2017畢業(yè)論文-工廠防盜報警設計.doc

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1、 工廠防盜報警系統(tǒng)設計目 錄前言31.系統(tǒng)方案設計51.1系統(tǒng)功能和特點52 報警器的種類62 .1各類報警器622 熱釋電紅外傳感器6221 熱釋電紅外傳感器簡單介紹622 熱釋電紅外傳感器的原理特性723 熱釋電紅外傳感器的結構特性及安裝83 AT89S51 單片機概述1031 AT89S51單片機的結構1032 AT89S51單片機的工作周期1533 AT89S51單片機的工作過程和工作方式1634 AT89S51的指令系統(tǒng)194 整機設計2141 概述2142 總體設計2243 系統(tǒng)硬件選擇2244 硬件電路實現(xiàn)2345 軟件的程序實現(xiàn)235.1.系統(tǒng)構成及原理265.2.實施方案設備

2、選型及配置275.2.1探測器275.2. 2區(qū)域控制器285.2.3報警控制中心295.2.4信號傳輸306 產品制作306.1 Protel 99SE PCB軟件介紹306.2 PCB板設計316.2.1 PCB板面規(guī)劃316.2.2 PCB網(wǎng)絡表導入316.2.3 PCB元件布局316.3.4 布線326.3 PCB板制作336.3.1 PCB打印336.3.2 PCB轉印336.3.3 PCB蝕刻346.3.4 PCB鉆孔346.3.5 PCB板表面處理346.4 元器件安裝與產品調試356.4.1 元器件安裝356.4.2 產品調試37總結38參 考 文 獻39致 謝41附圖A42附

3、圖B43前言當前，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，一個個新的廠房建設，人們對工廠的設備安全防范越來越重視，采取了許多措施來保護工廠的安全。以往的做法是安裝防盜網(wǎng)，但也存在有礙美觀，犯罪分子易發(fā)現(xiàn)躲蔽，不能有效地防止壞人的入侵等缺點?，F(xiàn)在，全國各地區(qū)的廠房都在迅速地開展建設現(xiàn)代化的智能防盜活動，對其中的安全防范系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等提出了更高的要求。因為在多數(shù)廠方多設在郊區(qū)，廠房的四周白天或夜間活動人員少時，犯罪分子很容易有從圍墻進入廠區(qū)作案，為了使不因該發(fā)生的意外損失降到最低，必須要有一套專門的安全設備與操作人員，來維護和管理廠區(qū)的財產安全不受任何侵害，最安全有效的方法是：1、在廠區(qū)的四周圍墻上裝上紅外探頭，它是利

4、用人眼看不見的紅外線相互之間構成一個防護網(wǎng)，安全性及高。 2、在廠房的四周每一邊大約與正中的位置上安裝一個超大聲音的警笛，廠區(qū)的四周四條邊上安裝四個警笛，無論是哪條邊有人入侵，該條邊的警笛立即報警，發(fā)出巨大的聲音。偷盜者都是很心虛的，當聽到如此大的警笛聲都會嚇的魂飛魄散，逃之夭夭。3、報警主機要有專人來管理，報警時主機上會顯示報警的防區(qū)，顯示的防區(qū)就代表該方位有人入侵，因此報警中心必須要有人值守。以便警情得到迅速處理。防盜報警系統(tǒng)防患于未然，用來實現(xiàn)較周密的外圍全方位管理及建筑物內重要的管轄區(qū)，防盜報警系統(tǒng)分工作區(qū)安防狀態(tài)的監(jiān)視、結合內部對講系統(tǒng)，遙相呼應，可減少管理人員的工作強度，提高管理質

5、量及管理效益。防盜報警系統(tǒng)作為現(xiàn)代化管理有力的輔助手段,它將現(xiàn)場內各現(xiàn)場的視頻圖像或是險情信號傳送至主控制中心及分控室，值班管理人員在不親臨現(xiàn)場的情況下可客觀地對各監(jiān)察地區(qū)進行集中監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)情況統(tǒng)一調動，節(jié)省大量巡邏人員，還可避免許多人為因素，并結合現(xiàn)在的高科技圖像處理手段，還可為以后可能發(fā)生的事件提供強有力的證據(jù)，有了良好的環(huán)境，全方位的安全保障，才能創(chuàng)造良好的社會效益和經(jīng)濟效益。(1)本系統(tǒng)采用總線制方式，可使系統(tǒng)設備有機結合，報警信號、防拆信號、環(huán)境監(jiān)測信號、設備故障信號、線路故障信號、電源不良信號等情況均通過總線即時向控制主機進行通報，并且可由中心控制室通過檢測操作對系統(tǒng)各設備進行檢測

6、、調整，并可對各探測器的靈敏度進行調節(jié)。(2)本系統(tǒng)可以單獨由本身報警系統(tǒng)所組成一個完整的回路實現(xiàn)其所有的報警功能，也可以把系統(tǒng)接入監(jiān)控系統(tǒng)，當有報警信號輸入時可以直接聯(lián)動攝像機，把發(fā)生警情的區(qū)域畫面第一時間傳送到監(jiān)控中心。(3)系統(tǒng)控制中心可以采用一部586以上電腦作報警用，其內置功能有：報警中文操作軟件，當接收機收到前端探測器的報警信號時；中心通過電腦接收軟件檢測，自動啟動報警代碼，并調出數(shù)據(jù)庫內的相關數(shù)據(jù)自動將報警信號位置樓層及報警探測器位置顯示在屏幕上；如報警信號未被、處理，屏幕上將會有提示以防止操作員忘記處理；自動記錄處理報警的日期、時間并可打印出來。工作人員可通過密碼鍵盤對系統(tǒng)進行

