安保之中，但大多数都应用在夜间照明，以提高监控性能。同比国外的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、红外发射／接收以及微波等技术为基础。利用科技手段和有效的物业管理，改变人们安全防范的方法和手段，从单一封闭式、被动型安全防范模式向多元化、综合化、电控化以及红外报警处理方向发展。目前国际上应用最多的是主动红外对射总线制报警主机的方式，这种方式具有技术成熟、可靠性高、易扩展、操作简便、经济性好等优点。
在国内的报警器基本都是以超声波、红外发射／接收以及微波等技术为基础。从单一封闭式、被动型安全防范模式向多元化、综合化、电控化以及红外报警处理方向发展。防盗报警产品的发展趋势，产品技术将在数字化、无线化、集成化核心前提下力求突破[2]。而在应用市场上，将朝更细化的方向前进，成长最快的住宅小区应用为例，有厂商表示，专为住宅小区设计的定向幕帘式和防宠物探测器，成本低、安装简单、适合家庭用的无线联网报警系统，以及小区智能化安防和报警集成系统产品都将是亮点。
| 而在国外的红外报警器大多数都是采用先进技术，其功能也非常先进。其中包括被动式热释电型红外报警器，红外监控无线报警器，超声波防盗报警器，红外线防盗报警器，高灵敏红外报警器，触摸式防盗报警器等等。目前国际上应用最多的是主动红外对射总线制报警主机的方式，这种方式具有技术成熟、可靠性高、易扩展、操作简便、经济性好等优点。 |
本设计是利用单片机对防盗报警系统进行控制，系统要求能对8个以上的监测点进行自动监测。是以单片机为核心构成防盗报警系统，以完成用户键盘输入，数码（可汉字液晶）显示、故障状态指示为主，完成报警检测，若有报警事故发生，可向外界发出声光报警信号。而且本设计包括硬件和软件设计两个部分。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51系列单片机ATC51，整个系统是在系统软件控制下工作的。因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外，在电子防盗、人体探测等领域中，热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。
8255的每一个输入输出口都将接一个检测来的信号信号，也就是每一路输入都有一个检测电路，它传过来的是一个的电流信号，接一个250欧姆的电阻使其转换成的电压信号，此电路中只可能为1V和5V两种情况，再通过一个电压比较器LM393,当LM393的2脚为5V时，输出为高电平，光电耦合器导通，8255的输入口将为低电平（其余时刻为高电平），表示检测到有人。
晶体管输出型光电耦合器可做为开关运用,这时发光二极管和光电晶体管平常都处于关断状态。在发光二极管通过电流脉冲时，发光二极管在电流持续的时间内导通。光电耦合器也可做线性耦合器运用,在发光二极管上提供一个偏置电流,再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上,引起其亮度的变化,这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、减变化的光信号。输出电流也就将随输入的信号电压线性变化。
而热释电红外线(PIR)传感器则能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。
| 它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路。本设计所用的热释感器就采用这种双探测元的结构。其工作电路原理如下, 在电源端利用电容和电阻元件来稳定工作电压，同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。当检测到人体移动信号时，电荷信号经过FET放大后，经过电容，电压的稳压后使输出变为高电位，再经过NPN的转化，输出低电平。 | ||
| 3、研究思路和方案 采用单片机为核心的红外报警，并以此为核心设计了报警器的硬件系统和软件系统， 实现了系统的智能化控制， 红外接收电路首先将接收到的红外光转换为电信号，并进行放大和解调出用于无线发射电路的调制信号。当无人遮挡红外光时，锁相环输出低电平，报警处于监控状态；一旦有人闯入便遮挡了红外光，则锁相环失锁，输出高电平，驱动继电器接通无线发射电路，监控室便可接收到无线报警信号单片机检测到报警信号经预设的处理程。 | ||
| 4、进度计划 | ||
| 序号 | 日期 | 进度安排 |
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| 5、指导教师意见（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测） 指导教师： 年 月 日 | ||
| 6、教研室主任意见 教研室负责人： 年 月 日 | ||
1、开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生撰写，在毕业设计开始后两周内完成。
2、“课题的研究意义、现状、发展趋势”应不少于1200字，“课题的基本内容及研究手段和可行性分析”应不少于1000字。
3、本页不够，请加页。下载本文
