基于热释电红外的安防系统设计

　　1引言

　　随着人们经济收入的增加，如何有效的保障财产安全成为一个十分重要的问题。据统计，目前大多数家庭的安保措施还比较薄弱， 即便是有物业管理的*园小区， 也不可避免的存在疏忽和漏洞， 给犯罪分子以可乘之机;在有的中小型超市和商铺，由于成本的原因，很多都没有任何的防范措施，入室盗窃现象时有发生。为了保障人们的财产安全，就必须有成本低、易安装、性能稳定的安保设备来实现。

　　本文将介绍一种利用热释电红外传感器作为探测源， 经过信号调理后送给CPU 处理， 在异常情况下发出声光报警信号，同时自动封锁出口的安防设备。系统有“自动”、“商场”、“场馆”和“家庭”四种工作模式供用户选择。

　　当有人进入房间时，传感器就会检测到人体辐射的红外线信号， 经过调理电路的放大和整形， 送入C P U ,CPU 根据用户的设定工作方式进行判断，决定将启动哪些电路。

　　2 系统设计

　　2.1 系统各模块介绍

　　如图1 所示， 系统核心控制部分是单片机， 外围分别由信号检测部分，手动设定部分(键盘)、时钟计时部分、显示和声光报警部分， 以及出口封锁部分组成。

图1 系统整体模块图

　　2.1.1 单片机

　　单片机作为控制系统中经常使用的一种CPU,具有价格低廉，编程简单，运行稳定等特点，因而具有广阔的市场空间。本设计使用AT89S52,它负责采集来自检测单元的信号和从时钟芯片读取的时间，根据用户设定的工作模式，进而启动相应的声光报警电路、出口封锁电路、计数电路和语音播放电路，同时完成显示模块的输出控制。

　　2.1.2 信号检测部分

　　(1) 核心检测器——热释电红外传感器据科学家研究，任何温度高于绝对零度(-273℃)的物体， 总是不断的向外界辐射红外线， 辐射能量的大小与物体的温度和红外辐射的波长有关， 且满足λ m ×T= μm × K ≈ 3000。应用红外线原理的探测器一般工作在2 ～2.6 μ m,3～5 μ m,8～14 μ m 三个波段。

　　目前，红外探测越来越广泛的应用于通讯、军事、航天、医疗等科学领域。

　　本设计采用RE200B,工作电压3-10V,主要检测8～14 μ m 的红外线信号，输出1mV,0.1～10Hz(根据人体移动的速度而定)的微弱类正弦波信号。人体由于体温的恒定性而辐射1 0 μ m 左右的红外线， 刚好在检测波段的中部区域，因此灵敏度较高。其内部将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式，可以抑制因自身温度变化而产生的干扰。引入的N 沟道结型场效应管接成共漏形式来完成阻抗变换， 将电荷信号转为电压信号。如图2 所示。在传感器前加装菲涅尔透镜，当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就交替从“盲区”进入“高灵敏区”， 这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，有效的增大了探测范围。