7、編程、開機、關機、布防、撤防等控制。另外，當防區(qū)產生報警后鍵盤上LED顯示屏能顯示出防區(qū)號，使工作人員立即清楚報警位置，以便及時處理警情。為了進一步滿足社會經(jīng)濟發(fā)展與人們文明生活的高標準要求，創(chuàng)造一個安全、舒適、溫馨、高效的辦公與生活環(huán)境，并根據(jù)各種不同大廈的需要，從項目的具體實際出發(fā)，做到配置合理，留有擴展余地，技術先進，性能價格比高，確保系統(tǒng)性能高質量，高可靠性。本套防盜報警系統(tǒng)，是在認真研究了項目的技術要求和低價高效率原則的基礎上，系統(tǒng)為一個功能完善，技術先進, 質量穩(wěn)定可靠的管理與安全保衛(wèi)系統(tǒng)，為實現(xiàn)自動化管理發(fā)揮積極的作用。本設計本著安全 、經(jīng)濟、實用、完善、兼容的方針，系統(tǒng)可采用分

8、級控制，操作簡單，可聯(lián)網(wǎng)集成，防盜報警系統(tǒng)提供給管理者及是一個直觀的聲像警示，管理員能及時了解到區(qū)內各處的保衛(wèi)安全情況，及時采取措施，紅外報警能及時告訴何處有外人闖入，管理者能及時了解各設備目前的狀態(tài)及運作情況及各區(qū)工作人員的工作情況，若此方案得到實施，將對自動化管理，安全技術防范，提高內部安全狀況等方面都將起到積極的促進作用。1. 系統(tǒng)方案設計本設計方案設計遵循技術先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統(tǒng)設計內容是系統(tǒng)的、完整的、全面的；設計方案具有科學性、合理性、可操作性。其具有以下原則：1、先進性與

9、適用性采用目前最先進的軟、硬件及網(wǎng)絡技術，出錯率低，兼容性強，升級容易，采用模塊式結構，擴容方便，沒有重復建設投資，系統(tǒng)的技術性能和質量指標應達到國際領先水平；同時，系統(tǒng)的安裝調試、軟件編程和操作使用又應簡便易行，容易掌握。同時也有著舒適、安全、方便、快捷為準則，其操作應簡便易學。2、經(jīng)濟性與實用性考慮實際需要和信息技術發(fā)展趨勢，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境，設計選用功能和適合現(xiàn)場情況、符合要求的系統(tǒng)配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現(xiàn)最佳的性能價格比，以便節(jié)約投資，同時保證系統(tǒng)功能實施的需求，經(jīng)濟實用。3、可靠性與安全性 硬件選用先進、成熟、可靠的產品，能適應室外環(huán)境的硬件，系統(tǒng)的設計應具有較高的可靠性，在

10、系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復的功能，同時系統(tǒng)具有一整套完成的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運行安全。4、追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設備配置在滿足對功能、質量、性能、價格和服務等各方面要求的前提下，追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設備配置，以盡量降低系統(tǒng)造價。5、提高監(jiān)管力度與綜合管理水平本設計系統(tǒng)設備控制需要高效率、準確及可靠。本系統(tǒng)通過中央控制系統(tǒng)對各子系統(tǒng)運行情況進行綜合監(jiān)控，時時動態(tài)撐握監(jiān)視及報警情況。防盜報警系統(tǒng)大大減少勞動強度，減少設備運行維護人員；另外，系統(tǒng)的綜合統(tǒng)籌管理可使設備按最優(yōu)組合運行，在最佳情況下運行，既可節(jié)能，又可大大減少設備損耗，減少設備維修費用，

11、從而提高監(jiān)管力度與綜合管理水平。1.1系統(tǒng)功能和特點 本系統(tǒng)既要先進、實用、成熟、可靠，又要系統(tǒng)開放性、可擴展性好，防盜報警系統(tǒng)對現(xiàn)場設備進行集中監(jiān)視、控制和管理，使設備得以安全、可靠、高效地運行，最大限度地發(fā)揮智能管理的作用，創(chuàng)造安全、健康、舒適宜人和能提高工作效率的優(yōu)良環(huán)境，節(jié)約能源，并減少維護人員。根據(jù)本環(huán)境需要,并接合功能需求建立防盜報警系統(tǒng)，其具有以下功能：對建筑物重要區(qū)域的出入口，財務及貴重物品庫的周界等特殊區(qū)域及重要部位需要建立必要的入侵防范警戒措施；周界防范系統(tǒng)充分發(fā)揮其特有職能，能及時發(fā)現(xiàn)各種安全隱患和違章行為，便于有效處理及制止事態(tài)漫延，并為日后提供查詢資料,以保障正常運營

12、次序及完善各項管理。防盜報警系統(tǒng)主要是一些探測設備組成，利用現(xiàn)代科技的聲、光處理技術，采用物理方法和電子技術，來自動探測發(fā)生在布防監(jiān)測區(qū)域內的侵入行為，產生報警信號，并向值班人員輔助提示發(fā)生報警的區(qū)域部位、顯示可能采取的對策。總之，本防盜報警系統(tǒng)是一個使本項目高度自動化、高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。2 報警器的種類2 .1各類報警器1.開關型傳感器（1）微動開關、按鍵開關；（2）干簧繼電器。2.壓力傳感器（1）壓電陶瓷壓力傳感器；（2）半導體壓力傳感器。3.聲音傳感器；4.光電傳感器；5.熱釋電紅外傳感器。22 熱釋電紅外傳感器221 熱釋電紅外傳感器簡單介紹熱釋電紅外線(

13、PIR)傳感器是80年代發(fā)展起來的一種新型高靈敏度探測元件。是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器，它能組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉換成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大，便可驅動各種控制電路，如作電源開關控制、防盜防火報警、自動覽測等。自然界中存在的各種物體，如人體、木材、石頭、火焰、冰等都會發(fā)出不同波長的紅外線，利用紅外傳感器可對其進行檢測。根據(jù)工作原理，紅外傳感器分為熱型和量子型兩類，熱型紅外傳感器也稱熱釋電紅外傳感器或被動紅外傳感器。與量子型相比，其頻響速度較慢，靈敏度較低，但響應的紅外線波長范圍較寬，價格

