畢業設計題目防盜報警器設計專業學生學號指導老師前言隨著我國全面小康建設步伐的加快，人們的生活水平有了很大的提高，但同時，社會的人口流動大大增加，社會的治安問題，日趨復雜，隨著入室盜竊，社會治安問題等意外事件的發生，我們對此也需要采取相應的措施來加以防范。防盜報警器系統是用物理方法加上電子技術自動探測發生在布防監測區域內的侵入行為產生報警信號。并提示值班人員發生的報警區的域部位，顯示可能采取對策的系統。防盜報警系統是預防搶劫，盜竊等意外事件的重要設施。一旦發生突發事件，就能通過聲光報警信號在安保控制中心準確顯示出事地點，從而采取應急措施。防盜報警系統與出入口控制系統，閉路電視監控系統，訪客對講系統和電子巡更系統等一起構成了安全防范系統。報警器：又稱防盜器。是由傳感部分和信號處理部分組成的，用來探測是否有入侵者進行盜竊等事件發生。傳感器又是報警器的核心部分，采用不同的傳感器件，可以構成不同種類，不同用途的報警裝置。傳統報警器通常采用觸摸式報警，開關報警，光電報警，紅外報警等，這類報警器性能穩定，實用性強。本報告所設計的紅外防盜報警器設計簡單方便，靈活性強，且工作穩定。目錄系統原理……………….紅外線傳感器原理圖……………….紅外線傳感器簡介……………….紅外報警器原理及分類總原理圖及元器件清單……………….紅外報警器總電路圖……………….元器件清單列表圖……………….重要元器件介紹………………..畢業設計總結………………..參考文獻系統原理1.1紅外線傳感器原理圖原理圖分為：被測表面→主光學系統→光敏元件→信號處理電路→顯示儀表。1.2紅外線傳感器簡介利用紅外線的物理性質來進行測量的傳感器。紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質。任何物質，只要它本身具有一定的溫度（高于絕對零度），都能輻射紅外線。紅外線傳感器測量時不與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，并且有靈敏度高，反應快等優點。紅外線傳感器包括光學系統、檢測元件和轉換電路。光學系統按結構不同可分為透射式和反射式兩類。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。熱敏元件應用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時溫度升高，電阻發生變化（這種變化可能是變大也可能是變小，因為熱敏電阻可分為正溫度系數熱敏電阻和負溫度系數熱敏電阻），通過轉換電路變成電信號輸出。光電檢測元件常用的是光敏元件，通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成。紅外線傳感器常用于無接觸溫度測量，氣體成分分析和無損探傷，在醫學、軍事、空間技術和環境工程等領域得到廣泛應用。例如采用紅外線傳感器遠距離測量人體表面溫度的熱像圖，可以發現溫度異常的部位，及時對疾病進行診斷治療（見熱像儀）；利用人造衛星上的紅外線傳感器對地球云層進行監視，可實現大范圍的天氣預報；采用紅外線傳感器可檢測飛機上正在運行的發動機的過熱情況等。具有紅外傳感器的望遠鏡可用于軍事行動，林地戰探測密林中的敵人，城市戰中探測墻后面的敵人，以上均利用了紅外線傳感器測量人體表面溫度從而得知敵人所在地。紅外線傳感器主要由光學系統，檢測系統，和轉換電路組成。光學系統按結構不同分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。熱敏元件主要是熱敏電阻受到紅外線輻射時，溫度升高電阻發生變化，通過轉換電路輸出電信號。光電檢測元件常用的是光敏元件，如：光敏電阻，光電池或熱釋電元件等。1.3紅外報警器原理及分類紅外報警器分為主動紅外報警和被動紅外報警。主動紅外入侵報警器是由發射機和接收機組成，發射機是由電源、發光源和光學系統組成，接收機是由光學系統、光電傳感器、放大器、信號處理器等部分組成。主動紅外報警器是一種紅外線光束遮擋型報警器，發射機中的紅外發光二極管在電源的激發下，發出一束經過調制的紅外光束（此光束的波長約在0.8～0.95微米之間），經過光學系統的作用變成平行光發射出去。此光束被接收機接收，由接收機中的紅外光電傳感器把光信號轉換成信號，經過電路處理后傳給報警控制器。由發射機發射出的紅外線經過防范區到達接收機，構成了一條警戒線。正常情況下，接收機收到的是一個穩定的光信號，當有人入侵該警戒線時，紅外光束被遮擋，接收機收到的紅外信號發生變化，提取這一變化，經放大和適當處理，控制器發出的報警信號。目前此類報警器有二光束、三光束還有多光束的紅外柵欄等。一般應用在周界防范居多，最大的優點就是防范距離遠，能達到被動紅外的十倍以上探測距離。被動紅外報警器主要是根據外界紅外能量的變化來判斷是否有人在移動。人體的紅外能量與環境有差別，當人通過探測區域時，報警器收集到的這個不同的紅外能量的位置變化，進而通過分析發出報警。人體都有恒定的體溫，一般在37度左右，會發出特定波長10μm左右的紅外線，被動紅外報警器就是靠探測人體發射的10μm左右的紅外線而進行工作的。人體發射的10μm左右的紅外線通過菲涅爾濾光片增強后聚集到紅外感應源上。紅外感應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生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續電路經檢測處理后就能產生報警信號。被動紅外報警器是以探測人體輻射為目標的，所以熱釋電元件對波長為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。為了僅僅對人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲涅爾濾光片，使環境的干擾受到明顯的控制作用。