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电路信号框图基于热释电红外传感器的无线监控报警系统设计

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本设计旨在制作出一种功能强大的报警系统,在出现紧急情况时能及时通知当事人,即便其不在现场附近,并自动呼叫报警。相比普通的报警器,本设计将重点放在远程语音报警上,只要接上适当的传感器就可组成防盗报警、火灾报警、煤气泄露报警等多功能报警系统,并附加实现一些智能控制功能,赋予报警系统更强大和完整的功能,以满足人们对安全报警的需求。本系统基于电话网络但是与电话互相独立不会影响电话的正常使用,并通过语音提示操作,人机交互友好。

系统原理及系统框图

  本系统主要包括电话自动摘机和挂机电路,DTMF信号收发电路,语音提示电路,报警电路,键盘显示电路,人体信号检测电路,编码电路,无线发射电路,以及作为主核心的单片机控制电路,系统结构框图如图1所示。我们设定报警部分为本系统主体工作部分,即实时监控房内安全情况,在软件上表现为主循环,当有振铃信号或设定信号时才中断去执行相应操作。在此我们需要对人体的红外辐射敏感并且抗干扰(如小动物等)的传感器,为此我们选用被动式热释电红外探测器,并在它的辐射照面覆盖特殊的菲尼尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。设定部分的功能是存储报警时需要拨打的号码,并设定主人身份验证密码。为了系统的简洁采用液晶屏显示。

  图1 系统结构框图

  当红外线人体检测电路检测到有人体入侵时,编码电路将该检测探头的地址编码,并且经过无线发射电路将检测到有人体入侵的探头的地址发送给无线接收电路,经CPU译码后,LED显示报警地址,同时发出声光报警或者向主任拨打预先设定的电话进行报警。

  信号检测电路

  信号检测电路主要由热释电红外检测探头SD02和BISS0001信号处理电路组成。

  信号检测电路如图2所示。配以滤波镜片和阻抗匹配用场效应管组成的热释电红外传感器,以非接触方式检测出来自人体的红外辐射并将其转换成电信号,经BISS0001中的运放N1的前置放大、运算放大器N2的第二级放大,将直流电位抬高为内置电压Um后送到由比较器N4、N5组成的双向鉴幅器,检出有效触发信号Us。由于内置电压UH≈0.7UDD、UL≈0.3UDD,当UDD=5V时,可有效地抑制±1V的噪声干扰。N3作为条件比较器,当输入电压Uc小于内置电压UR(≈0.2UDD)时,N3输出为低电平封住了Us向下级递送。而当Uc>UR时,N3输出为高电平,打开与门N7,此时若有触发信号Us的上跳变前沿到来,则可启动延时定时器,同时Uo输出为高电平。比较器的域值选取很重要,域值太低易误报,太高则灵敏度低。

  图2 信号检测电路

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