14、便宜，并可在常溫下工作。量子型與熱型的特點相反，而且要求冷卻條件。它是目前在防盜報警、火災檢測、自動門、自動水龍頭、自動電梯、 自動照明。及非接觸溫度測量等領域應用最廣泛的傳感器。其原因為：被測對象自身發(fā)射紅外線，可不必另設光源；大氣對2-26lLm、35lLm、8141lm三個被稱為“大氣窗口”的特定波段的紅外線吸收甚少，可非常容易被檢測；中、遠紅外線不受可見光影響，可不分晝夜進行檢測。 22 熱釋電紅外傳感器的原理特性熱釋電紅外線傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測元件。在每個探測器內裝入一個或兩個探測元件，并將兩個探測元件以

15、反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產生的干擾。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內的場效應管放大后向外輸出。為了提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離，一般在探測器的前方裝設一個菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號放大70分貝以上，這樣就可以測出1020米范圍內人的行動。圖2.1 菲涅耳透鏡工作原理圖菲涅爾透鏡（圖2.1）利用透鏡的特殊光學原理，在探測器前方產生一個交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測接收靈敏度。當有人從透鏡前走過時，人體發(fā)出的紅外線就不斷地

16、交替從“盲區(qū)”進入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的脈沖形式輸入，從而強其能量幅度。人體輻射的紅外線中心波長為910-um，而探測元件的波長靈敏度在0.220-um范圍內幾乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開設了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為710-um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。一旦人侵入探測區(qū)域內，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同不能抵消，經(jīng)信號處理而輸出電壓號。在該探測技術中，所謂“被動”是指探測器本身不

17、發(fā)出任何形式的能量，只是靠接收自然界能量或能量變化來完成探測目的。被動紅外報警器的特點是能夠響應入侵者在所防范區(qū)域內移動時所引起的紅外輻射變化，并能使監(jiān)控報警器產生報警信號，從而完成報警功能。 23 熱釋電紅外傳感器的結構特性及安裝圖2.2 雙探測元熱釋電紅外傳感器圖2.2是一個雙探測元熱釋電紅外傳感器的結構示意圖。使用時端接電源正極，端接電源負極，端為信號輸出。該傳感器將兩個極性相反、特性一致的探測元串接在一起，目的是消除因環(huán)境和自身變化引起的干擾。它利用兩個極性相反、大小相等的干擾信號在內部相互抵消的原理來使傳感器得到補償。對于輻射至傳感器的紅外輻射，熱釋電傳感器通過安裝在傳感器前面的菲涅

18、爾透鏡將其聚焦后加至兩個探測元上，從而使傳感器輸出電壓信號。制造熱釋電紅外探測元的高熱電材料是一種廣譜材料，它的探測波長范圍為0.2-20。為了對某一波長范圍的紅外輻射有較高的敏感度，該傳感器在窗口上加裝了一塊干涉濾波片。這種濾波片除了允許某些波長范圍的紅外輻射通過外，還能將燈光、陽光和其它紅外輻射拒之門外。當人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器的探測元上時，電路中的傳感器將輸出電壓信號，然后使該信號先通過一個由C1、C2、R1、R2組成的帶通濾波器，該濾波器的上限截止頻率為16Hz，下限截止頻率為0.16Hz。由于熱釋電紅外傳感器輸出的探測信號電壓十分微弱（通常僅有mV左右

19、），而且是一個變化的信號，同時菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號電壓呈脈沖形式（脈沖電壓的頻率由被測物體的移動速度決定，通常為0.1-10Hz左右），所以應對熱釋紅外傳感器輸出的電壓信號進行放大。本設計運用集成運算放大器LM324來進行兩級放大，以使其獲得足夠的增益。本設計所用的熱釋感器就采用這種雙探測元的結構。其工作電路原理及設計電路如 圖2.3所示, 在VCC電源端2利用C1和R2來穩(wěn)定工作電壓，同樣輸出端也多加了穩(wěn)壓元件穩(wěn)定信號。當檢測到人體移動信號時，電荷信號經(jīng)過FET放大后，經(jīng)過C2，R1的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢?，再?jīng)過NPN的轉化，輸出OUT為低電平。圖2.3 熱釋電紅外傳感器原理圖雙探

20、測熱釋電紅外探頭的優(yōu)缺點優(yōu)點：本身不發(fā)任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好。價格低廉。缺點：1、容易受各種熱源、光源干擾。2、被動紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收。3、易受射頻輻射的干擾。4、環(huán)境溫度和人體溫度接近時，探測和靈敏度降低，有時造成短時失靈?？垢蓴_性能：1、防小動物干擾：探測器安裝在推薦地使用高度，對探測范圍內地面上地小動物，一般不產生報警。2、抗電磁干擾：探測器的抗電磁波干擾性能符合GB10408中4.6.1要求,一般手機電磁干擾不會引起誤報。3、抗燈光干擾：探測器在正常靈敏度的范圍內，受3米外H4鹵素燈透過玻璃照射,不產生報警。熱釋電紅外傳傳感器的安裝要

21、求紅外線熱釋電人體傳感器只能安裝在室內，其誤報率與安裝的位置和方式有極大的關系.。正確的安裝應滿足下列條件：1、紅外線熱釋電傳感器應離地面2.0-2.2米。2、紅外線熱釋電傳感器遠離空調, 冰箱，火爐等空氣溫度變化敏感的地方。3、紅外線熱釋電傳感器探測范圍內不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔離物。4、紅外線熱釋電傳感器不要直對窗口，否則窗外的熱氣流擾動和人員走動會引起誤報，有條件的最好把窗簾拉上。紅外線熱釋電傳感器也不要安裝在有強氣流活動的地方。紅外線熱釋電傳感器對人體的敏感程度還和人的運動方向關系很大。紅外線熱釋電傳感器對于徑向移動反應最不敏感, 而對于橫切方向 (即與半徑垂直的方向)移動則最

