該設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、報(bào)警模塊和顯示模塊等模塊。該系統(tǒng)主控制模塊用單片機(jī)做為核心,報(bào)警方式是傳統(tǒng)的聲光報(bào)警;顯示方式采用數(shù)碼顯示,按鍵方式采用中斷矩陣鍵盤(pán),傳感器采用熱釋電紅外傳感器。
各功能模塊設(shè)計(jì)方案
1、聲光報(bào)警模塊:
當(dāng)單片機(jī)收到信號(hào)檢測(cè)電路傳來(lái)的入侵信號(hào)后,通過(guò)LED和蜂鳴器發(fā)聲,發(fā)光二極管發(fā)光,通過(guò)軟件控制相應(yīng)的單片機(jī)引腳變化從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作。
2、數(shù)碼顯示模塊:
為實(shí)現(xiàn)顯示入侵時(shí)間,選用了2個(gè)四位一體數(shù)碼管,分別用來(lái)顯示:小時(shí)、分鐘、秒。為了簡(jiǎn)化電路,采用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示,通過(guò)軟件編寫(xiě)程序。
3、紅外探測(cè)器模塊:
采用紅外探測(cè)器,當(dāng)有人通過(guò)探測(cè)模塊,則向單片機(jī)引腳發(fā)送報(bào)警信號(hào),由軟件監(jiān)測(cè)報(bào)警信號(hào)并進(jìn)行相應(yīng)處理。
方案一:主動(dòng)式紅外探測(cè)器
主動(dòng)式紅外探測(cè)器原理:主動(dòng)式紅外探測(cè)器分為發(fā)射(投光器)?和接收(受光器)兩部分,投光器和受光器之間投射紅外光,當(dāng)有入侵發(fā)生時(shí),投光和受光器之間的紅外光被阻斷,觸發(fā)報(bào)警。使用的紅外線(xiàn)是波長(zhǎng)在700nm到1000um這間的電磁波(比紅外波長(zhǎng)長(zhǎng)的是波,比紅外波長(zhǎng)短的是可見(jiàn)光)。人眼是看不到紅外線(xiàn)的,但特殊材料可以感應(yīng)到,也可以成像。目前直線(xiàn)探測(cè)距離可做到室內(nèi)25m室外75m,其優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,具有較高的光學(xué)特性。特別在雨、霧、霜等遮擋射束光強(qiáng)度時(shí)(甚至遮擋射束強(qiáng)度99%),探測(cè)器仍能正常工作。具備防水、防塵、防震、拆卸、防破壞功能。但若對(duì)一個(gè)空間進(jìn)行布防,則需有多個(gè)主動(dòng)式探測(cè)器,價(jià)格昂貴[4]。主動(dòng)式探測(cè)器常用于博物館中單體貴重文物展品的布防以及工廠(chǎng)倉(cāng)庫(kù)的門(mén)窗封鎖、購(gòu)物中心的通道封鎖、停車(chē)場(chǎng)的出口封鎖、家居的陽(yáng)臺(tái)封鎖等等。
方案二:被動(dòng)紅外入侵探測(cè)器
被動(dòng)式紅外探頭的工作原理:人體都有恒定的體溫,一般在37度,所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10UM左右的紅外線(xiàn),被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10UM左右的紅外線(xiàn)而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10UM左右的紅外線(xiàn)通過(guò)菲泥爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件,這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡,向外釋放電荷,后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。被動(dòng)式報(bào)警探測(cè)器易于布防、價(jià)格便宜而被廣泛應(yīng)用。
綜合各方因素,經(jīng)過(guò)分析與比較,我們發(fā)現(xiàn)被動(dòng)式報(bào)警探測(cè)器探測(cè)性能較好、易于布防、價(jià)格更便宜,所以在本次設(shè)計(jì)中,我們采用方案二的被動(dòng)紅外入侵探測(cè)器。