其傳感器包含兩個互相串聯或并聯的熱釋電元件。而且制成的兩個電極化方向正好相反，環境背景輻射對兩個熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產生釋電效應相互抵消，于是報警器無信號輸出。一旦人侵入探測區域內，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，經信號處理而報警。用它制作的防盜報警器與目前市場上銷售的許多防盜報警器材相比，具有如下特點：1.不需要用紅外線或電磁波等發射源。2.靈敏度高、控制范圍大。3.隱蔽性好，可流動安裝總原理圖及元器件清單2.1紅外線報警器總原理圖2.2元器件清單列表2.3重要元器件介紹1：5v有源蜂鳴器蜂鳴器有有源和無源兩種。根據蜂鳴器內部有無震蕩源可分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器。其中有源蜂鳴器可以在工作電壓下發出頻率固定的鳴叫聲，無源蜂鳴器的鳴叫聲則受到輸入電壓頻率的影響。此外5v蜂鳴器的實際工作電壓范圍較寬，但過高或過低的電壓都會導致發聲異常。為了保證較理想的輸出聲音，本課題采用5v有源蜂鳴器。2：二極管晶體二極管廣泛應用于各種電子設備中，它主要由PN結構成，具有單向導電性。根據二極管的正向特性可將二極管用于開關電路。在開關電路中，利用二極管的單向導電性以接通或斷開電路［3］。在本設計中采用一個二極管，主要是利用其單向導電性用于開關電路的特性控制報警系統的電壓分配。在正常狀態下，晶體二極管陽極電壓較小，二極管處于截止狀態，報警系統不發生報警。當系統發生斷線報警時，晶體二極管的陽極電壓升高，二極管導通，并改變三極管的工作狀態，進而控制報警系統的觸發電壓鑒別電路及自鎖電路，使報警系統工作在報警狀態以達到報警目的。發光二極管是由電能轉化為光能的半導體元器件，它也是由PN結構成，其基本功能與普通二極管相似，不過正向導通壓降大一些。本設計采用綠色發光二極管進行光信號報警，并由晶體三極管作為驅動管帶動發光二極管發光。3.三極管三極管，全稱應為半導體三極管，也稱晶體三極管，是一種電流控制電流的半導體器件·其作用是把微弱信號放大成輻值較大的電信號，也用作無觸點開關。晶體三極管，是半導體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結，兩個PN結把整塊半導體分成三部分，中間部分是基區，兩側部分是發射區和集電區，排列方式有PNP和NPN兩種。如下圖：PNP（b）和NPN(a)。晶體三極管（以下簡稱三極管）按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結構形式，但使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管，（其中，N表示在高純度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在電壓刺激下產生自由電子導電，而p是加入硼取代硅，產生大量空穴利于導電）。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的.3.電容電容即電容器。電容器，通常簡稱其容納電荷的本領為電容，用字母C表示。定義1：電容器，顧名思義，是‘裝電的容器’，是一種容納電荷的器件。電容器是電子設備中大量使用的電子元件之一，廣泛應用于電路中的隔直通交，耦合，旁路，濾波，調諧回路，

能量轉換，控制等方面。定義2：電容器，任何兩個彼此絕緣且相隔很近的導體（包括導線）間都構成一個電容器。電容與電容器不同。電容為基本物理量，用字母C表示，單位為法拉，符號F電容圖如下：電容：C在直流電路中，電容器是相當于斷路的。電容器是一種能夠儲藏電荷的元件，也是最常用的電子元件之一。這得從電容器的結構上說起。最簡單的電容器是由兩端的極板和中間的絕緣電介質（包括空氣）構成的。通電后，極板帶電，形成電壓（電勢差），但是由于中間的絕緣物質，所以整個電容器是不導電的。不過，這樣的情況是在沒有超過電容器的臨界電壓（擊穿電壓）的前提條件下的。我們知道，任何物質都是相對絕緣的，當物質兩端的電壓加大到一定程度后，物質是都可以導電的，我們稱這個電壓叫擊穿電壓。電容也不例外，電容被擊穿后，就不是絕緣體了。不過在中學階段，這樣的電壓在電路中是見不到的，所以都是在擊穿電壓以下工作的，可以被當做絕緣體看。通交流，阻直流，說的就是電容的這個性質。4.電阻電阻（通常用“R”表示），是一個物理量，在物理學中表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體，電阻一般不同，電阻是導體本身的一種特性。電阻將會導致電子流通量的變化，電阻越小，電子流通量越大，反之亦然。而超導體則沒有電阻。其電路圖符號如下：歐姆定律，I=U/R3.畢業設計總結通過本次課程設計，我學到學會了一些簡單電子電路的設計,能夠熟練使用普通萬用表和示波器使我們熟悉了設計電路的過程，懂得了如何設計焊接調試組裝一個完整的電路。對書本上所學的模擬電路的知識有了更深刻的認識。也懂得了要設計成功一個電路，不止要做好電路的前期設計仿真，做好面包板的插接，也要從實際的角度來測量和使用元件，元件的參數并不完全與課本所述相一致。只有理論聯系實際，通過動手實踐，才可以將知識真正掌握。通過這次畢業設計報告讓我感受到，我所學到的電子知識還特別的少，我還需要更多的了解學習有關電子方面的知識，最后在以后從事相關行業時能夠熟練運用。最后，我要感謝我們的各科老師對我們的悉心指導，是他們帶領我們走進了電子的知識領域，讓我們學習，了解，掌握了許多的知識。這次的設計報告做得不是很好，但是在