22、為敏感. 在現(xiàn)場選擇合適的安裝位置是避免紅外探頭誤報、求得最佳檢測靈敏度極為重要的一環(huán)。3 AT89S51 單片機概述31 AT89S51單片機的結構 AT89S51單片機是美國Atmel公司生產低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含4k bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器（EPROM）和128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技術生產，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內置通用8位中央處理器（CPU）和Flash 存儲單元，功能強大。AT89S51單片機可提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。圖3.1為AT89S51

23、單片機的基本組成功能方塊圖。有圖可見，在這一塊芯片上，集成了一臺微型計算機的主要組成部分，其中包括CPU、存儲器、可編程I/O口、定時器/計數(shù)器、串行口等，各部分通過內部總線相連。下面介紹幾個主要部分。外時鐘源 外部事件計數(shù)振蕩器和時序OSC程序存儲器4 KB ROM數(shù)據(jù)存儲器256 B RAM/SFR定時器/計數(shù)器 2 16 AT89S51 CPU 64 KB總線 擴展控制器可編程 I/O可編程全雙工串行口內中斷 外中斷 控制 并行口 串行通信 圖3.1 AT89S51 功能方塊圖1. 中央處理器（CPU）中央處理器是單片機最核心的部分，是單片機的大腦和心臟，主要完成運算和控制功能。AT89

24、S51的CPU是一個字長為8位的中央處理單元，即它對數(shù)據(jù)的處理是按字節(jié)為單位進行的。2. 內部數(shù)據(jù)存儲器（內部RAM）AT89S51 中共有256個RAM單元，但其中能作為寄存器供用戶使用的僅有前面128個，后128個被專用寄存器占用。3. 內部程序存儲器（內部ROM）AT89S51 共有4 KB掩膜ROM，用于存放程序、原始數(shù)據(jù)等。4. 定時器/計數(shù)器AT89S51 共有2 個16 位的定時器/計數(shù)器，可以實現(xiàn)定時和計數(shù)功能。5. 并行I/O 口AT89S51 共有4 個8 位的I/O口（P0、P1、P2、P3口），可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入、輸出。6. 串行口AT89S51有1 個全雙工的可編

25、程串行口，以實現(xiàn)單片機和其他設備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。7. 時鐘電路AT89S51 單片機內部有時鐘電路，但晶振和微調電容需要外接。時鐘電路為單片機產生時鐘脈沖序列。8. 終端系統(tǒng)AT89S51 的中斷系統(tǒng)功能較強，可以滿足一般控制應用的需要。它共有5 個中斷源：2 個外部中斷源/INTO和/INT1 ；3 個內部中斷源，即2個定時/計數(shù)中斷，1個串行口中斷。由上所述，AT89S51雖然是一塊芯片，但它包括了構成計算機的基本部件，因此可以說它是一臺簡單的計算機。AT89S51 較詳細的內部結構如附圖A所示。3.1.1 管腳說明ATMEL公司的AT89S51是一種高效微控制器。采用40引腳雙列直插

26、封裝（DIP）形式，如圖3.2所示。AT89S51單片機是高性能單片機，因為受引腳數(shù)目的限制，所以有不少引腳具有第二功能。圖3.2 DIP 封 裝 引 腳 圖 圖 3.3 SMT 的 封 裝 圖VCC：供電電壓。GND：接地。P0口： P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口： P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4

27、TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P2口： P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能

28、寄存器的內容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89S51的一些特殊功能口，如下表所示：P3口管腳 備選功能P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時器0外部輸入）P3.5 T1（記時器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫

29、選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許端的輸出電平用于鎖存地址的地址字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該

30、引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號端。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。3.1.2

31、 主要特性： 與MCS-51 兼容 4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000寫/擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時間：10年全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz三級程序存儲器鎖定128*8位內部RAM32可編程I/O線兩個16位定時器/計數(shù)器5個中斷源 可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內振蕩器和時鐘電路 3.1.3 振蕩器特性（1）XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅動器件，XTAL2應不接。有余輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。圖3.4

32、內外部振蕩器電路（2） 芯片擦除 整個EPROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦除操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89C51設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內容并且凍結振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。32 AT89S51單片機的工作周期單片機有了硬件和軟件就可以在控制器發(fā)出的控制信號作用下有條不紊

33、地工作，控制信號必須定時發(fā)出，為了定時計算機內部必須有一個準確的定時脈沖。這種定時脈沖是由晶體振蕩器產生的，并組成下面幾種工作周期，如圖3.5所示。圖 3.5 振蕩周期、狀態(tài)周期、機器周期和指令周期振蕩周期：是指為單片機提供時鐘脈沖信號的振蕩源的周期。 即由單片機的晶體振蕩器產生的時鐘脈沖的周期。狀態(tài)周期：每個狀態(tài)周期為振蕩周期的 2 倍, 是振蕩周期經(jīng)二分頻后得到的。 在一個狀態(tài)周期中有兩個時鐘脈沖，通常稱它為P1、P2。機器周期：一個機器周期包含 6 個狀態(tài)周期S1S6, 也就是 12 個振蕩周期。 在一個機器周期內, CPU可以完成一個獨立的操作。 指令周期：它是指CPU完成一條操作所需

