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【摘 要】本设计是基于红外对射式探测器的一种应用。本设计将红外对射式探测器与AT89S52单片机结合构成报警系统，主要实现对红外探测器照射区域的布防及报警功能。系统采用LED显示及蜂鸣器作为报警装置。利用单片机实现时间显示，报警控制，报警信号锁存，重置复位等功能。红外探测器控制布防区域可对射式控制也可反射式控制。
【关键词】红外探测器；LED显示；报警
【Abstract】As This design is a kind of application which is based on the photoelectric beam detector. This design combines infrared detector and AT89S52 MCU together to form the alarm system.Main realization of infrared detector to illuminate the area protection and alarm function. System USES the LED display and buzzer alarm device. Microcontroller implementation time display， alarm control， alarm signal latches， reset reset， and other functions. Infrared detector control protection area can be correlation type control also can reflex control.
【Keywords】 infrared detector；LED liquid crystal display；Alarm system
一、引言
随着时代的不断进步，人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求，尤其是在家居安全方面，不得不时刻留意那些不速之客。长期以来人们主要的安防措施就是装设坚固的防盗铁门，防护栏，使居室变成了“鸟笼”。这种封闭型的防盗措施不仅有碍观瞻，而且还会带来安全隐患。仅靠人防和依赖传统的报警器的保安方式己难以适应我们的需要。利用新技术、新科技的智能报警系统己成为当前发展的趋势。本论文设计了一新颖红外线防盗报警器。由于红外线是不见光，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。
二、对射式红外探测器简介
本设计中的输入部分是对射式红外探测器。红外报警器大多数采用国外的先进技术，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， 触摸式防盗报警器， 对射式红外报警器等。
主动红外探测器（即对射式红外探测器），全名叫“光束遮断式感应”，其基本的构造包括瞄准孔、光束强度指示灯、球面镜片、LED指示灯等，由红外发射机、红外接收机和报警控制器组成。分别置于收、发端的光学系统一般采用的是光学透镜，起到将红外光束聚焦成较细的平行光束的作用，以使红外光的能量能够集中传送。主动红外探测器有单光束、双光束、四光束之分。以发射机与接收机设置的位置不同分为对向型安装方式和反射式按装方式，对射型安装方式的接收机直接接受发射机发出的红外光束，反射型安装方式的接收机不是直接接收发射机发出的红外光束，而是接收由反射镜或适当的反射物（如石灰墙、门板表面光滑的油漆层）反射回的红外光束。红外光在人眼看不见的光谱范围，有人经过这条无形的封锁线，必然全部或部分遮挡红外光束。接收端输出的电信号的强度会因此产生变化，从而启动报警控制器发出报警信号。[4]
三、系统原理及总体方案
1、系统工作原理
红外探测器分为红外发射器和红外接收器，红外发射器与接收器之间的区域称为布防区域。利用红外发射器发射红外线，红外接收器接收此红外线并将其放大形成高电平信号。有人或物进入布防区域挡住红外光时，接收管没有接收到红外信号，接收管输出低电平信号，同时将这个电平信号送入单片机进行控制。[1]正常时，LED显示电路显示时间；当产生报警信号时即接收管没有接收到红外发射管发射的红外线时，单片机利用程序通过喇叭报警，LED显示错误代码8888，当报警取消时即当红外接收管又接收到红外发射管发射的红外线时，LED显示电路显示报警信号产生的时间。[3]最后可利用单片机对系统进行重置。
整个系统的框图如图1所示。
2、系统各部分方案
（1）显示方案
LED（发光二极管）数码显示器显示方案。LED数码显示器经常用来显示单片机系统的工作状态、运算结果等各种信息，LED数码显示器是单片机与人对话的一种重要输出设备。用于显示数字的LED数码显示器由七段发光二极管再加上一个小数点位组成，共计8位代码，由一个数据字节提供。
本设计利用译码器74LS138驱动LED数码管显示。74LS138 为3 线-8 线译码器，共有 54/74S138和 54/74LS138 两种线路结构型式，其主要电特性的典型值如下：当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/（G2A）和/（G2B））为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。 利用 G1、/（G2A）和/（G2B）可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。 若将选通端中的一个作为数据输入端时，138 还可作数据分配器。此显示电路硬件成熟，可靠性高，寿命长，可高效完成显示功能。图2为显示电路图。[2]
（2）红外探测器
对射式红外探测器，以发射机与接收机设置的位置不同分为对向型安装方式和反射式按装方式，对射型安装方式的接收机直接接受发射机发出的红外光束，反射型安装方式的接收机不是直接接收发射机发出的红外光束，而是接收由反射镜或适当的反射物（如石灰墙、门板表面光滑的油漆层）反射回的红外光束。红外光在人眼看不见的光谱范围，有人经过这条无形的封锁线，必然全部或部分遮挡红外光束。接收端输出的电信号的强度会因此产生变化，从而启动报警控制器发出报警信号。
四、结束语
本系统经过了设计阶段、开发实现阶段以及最后的应用测试阶段，所设计的所有功能均已基本实现，即利用LED显示时间，红外探测器与单片机处理报警信号，蜂鸣器报警并由LED显示报警。由于时间紧以及实验环境和条件的限制，还有一些方面需要完善。
【参考文献】
[1]陈永甫.红外探测与控制电路[M].北京：北京人民邮电出版社，2010：64-66.
[2]夏路易.电路原理图与电路板设计教程[M].北京：北京希望电子出版社，2009：16-20.
