多路无线防盗报警系统设计毕业论文(编辑修改稿)

多路无线防盗报警系统设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

显示单元设计 18 报警电路设计 19 20 第四章 软件的设计 21 胡俊霞：多路无线防盗报警系统 V 21 程序流程图 22 23 第五章 结束语 26 致谢 27 参考文献 28 附录一 整机电路图 29 附录二 PCB 版图 30 附录三 在校获奖情况 错误 !未定义书签。 胡俊霞：多路无线防盗报警系统 1 第一章： 引言 无线防盗报警器的发展状况 红外 防盗报 警 器的发展主要是基于传感器之上 , 所以有必要先谈谈红外传感器的发展状况和工作原理，然后简单介绍防盗报警器的原理和发展状况。 红外传感器 红外技术 发展到现在，已经为大家所熟知，这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。 红外传感系统是用红外线为介质的测量系统，按照功能能够分成五类： （ 1）辐射计，用于辐射和光谱测量； （ 2）搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它的运动进行跟踪； （ 3）热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布图像； （ 4）红外测距和通信系统； （ 5）混合系统，是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。 红外传感器根据探测机理可分成为：光子探测器（基于光电效应）和热探测器（基于热效 应）。 热型以及光子型的主要特征如下表 11。 表 11 类型 优点 缺点 热型 常温动作 波长依存性 (波长不同 感度有很大之变化者 ) 并不存在 便宜 感度低 响应慢 (mS 之谱 ) 光子型 感度高 响应快速 (μ S 之谱 ) 必须冷却 (液体氮气 ) 有波长依存性 价格偏高 利用外光电效应或内光电效应制成的辐射探测器，也称光电型探测器。 探测器中的电子直接吸收光子的能量，使运动状态发生变化而产生电信号，常用于探测红外辐射和可见光。 其原理是 利用外光电效应制成的光子型探测器是真空电子器件，如 光电管、光电倍增管和红外变像管等。 这些器件都包含一个对光子敏感的光电阴极，当光子投射到光电阴极上时，光子可能被光电阴极中的电子吸收，获得足够大能量的电子能逸出光电阴极而成为自由郑州大学升达经贸管理学院毕业设计论文 2 的光电子。 在光电管中，光电子在带正电的阳极的作用下运动，构成光电流。 光电倍增管与光电管的差别在于，在光电倍增管的光电阴极与阳极之间设置了多个电位逐级上升并能产生二次电子的电极（称为打拿极）。 从光电阴极逸出的光电子在打拿极电压的加速下与打拿极碰撞，发生倍增效应，最后形成较大的光电流信号。 因此，光电倍增管具有比光电管高得多的灵敏度。 红外变 像管是一种红外 可见图像转换器 ,它由光电阴极、阳极和一个简单的电子光学系统组成。 光电子在受到阳极加速的同时又受到电子光学系统的聚焦，当它们撞击在与阳极相连的磷光屏上时，便发出绿色的光像信号。 和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。 不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶，其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。 为了抑制因自身温度变化而产生的干扰 该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成 差动平衡电路方式，因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化 并将其转换为电信号输出。 热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。 热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。 设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片， 并在它的两面镀上金属电极，然后加电对其进行极化，这样便制成了热释电探测元。 由于加电极化的电压是有极性的，因此极化后的探测元也是有正、负极性的。 综合以上两种传感器，本设计选择热释电红外传感器。 所以本文只对热电型红外传感器进行详细的说明。 一 .热释电红外 传感器原理 热释电红外传感器特别是利用远红外线范围的感度做为人体检出用，如图 11所示红外线的波长比可见光长而比电波短。 红外线让人觉得只由热的物体放射出来，可是事实上不是如此，凡是存在于自然界的物体，如人类、火、冰等等全部都会射 出红外线，只是其波长因其物体的温度而有差异而已。 ： (1) 由于系检知从 物体放射出出来的红外线，所以不必直接接触就能够感知物体表面的温度，故人体检知以及移动中物体的温度当然均能以非接触之方式测得。 (2) 热电型红外线传感器系接受检知对象物所发出的红外线，因此是被动型 [请参照图 11(a)]，由于不是图 11(b)所示的主动型，所以并不需要校对投光器、受光器之光轴等烦琐的作业。 胡俊霞：多路无线防盗报警系统 3 图 11（ a ） 被动型 图 11（ b） 主动型 (3) 热电效果系温度变化而产生的，这将在稍后说明之，因此只接受因温度变化之能量 (Energy)， 而热电型红外线传感器将电压微分而输出之。 首先介绍热电效果，如图 12 所示，感知组件系使用 PZT(钛酸锆酸铅系陶瓷体 )强介质陶瓷体，在感知组件施加高压电 (3KV～ 5KV/mm)而分极之，藉这种方法，组件表面显现的正负电荷会和空气中相反之电荷结合而呈电气中和状。 当组件的表面温度变化时， 感知组件分极的大小会随着温度变化而变化，因此稳定时之电荷中和状态就崩溃，而感知组件表面电荷与吸着杂散电荷的缓和时间不同，所以会形成电气上的不平衡，而产生没有配对的电荷，如图 12(b)所示。 像 这种因温度变化而产生电荷的现象称为热电效果，设若产生之电荷为Δθ，温度变化为ΔＴ，则Δθ／ΔＴ＝λ (库仑／℃ )，就是热电 系数。 图 13 所示系热电型红外线传感器的构造。 (a)稳定时 (T)K (b)温度刚变化之后 (T+Δ T)K 图 12 热电型红外线传感器的原理 郑州大学升达经贸管理学院毕业设计论文 4 图 13 系热电型红外线传感器 二．传感器市场发展前景 咨询公司 INTECHNOCONSULTING 的 传感器 市场报告显示， 20xx 年全球传感器市场容量为 506亿美元，预计 20xx 年全球传感器市场可达 600亿美元以上。 调查显示，东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区，而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区。 就世界范围而言，传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场，占第二位的是过程控制市场，看好通讯市场前景。 一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。 流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大，分别 占到整个传感器市场的 21%、 19%和 14%。 传感器市场的主要增长来自于无线传感器、 MEMS(MicroElectroMechanicalSystems，微机电系统 )传感器、生物传感器等新兴传感器。 其中，无线传感器在 20xx20xx 年复合年增长率预计会超过 25%。 目。