34、的全部時間?？刂撇考菃纹瑱C的神經(jīng)中樞，以主振頻率為基準（主振周期即為振蕩周期），控制器控制CPU的時序，對指令進行譯碼，然后發(fā)出各種控制信號，它將各個硬件環(huán)節(jié)組織在一起。一般情況下，算術邏輯操作發(fā)生在時相P1期間，而內部寄存器之間的傳送發(fā)生在時相P2期間，這些內部時鐘信號無法從外部觀察，故用XTAL2引腳振蕩信號作參考。33 AT89S51單片機的工作過程和工作方式單片機工作過程遵循現(xiàn)代計算機的工作原理（馮諾依曼原理），即程序存儲和程序控制。存儲程序是指人們必須事先把計算機的執(zhí)行步驟序列（即程序）及運行中所需的數(shù)據(jù), 通過一定的方式輸入并存儲在計算機的存儲器中。程序控制是指計算機能自動地逐一

35、取出程序中的指令，加以分析并執(zhí)行規(guī)定的操作。 單片機的工作方式有：復位、程序執(zhí)行、掉電保護和低功耗、編程、校驗與加密等方式。1復位方式通過某種方式, 使單片機內各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作稱為復位。復位方式是單片機的初始化操作。單片機除了正常的初始化外，當程序運行出錯或由于操作錯誤而使系統(tǒng)處于死循環(huán)時，也需要按復位鍵重啟機器。MCS51單片機復位后, 程序計數(shù)器PC和特殊功能寄存器復位的狀態(tài)如表3.1所示。 復位不影響片內RAM存放的內容, 而ALE、在復位期間將輸出高電平。由表3.1 可以看出，復位后：(1)（PC）=0000H 表示復位后程序的入口地址為0000H，即單片機復位后從000

36、0H單元開始執(zhí)行程序；(2)（PSW）=00H， 其中RS1(PSW.4)=0，RS0(PSW.3)=0，表示復位后單片機選擇工作寄存器0組；(3)（SP）=07H 表示復位后堆棧在片內RAM的08H單元處建立；(4) P0口P3口鎖存器為全1狀態(tài)，說明復位后這些并行接口可以直接作輸入口，無須向端口寫1。定時器/計數(shù)器、串行口、中斷系統(tǒng)等特殊功能寄存器復位后的狀態(tài)對各功能部件工作狀態(tài)的影響。 能部件工作狀態(tài)的影響。 表 3.1 PC與SFR復位狀態(tài)表寄存器復位狀態(tài)寄存器復位狀態(tài)PCABPSWSPDPTRP0P3IPIETMOD0000H 00H 00H 00H 07H0000H FFHXX00

37、0000B0X0000000B 00HTCONT2CONTH0TL0TH1TL1SCONSBUFPCON00H00H00H00H00H00H00HXXH(0XXX0000B)單片機在時鐘電路工作以后, 在RST/VPD端持續(xù)給出2個機器周期的高電平時就可以完成復位操作。例如使用晶振頻率為12MHz時，則復位信號持續(xù)時間應不小于2us。復位方法一般有上電自動復位和外部按鍵手動復位以及“看門狗”復位三種類型。前兩種見 圖3.6所示。 “看門狗”電路則是一種集成有單片機的電源監(jiān)測、按鍵復位以及對程序運行進行監(jiān)控，防止程序“跑飛”而出現(xiàn)死機而設計的電路。圖3.6（a）上電復位電路; （b）上電/外部復

38、位電路2程序執(zhí)行方式程序執(zhí)行方式是單片機的基本工作方式。由于復位后PC=0000H，因此程序執(zhí)行總是從地址0000H開始，為此就得在0000H處開始的存儲單元安放一條無條件轉移指令，以便跳轉到實際程序的入口去執(zhí)行。3待機方式待機方式也稱空閑方式，是一種節(jié)電工作方式。在待機工作方式中，振蕩器保持工作，時鐘脈沖繼續(xù)輸出到中斷、串行口、定時器等功能部件，使它們繼續(xù)工作，但時鐘脈沖不再送到CPU，因而CPU停止工作。4掉電方式掉電方式，也被稱為停機方式。在掉電方式中，振蕩器工作停止，單片機內部所有功能部件停止工作。它同樣是一種為降低功耗而設計的節(jié)電工作方式。待機方式和掉電方式都是為了進一步降低功耗而設

39、計的節(jié)電工作方式，它們特別適合于電源功耗要求很低的應用場合。這類系統(tǒng)往往是直流供電或停電時依靠備用電源供電，以維持系統(tǒng)的持續(xù)工作。CHMOS型單片機的節(jié)電方式是由特殊功能寄存器PCON控制，其具體使用可參考相關書籍和手冊?？臻e和掉電模式外部引腳狀態(tài) 如下表 3.2 所示：表 3.2 空閑和掉電模式外部引腳狀態(tài)模式程序存儲器ALEP0P1P2P3空閑模式內部11數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)空閑模式外部11浮空數(shù)據(jù)地址數(shù)據(jù)掉電模式內部00數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)掉電模式外部00浮空數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)5. 編程和校驗方式對于內部集成有EPROM可以進入編程或校驗方式。（1）內部EPROM編程編程時，時鐘頻率應定在3-6MHz

40、的范圍內，其余各有關引腳的接法和用法如下：P1口和P2口的P2.0P2.3為EPROM的4k地址輸入，P1為8位地址；P2.4P2.6以及PSEN應為低電平；P0口為編程數(shù)據(jù)輸入；P2.7和RST應為高電平；RST的高電平可為2.5V，其余的都以TTL的高低電平為準；EA/VPP端加+21V的編程脈沖，此電壓要求穩(wěn)定，不能大于21.5V，否則會損壞EPROM在出現(xiàn)正脈沖期間，ALE/PROG端加上50ms的負脈，完成一次寫入。（2）EPROM程序校驗在程序的保險位未設置前，無論在寫入的當時或寫入以后，均可將片上程序存貯器的內容讀出進行檢驗，在讀出時，除P2.7腳保持為TTL低電平之外，其他引腳

