安一寧

遼寧城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院

多路無線紅外探測(cè)智能安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

安一寧

遼寧城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院

目前無線紅外探測(cè)系統(tǒng)作為一種方便廉價(jià)的安防系統(tǒng)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在多個(gè)安保領(lǐng)域。其所運(yùn)用的主要原理是紅外線探測(cè)原理，通過紅外感應(yīng)源感應(yīng)到人體，從而發(fā)揮報(bào)警。為了更好的促進(jìn)無線紅外探測(cè)智能安防系統(tǒng)在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，就需要對(duì)其設(shè)計(jì)方案不斷進(jìn)行優(yōu)化?，F(xiàn)本文就主要對(duì)其設(shè)計(jì)原理和主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行探究分析，以供參考。

多路；紅外線；探測(cè)；智能安防系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

無論是商場(chǎng)、銀行等需要進(jìn)行高度安全防范的場(chǎng)所，還是家庭、車庫(kù)等一般的場(chǎng)所，都需要進(jìn)行一定的安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以說，現(xiàn)如今安防系統(tǒng)的應(yīng)用市場(chǎng)已經(jīng)越來越廣寬廣。而在所有的安防系統(tǒng)中，無線紅外探測(cè)系統(tǒng)無疑是最常見的一種，其工作原理較為簡(jiǎn)單，但安防效果較好，技術(shù)性能十分穩(wěn)定，最重要的是無線紅外探測(cè)系統(tǒng)的價(jià)格較為低廉，適合大多數(shù)需要進(jìn)行安保的場(chǎng)所空間。以下本文就對(duì)多路無線紅外探測(cè)智能安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題進(jìn)行詳細(xì)探索。

1、熱釋電紅外探測(cè)及信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)

在多路無線紅外探測(cè)智能安防系統(tǒng)中，發(fā)揮主要作用的是熱釋電紅外探測(cè)器。其內(nèi)部安裝有一定的熱釋電紅外傳感器和菲涅爾透鏡，還有相應(yīng)的信號(hào)處理電路。當(dāng)其探測(cè)范圍內(nèi)有人體等溫度高于空氣溫度的活動(dòng)物體出現(xiàn)時(shí)，就會(huì)被菲涅爾透鏡和熱釋電紅外探測(cè)器的元件探測(cè)到，菲涅爾透鏡則可以該物體的輻射聚焦在一起，并將信號(hào)發(fā)送到探測(cè)元上，之后探測(cè)器所收到的信號(hào)可以再通過信號(hào)處理電路將紅外信號(hào)轉(zhuǎn)成電信號(hào)發(fā)送出去，最終為實(shí)現(xiàn)紅外探測(cè)報(bào)警，達(dá)到安保目的。而在此過程中，需要一定的地址編碼器，其在該系統(tǒng)中所起到的主要作用是形成地址碼，因?yàn)樵诙嗦窡o線紅外探測(cè)智能安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要接收的信號(hào)不止一個(gè)，若不對(duì)每個(gè)信號(hào)進(jìn)行地址編碼，則容易混淆不清，影響到紅外報(bào)警效果。而地址編碼器則而正是將所接收的每個(gè)信號(hào)都進(jìn)行不同的編碼，然后再通過315M無線發(fā)射電路將信號(hào)發(fā)射出去。

2、報(bào)警系統(tǒng)的主機(jī)設(shè)計(jì)

圖1 基于單片機(jī)的報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)組成框圖

在多路無線紅外探測(cè)智能安防系統(tǒng)中，主機(jī)部分的組成見圖1。其核心部件就是單片機(jī)控制器。整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)的控制都是由單片機(jī)所控制。除此之外，無線接收模塊的作用是為了接收熱釋電紅外感應(yīng)器所發(fā)送的信號(hào)。解碼器的作用是將其所接收的信號(hào)進(jìn)行解碼以獲取報(bào)警傳感器的具體位置以及所發(fā)出報(bào)警信號(hào)的數(shù)據(jù)類型。主機(jī)在接收到這些信息之后，就開始對(duì)報(bào)警點(diǎn)的具體位置進(jìn)行有效判斷，并將報(bào)警信號(hào)發(fā)送到本地報(bào)警的揚(yáng)聲器。若報(bào)警系統(tǒng)不在本地，就可以利用遠(yuǎn)程電話進(jìn)行報(bào)警。這就需要預(yù)先開啟該功能，并設(shè)定好報(bào)警電話，使系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)異常問題時(shí)能夠自動(dòng)進(jìn)行遠(yuǎn)程電話報(bào)警。顯示部分也是報(bào)警系統(tǒng)的主要組成部分，目前多采用圖形點(diǎn)陣LCD模塊，從而能夠使工作人員更加直接的觀察到警報(bào)信息。而鍵盤輸入則可以對(duì)密碼進(jìn)行修改，或者查看相關(guān)信息。手動(dòng)控制電路則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)各個(gè)部位之間的聯(lián)系進(jìn)行調(diào)整。例如關(guān)閉或開啟本地報(bào)警，啟動(dòng)或解除電話遠(yuǎn)程報(bào)警等等。