[3]张晓东.报警集成电路和报警器制作[M].北京：北京人民邮电出版社，2007：32-35.
[4]王松德，朱小龙.对射式红外线计数器设计[J].农业机械学报，2011（2）：64-66.
【关键词】红外探测器；LED显示；报警
【Abstract】As This design is a kind of application which is based on the photoelectric beam detector. This design combines infrared detector and AT89S52 MCU together to form the alarm system.Main realization of infrared detector to illuminate the area protection and alarm function. System USES the LED display and buzzer alarm device. Microcontroller implementation time display， alarm control， alarm signal latches， reset reset， and other functions. Infrared detector control protection area can be correlation type control also can reflex control.
【Keywords】 infrared detector；LED liquid crystal display；Alarm system
一、引言
随着时代的不断进步，人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求，尤其是在家居安全方面，不得不时刻留意那些不速之客。长期以来人们主要的安防措施就是装设坚固的防盗铁门，防护栏，使居室变成了“鸟笼”。这种封闭型的防盗措施不仅有碍观瞻，而且还会带来安全隐患。仅靠人防和依赖传统的报警器的保安方式己难以适应我们的需要。利用新技术、新科技的智能报警系统己成为当前发展的趋势。本论文设计了一新颖红外线防盗报警器。由于红外线是不见光，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。
二、对射式红外探测器简介
本设计中的输入部分是对射式红外探测器。红外报警器大多数采用国外的先进技术，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， 触摸式防盗报警器， 对射式红外报警器等。
主动红外探测器（即对射式红外探测器），全名叫“光束遮断式感应”，其基本的构造包括瞄准孔、光束强度指示灯、球面镜片、LED指示灯等，由红外发射机、红外接收机和报警控制器组成。分别置于收、发端的光学系统一般采用的是光学透镜，起到将红外光束聚焦成较细的平行光束的作用，以使红外光的能量能够集中传送。主动红外探测器有单光束、双光束、四光束之分。以发射机与接收机设置的位置不同分为对向型安装方式和反射式按装方式，对射型安装方式的接收机直接接受发射机发出的红外光束，反射型安装方式的接收机不是直接接收发射机发出的红外光束，而是接收由反射镜或适当的反射物（如石灰墙、门板表面光滑的油漆层）反射回的红外光束。红外光在人眼看不见的光谱范围，有人经过这条无形的封锁线，必然全部或部分遮挡红外光束。接收端输出的电信号的强度会因此产生变化，从而启动报警控制器发出报警信号。[4]
三、系统原理及总体方案
1、系统工作原理
红外探测器分为红外发射器和红外接收器，红外发射器与接收器之间的区域称为布防区域。利用红外发射器发射红外线，红外接收器接收此红外线并将其放大形成高电平信号。有人或物进入布防区域挡住红外光时，接收管没有接收到红外信号，接收管输出低电平信号，同时将这个电平信号送入单片机进行控制。[1]正常时，LED显示电路显示时间；当产生报警信号时即接收管没有接收到红外发射管发射的红外线时，单片机利用程序通过喇叭报警，LED显示错误代码8888，当报警取消时即当红外接收管又接收到红外发射管发射的红外线时，LED显示电路显示报警信号产生的时间。[3]最后可利用单片机对系统进行重置。
整个系统的框图如图1所示。
2、系统各部分方案
（1）显示方案
LED（发光二极管）数码显示器显示方案。LED数码显示器经常用来显示单片机系统的工作状态、运算结果等各种信息，LED数码显示器是单片机与人对话的一种重要输出设备。用于显示数字的LED数码显示器由七段发光二极管再加上一个小数点位组成，共计8位代码，由一个数据字节提供。
本设计利用译码器74LS138驱动LED数码管显示。74LS138 为3 线-8 线译码器，共有 54/74S138和 54/74LS138 两种线路结构型式，其主要电特性的典型值如下：当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/（G2A）和/（G2B））为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。 利用 G1、/（G2A）和/（G2B）可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。 若将选通端中的一个作为数据输入端时，138 还可作数据分配器。此显示电路硬件成熟，可靠性高，寿命长，可高效完成显示功能。图2为显示电路图。[2]
（2）红外探测器
对射式红外探测器，以发射机与接收机设置的位置不同分为对向型安装方式和反射式按装方式，对射型安装方式的接收机直接接受发射机发出的红外光束，反射型安装方式的接收机不是直接接收发射机发出的红外光束，而是接收由反射镜或适当的反射物（如石灰墙、门板表面光滑的油漆层）反射回的红外光束。红外光在人眼看不见的光谱范围，有人经过这条无形的封锁线，必然全部或部分遮挡红外光束。接收端输出的电信号的强度会因此产生变化，从而启动报警控制器发出报警信号。
四、结束语
本系统经过了设计阶段、开发实现阶段以及最后的应用测试阶段，所设计的所有功能均已基本实现，即利用LED显示时间，红外探测器与单片机处理报警信号，蜂鸣器报警并由LED显示报警。由于时间紧以及实验环境和条件的限制，还有一些方面需要完善。
【参考文献】
[1]陈永甫.红外探测与控制电路[M].北京：北京人民邮电出版社，2010：64-66.
[2]夏路易.电路原理图与电路板设计教程[M].北京：北京希望电子出版社，2009：16-20.
[3]张晓东.报警集成电路和报警器制作[M].北京：北京人民邮电出版社，2007：32-35.
[4]王松德，朱小龙.对射式红外线计数器设计[J].农业机械学报，2011（2）：64-66.