41、與寫入EPROM的連接方式相同。要讀出的程序存貯器單元地址由P1口和P2口的P2.0P2.3送入，P2口的其他引腳及保持低電平，ALE、EA和RST接高電平，檢驗的單元內容由P0口送出。在檢驗操作時，需在P0的各位外部加上電阻10k。（3）程序存貯器的保險位AT89S51內部有一個保險位，亦稱保密位，一旦將該位寫入便建立了保險，就可禁止任何外部方法對片內程序存貯器進行讀寫。將保險位寫入以建立保險位的過程與正常寫入的過程相似，僅只P2.6腳要加TTL高電平而不是像正常寫入時加低電平，而P0、P1和P2的P2.0P2.3的狀態(tài)隨意，加上編程脈沖后就可使保險位寫入。保險位一旦寫入，內部程序存貯器便不

42、能再被寫入和讀出校驗，而且也不能執(zhí)行外部存貯器的程序。只有將EPROM全部擦除時，保險位才能被一起擦除，也才可以再次寫入。通過以上對單片機硬件系統(tǒng)的簡單介紹，應該已經(jīng)掌握了單片機的內部結構及工作的原理和過程，但是單片機要實現(xiàn)它的強大控制功能特性，只有硬件是不能工作的，還必須依靠它的指令才能發(fā)揮單片機的強大作用。下面介紹單片機的指令系統(tǒng)。 34 AT89S51的指令系統(tǒng) 指令是規(guī)定計算機進行某種操作的命令，一條指令只能完成有限的的功能，為使計算機完成一定的或復雜的功能就需要一系列指令。計算機能夠執(zhí)行的各種指令的集合稱為指令系統(tǒng)。單片機的主要功能也是有指令系統(tǒng)體現(xiàn)的。C51 指令系統(tǒng)使用了 7種尋

43、址方式，共有111條指令。指令一般有兩部分組成，即操作碼和操作數(shù)。80C51 匯編語言指令格式如下： 操作碼 操作數(shù) ；注釋操作碼 ：是有助記符表示的字符串，它規(guī)定了指令的操作功能。操作碼 ：是指參加操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的地址。注釋 ：是為該條指令作的說明，以便于閱讀。在80C51指令系統(tǒng)中，操作數(shù)可以是1、2、3個，也可以沒有。不同功能的指令，操作數(shù)作用不同。例如，傳送指令多數(shù)有兩個操作數(shù)，寫在左邊的稱為目的操作數(shù)（表示操作結果存放的單元地址），寫在右邊的稱為元操作數(shù)（支出操作數(shù)的來源）。例如，一條傳送指令的書寫格式為： MOV A ，3A H ； 表示將3A H 存儲單元的內容送到累加器 A中

44、。 1. 尋址方式 包括：立即數(shù)尋址、直接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、變址尋址（基址寄存器 + 變址寄存器間接尋址）、相對尋址、位尋址，共7種尋址方式，且每種尋址方式所涉及的存儲器空間各有不同。請參考相關書籍。 2. 數(shù)據(jù)傳送類指令； 3. 算數(shù)運算類； 4. 邏輯運算類； 5. 控制轉移類； 6. 位操作類；80C51 指令系統(tǒng)的尋址方式、各類指令的格式及功能等相關內容，請參考相關書籍，這里不再贅述。但指令系統(tǒng)是學習和使用單片機的一個很重要環(huán)節(jié)，應理解和熟練掌握這些指令系統(tǒng)。且不同種類的單片機其指令系統(tǒng)一般是不同的。4 整機設計41 概述 本系統(tǒng)采用了熱釋電紅外傳感器，它的制作簡單、成

45、本低，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，同時它的信號經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理后方便和機通信，便于多用戶統(tǒng)一管理和用戶操作。 該設計包括硬件和軟件設計兩個部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、鍵盤控制、報警和顯示等模塊子函數(shù)。電路結構做成可劃分為：熱釋電紅外傳感器、家庭智能報警器、單片機控制電路、LED控制電路及相關的控制管理軟件組成。用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設定、本地顯示、本地報警等功能。就此設計的核心模塊來說，單片機就是設計的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機應用系統(tǒng)的一種應用。單片機應用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單

46、片機、輸入/輸出設備、以及外圍應用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。單片機應用系統(tǒng)的研制過程包括總體設計、硬件設計、軟件設計、在線調試等幾個階段，就本設計來說也包括這些過程。它們的進程框圖如圖4.1 所示。開始 明確任務 選機型，劃分軟、硬件硬件研制軟件設計聯(lián)機仿真調試排出故障、修正軟件固化程序、應用系統(tǒng)獨立運行完成研制圖 4.1 單片機應用系統(tǒng)研制過程框圖42 總體設計 從設計的要求來分析該設計須包含如下結構：熱釋電紅外傳探頭電路、報警電路、單片機、復位電路、LED顯示控制電路及相關的控制管理軟件組成；它們之間的構成框圖如圖4.2總體設計框圖所示： CPUAT89S51復位電路信號

47、檢測電路LED數(shù)字顯示報警執(zhí)行電路LED發(fā)光顯示放大驅動驅動驅動圖4.2 總體設計框圖 處理器采用51系列單片機AT89C51。整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關，打開門限閥門送出TTL電平至AT89C51單片機。在單片機內，經(jīng)軟件查詢、識別判決等環(huán)節(jié)實時發(fā)出入侵報警狀態(tài)控制信號。驅動電路將控制信號放大并推動聲光報警設備完成相應動作。當報警延遲10s一段時間后自動解除，也可人工手動解除報警信號，然后通過LED顯示報警次數(shù)，當警情消除后復位電路使系統(tǒng)復位，或者是在聲光報警10s鐘后有定時器實現(xiàn)自動消除報警。