另外，報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)的軟件系統(tǒng)主要是對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，因?yàn)閱纹瑱C(jī)是該系統(tǒng)的核心控制系統(tǒng)。一般單片機(jī)的程序多是采用C語(yǔ)言設(shè)計(jì)方式，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。主要是按照功能的不同將主機(jī)系統(tǒng)分為系統(tǒng)初始化部分、無線紅外探測(cè)信號(hào)接收部分、報(bào)警控制部分和系統(tǒng)手動(dòng)設(shè)置部分。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行初始化處理之后，整個(gè)系統(tǒng)就就開始運(yùn)作，并以100ms為周期對(duì)接收模塊進(jìn)行檢測(cè)，以便于觀察輸出信號(hào)的電平是否出現(xiàn)變化。若存在變化，并且在下個(gè)周期也檢測(cè)為低電平，則可以確定存在非正常人員的問題，系統(tǒng)即可以發(fā)出報(bào)警。若在下個(gè)周期內(nèi)恢復(fù)高電平，則可以確定為干擾信號(hào)，以減少不必要的錯(cuò)誤報(bào)警。在系統(tǒng)初始化到響應(yīng)報(bào)警信號(hào)子程序之前,系統(tǒng)開啟中斷,接收外部中斷請(qǐng)求,比如更改密碼,設(shè)置報(bào)警方式,本系統(tǒng)可以只啟動(dòng)本地報(bào)警,或只啟動(dòng)電話遠(yuǎn)程報(bào)警,或同時(shí)起用這兩種報(bào)警,同時(shí)為了安全性考慮,更改報(bào)警方式或關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)必須輸入密碼驗(yàn)證,密碼驗(yàn)證通過,更改才能生效。

發(fā)生盜情后,單片機(jī)首先關(guān)中斷使能,不讓外部信號(hào)對(duì)報(bào)警過程產(chǎn)生干擾,然后打開蜂鳴器和報(bào)警燈,再打開電話遠(yuǎn)程報(bào)警模塊,從R A M中讀取電話號(hào)碼,通過串行方式發(fā)送給D T M F模塊,生成撥號(hào)音頻,撥通管理人員的電話號(hào)碼,告知其盜情出現(xiàn)。同時(shí),單片機(jī)還記錄下報(bào)警時(shí)間和報(bào)警探測(cè)器的位置信息。通過顯示模塊顯示出來,方便用戶查詢。

3、基于M T 8880的遠(yuǎn)程電話報(bào)警電路

實(shí)現(xiàn)電話遠(yuǎn)程報(bào)警的關(guān)鍵部分是D T M F收發(fā)電路,它將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)、忙音識(shí)別、鈴聲識(shí)別和遠(yuǎn)程報(bào)警識(shí)別等功能。

(1)信號(hào)音識(shí)別

將M T 88801R Q/C P與A T 89S 51的計(jì)數(shù)器A相連,電話呼叫過程中各種信號(hào)音經(jīng)M T 8880濾波限幅后得到方波,由M T 8880的I R Q輸出到A T 89S 51的計(jì)數(shù)器A。根據(jù)計(jì)數(shù)值來判斷撥號(hào)音、忙音和回鈴音。

(2)自動(dòng)摘機(jī)撥號(hào)報(bào)警

報(bào)警控制器與家里電話并接在一條電話線上,實(shí)現(xiàn)報(bào)警和打電話共用一條線。當(dāng)接收到傳感器發(fā)來的無線報(bào)警信號(hào)后,C P U立即發(fā)出報(bào)警信號(hào),自動(dòng)摘機(jī)撥號(hào)報(bào)警,通過電話線傳到遠(yuǎn)程用戶。當(dāng)管理員接到警情后,回送了“#”鍵確認(rèn)信號(hào),即表示報(bào)警信息已收到,不再繼續(xù)撥號(hào)報(bào)警。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，多路無線紅外探測(cè)智能安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為嚴(yán)謹(jǐn)，即可以起到很好的安保作用，還不會(huì)因?yàn)楦蓴_信號(hào)發(fā)出錯(cuò)誤報(bào)警而引來不必要的麻煩。當(dāng)然，本文僅僅只是對(duì)該系統(tǒng)的工作原理和主機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探究分析，其所涉及到的設(shè)計(jì)問題還有很多，要想進(jìn)一步的完善紅外探測(cè)系統(tǒng)的安保功能，還需要更加深入的對(duì)其系統(tǒng)構(gòu)造和系統(tǒng)軟件進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)。相信在未來的安保領(lǐng)域中，多路無線紅外探測(cè)智能安防系統(tǒng)還將會(huì)發(fā)揮更大的作用。

[1]徐克強(qiáng).智能無線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2006(04)

[2]馬興兵,楊鼎才,易小蔥,王小建.一種新型熱釋電紅外無線監(jiān)控電話報(bào)警系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術(shù).2004(05)

[3]田亮,何培祥,李慶東,何俊兵.新型智能紅外線防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].激光與紅外.2006(07)