48、 43 系統(tǒng)硬件選擇從以上的分析可知在本設計中要用到如下器件： AT89S51、熱釋電紅外傳感器、LED、按鍵、反相器74LS04、蜂鳴器等一些單片機外圍應用電路，以及單片機的手工復位電路等等。元器件選擇與制作：元器件清單見附錄B所示44 硬件電路實現(xiàn)經(jīng)分析本設計的電路原理圖見附圖B所示45 軟件的程序實現(xiàn)按上述工作原理和硬件結構分析可知系統(tǒng)主程序工作流程圖如下圖4.3所示；入口 初始化 監(jiān)測外部有無信號輸入 N 顯示報警的次數(shù)且啟動聲光報警電路開始報警 Y 聲光報警是否持續(xù)10秒 N聲光報警結束，LED顯示出報警次數(shù) Y Y 是否還有檢測信號等待下次報警 Y N結束 圖4.3 主程序工作流程

49、圖本主程序實現(xiàn)的功能是：當單片機檢測到外部熱釋點傳感器送來的脈沖信號后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過單片機內部程序處理后，驅動聲光報警點路開始報警，報警持續(xù)10秒鐘后自動停止報警，同時顯示出報警次數(shù)以便人們查詢，然后程序開始循環(huán)工作，檢測是否還有下次觸發(fā)信號，等待報警從而使報警器進入連續(xù)工作狀態(tài)。同時，利用中斷方式可以實現(xiàn)報警持續(xù)時間未到10秒時，用手工按鍵停止的聲光報警的作用。手工按鍵停止報警中斷服務程序工作流程圖，如下圖4.4所示；中斷源發(fā)出中斷申請關中斷、保護現(xiàn)場INTO/端有輸入信號關閉報警 恢復現(xiàn)場、關中斷 中斷返回 圖4.4 中斷服務程序工作流程圖1. 主程序清單如附錄A所示其中，

50、10秒鐘的定時采用定時器T0定時工作在方式1 ,單片機晶振Fosc=12MHz，所以機器周期T=12t0=12(1/12MHz)=1us 設定時器T0初始值為X，則：(216-X)1us=50ms 從而可知定時器T0初始值X= 65536-50000=15536=3CB0H,在此用50H、51H單元分別進行1秒和10秒的計數(shù)，它們內的賦值分別為14H、0AH ，T0的初值置為TL0=0B0H、TH0=3CH。已經(jīng)通過仿真軟件仿真，可以達到預定設計的目的，仿真效果圖如下圖4.5所示 ；圖4.5 結果仿真效果圖通過仿真圖可以看出,該設計程序的結果達到了預期的目的,通過多次調試和修改，且在程序設計過

51、程中應考慮到各方面的干擾以及輸入輸出信號在工作中的不穩(wěn)定因素，都應該在程序設計或硬件外圍電路中對這些干擾和不穩(wěn)定因素進行消除和穩(wěn)定。在本設計中已經(jīng)對外部輸入信號和按鍵中斷進行了軟件消抖和防干擾處理，本設計在設計過程中，應該考慮的問題和因素都已經(jīng)進行了對應的處理，所以，一些隱患在設計過程中都已經(jīng)消除了，根據(jù)仿真實現(xiàn)了設計功能，同時，根據(jù)原理圖作出相應的PCB圖，如下圖4.6所示； 圖4.6 報警器PCB效果圖根據(jù)PCB圖做出電路板，按照PCB圖的線路元器件的連接即可焊接出報警器成品，然后對焊接后的成品進行修正、測試，可以達到預期的目的，既當報警器工作時，當人體移動到距離報警器010M 范圍時，即

52、可觸發(fā)報警器工作，當持續(xù)報警10S鐘后自動停止報警，也可以手工按鍵解除報警；在報警的同時也可以顯示出報警的次數(shù)，以供人員查閱。所以，此次設計的報警器靈敏度高，操作簡單、靈活、易用。 5.1.系統(tǒng)構成及原理防盜報警系統(tǒng)分別由探測器、區(qū)域控制器和報警控制中心三部分構成。 防盜報警器的作用防盜報警系統(tǒng)就是用探測器對建筑物內外重點區(qū)域、重要地點布防,在探測到非法入侵者時,信號傳輸?shù)綀缶刂破?聲光報警,顯示地址,有關值班人員接到報警后,根據(jù)情況采取措施,以控制事態(tài)的發(fā)展。防盜報警系統(tǒng)除上述報警功能外,尚有聯(lián)動功能。諸如:開啟報警現(xiàn)場燈光(含紅外燈)、聯(lián)動音視頻矩陣控制器、開啟報警現(xiàn)場攝像機進行嚴視,電

53、視矩陣控制器一系列聯(lián)控:使監(jiān)視器顯示圖像、錄像機錄像、多媒體控制器自動或人工操作等等這一切都可對報警現(xiàn)場進行聲音、圖像等進行復核,從而確定報警的性質(非法入侵、火災、故障等),以采取有效措施。系統(tǒng)通過鍵盤啟動報警主機后，進入防范狀態(tài)。如有人非法進入防區(qū)，會觸發(fā)室內探測器，系統(tǒng)會檢測并確認報警信號(即發(fā)出警報)，并將信號送到控制主機，發(fā)出報警達到防范作用。工作人員進入時只需通過鍵盤解除防盜系統(tǒng)(即撤防)，則防區(qū)內探測器暫時關閉。遇到不法之徒進行打劫時，按緊急按鈕或相應的緊急裝置，向保安監(jiān)控中心求援，控制主機將原設定的地址代碼及報警類別經(jīng)電話線發(fā)到報警中心(即110、派出所)。報警中心電腦檢測到送

54、來數(shù)據(jù)并進行識別，從數(shù)據(jù)庫調出相關資料、顯示警情信息和位置的相關資料。另外控制中心的報警主機自動不定時檢測前端各報警系統(tǒng)工作情況，如信號中斷或控制系統(tǒng)有故障即可自動提示并打印出故障發(fā)生在某個區(qū)域的系統(tǒng)，系統(tǒng)可全天24小時無故障運行，確保安全。同時報警信息聯(lián)動閉路監(jiān)控系統(tǒng)，將報警現(xiàn)場附近攝像機圖像切換到監(jiān)視器，并聯(lián)動錄像機進行錄像。5.2.實施方案設備選型及配置5.2.1探測器 1)門磁開關：是探測器最基本、最簡單有效的裝置，常用的有微動開關、磁簧開關等，一般裝在門窗上。開關可分為常開和常閉兩種。常開式常處于開路，當有情況時(如門、窗被推開)，開關就閉合，使電路導通啟動警報，這種方式優(yōu)點是平時開

55、關不耗電，缺點是如果電線被剪斷或接觸不良將使其失效。常閉式則相反，平常開關為閉合，異常時打開，使電路斷路而報警。該方法優(yōu)點是，在線路被剪斷或線路有故障時會啟動報警，但當罪犯在斷開回路之前選用導線將其短路，就會使其失效。一般在門磁探測器中，大多數(shù)采用磁簧開關。2)光束遮斷式探測器(又稱為主動紅外探器)：能夠探測光束是否被遮斷的探測器，目前用得最多的是紅外線對射式。由一個紅外線發(fā)射器和一個接收器，以相對方式布置組成,當非法入侵者橫跨門窗或其他防護區(qū)域時，擋住了不可見的紅外光束，從而引發(fā)報警。為防止非法入侵者可能利另一個紅外光束來瞞過探測器，所以探測器的紅外線必須先調制到指定的頻率再發(fā)送出去，而接收

56、器也必須配有頻率與相位鑒別電路來判別光束的真?zhèn)位蚍乐谷展獾裙庠吹母蓴_。一般較多被用于周界防護探測器。3)被動式紅外探測器(又稱熱感式紅外探測器)：不需要附加紅外輻射光源，本身不向外界發(fā)射任何能量，而是探測器直接探測來自移動目標的紅外輻射，因此才有被動式之稱。任何物體，包括生物和礦物體，因表面溫度不同都會發(fā)出強弱不同的紅外線，各種不同物體輻射的紅外線波長也不同，人體輻射的紅外線波長是在10um左右，而被動式紅外探測器件的探測波范圍在814um，因此能較好地探測到活動的人體跨入禁區(qū)段，從而發(fā)出報警信號。被動式紅外探測器按結構、警戒范圍及探測距離的不同可分為單波束型和多波束型兩種。單波束型采用反射聚

57、焦式光學系統(tǒng)，其警戒視角較窄一般小于50o，但作用距離較遠(可達百米)。多波束型采用透鏡聚集式光學系統(tǒng)，用于大視角警戒，可達90o，作用距離一般只有幾米到十幾米。一般用于對重要出入口入侵警戒及區(qū)域防護。4)玻璃破碎探測器：通常利用壓電式拾音器，裝在面對玻璃的位置。它只對高頻的玻璃破碎聲音進行有效的檢測，不會受到玻璃本身震動的影響。目前普遍應于玻璃門、窗的防護。5)振動探測器：用于鐵門、窗戶等通道和防止重要物品被人移動的場合，以機械慣性式和壓電效應式兩種為主。機械慣性式是利用軟簧片終端的重錘受到振動產生慣性擺動，振幅足夠大時，碰到旁邊的另一金屬片而引起報警；壓電效應式是利用壓電材料振動導致機械變

58、形而產生電氣特性變化的特性，檢測電路根據(jù)其特性的變化來判斷振動大小并報警。由于機械式容易銹蝕，且體積較大，已逐漸由壓電式替代。6)視頻探測器(又稱為景像探測器)：多采用電荷耦合器件CCD作為遙測傳感器，通過檢測被檢測區(qū)域的圖像變化來報警的一種裝置。由于是通過檢測因移動目標闖入攝像機的監(jiān)視視野而引起電視圖像的變化，所以又稱為視頻運動探測器或動目標探測報警器。視頻報警器利用模擬數(shù)字轉換器，把圖像的像素轉換成數(shù)字信號存在存儲器中，然后與以后每一幅圖像相比較，如果有很大的差異，說明有物體的移動。7)超聲波探測器：是利用人耳聽不到的超聲波段(頻率高于20000Hz)的機械振動波來作為探測源的報警器又稱為

59、超聲波報警器。用來探測空間移動物體。8)雙技術探測器(又稱為雙鑒探測器)：是將兩種探測技術結合在一起，由復合探測來觸發(fā)報警，即只有當兩種探測器同時或者相繼在短暫時間內都探測到目標時，才可發(fā)出報警信號，從而進一步提高報警可靠性。目前使用較多的有微波被動紅外雙鑒探測器和超聲波被動紅外雙鑒探測器。由于組件內有兩個獨立的探測技術作雙重鑒證，所以避免了單技術探測器因受環(huán)境干擾而導致的誤報警。9)泄漏電纜傳感器：一般用來組成周界防護。該傳感器由埋在地下的兩根平行泄漏電纜組成，一根泄漏同軸電纜與發(fā)射機相連，向外發(fā)射能量，另一根泄漏同軸電纜與接收機相連，用來接收能量發(fā)射機發(fā)射的高頻電磁能(頻率為30300MHz)經(jīng)發(fā)射電纜向外輻射，一部能量耦合到接收電纜收發(fā)電纜之間的空間形成一個橢圓形的電磁場的探測區(qū)域。當非法入侵者進入探測區(qū)域時，改變了電磁場，使接收電纜接收的電磁場信號發(fā)生了變化，發(fā)出報警信息，起到了周界防護作用。目前已不斷開發(fā)出許多更高性能的新探測器產品，探測器選擇是否恰當，布置是否合理，將直接影響報警系統(tǒng)的質量。在設計防盜報警系統(tǒng)時，要對現(xiàn)場