基于微波多普勒传感器和人体热释电红外传感器的报警系统设计

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摘 要：本文介绍了一种新型的家庭安全智能报警系统，该报警系统由三部分构成，可实现24小时无盲区监控。当有人非法入室时，无线门磁传感器和热释电红外传感器将会工作并由主机发出警报；夜间有人靠近时，由微波多普勒传感器组成的电路将发出警报信号提醒用户注意。

关键词：微波多普勒传感器；人体热释电红外传感器

中图分类号：F293.3 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 02-0000-01

一、智能报警系统的总体构成

本文介绍的智能住宅安防报警系统开发设计方案是参照国内外相关技术的发展状况。根据系统拟达到的总体功能，将其划分为三个功能模块。其系统组成框图1所示。

单元模块的功能如下：

当夜间有人非法闯入时，由微波多普勒传感器构成的电路将点亮警示灯来提醒住户。而在白天如有人非法入宅，则无线门磁将会发送信号给单片机，再由单片机发出提示信号，并且人体红外热释电传感器将会监视盗贼的移动并发出警报音。这样便可以实现24小时无盲区监控。

自动报警主机的核心器件是单片机，它是整个系统的“心脏”，由它来接收报警信号并控制、协调各功能模块的正常工作，采用的是AT89C51单片机。

拨号电路主要采用MITEL公司的编/译码集成芯片MT8888来完成电话号码的发送、配合单片机完成电话线上各种信号音的监测等工作。

本文将重点介绍微波多普勒和人体热释电传感器的工作过程。

二、微波多普勒效应防盗报警器电路设计

微波防盗报警器的特点是当夜晚有人或物体在警戒区域内移动时，立即发出震耳的强有力报警声音；当人或物体停止运动或退出警戒区域后，报警将持续50-60秒时间后自动停止。可对周围一百平方米的范围进行有效监视，不受一般墙壁及门板的限制且白天自动停止报警。

（一）电路设计

微波防盗报警器由多普勒效应传感器、放大控制器、延时电路、光控电路及音响报警器电路等组成。其设计原理是利用多普勒效应传感器通过外接环形天线向空间发射微波信号，形成一个立体空间的微波警戒区。放大控制器采用共射级放大器，能对接收到的弱信号进行放大。单稳态触发器LE555对信号进行触发控制。延时电路使报警器在没有信号时还可以工作一段时间。光控电路让报警器在白天不工作，夜晚工作。

（二）工作原理

微波防盗报警器电路原理如图2所示。当人或物体在警戒区移动时产生多普勒效应，频移信号经IC1内检测、放大等处理后，由⑥脚输出一个与移动信号相应的波动电平信号，再经VT1放大，VD1整流后，使VT2导通，于是IC2的②脚变为低电平，IC2的③脚输出高电平，报警指示灯VL发光，同时IC3得电，其④脚输出模拟警笛信号，经VF场效应管放大后，使HA发出警笛。当人停止移动或退出警戒区后，报警持续一段时间后停止。

白天有光照VT3导通，IC2④脚为低电平，使单稳电路强行复位，③脚输出低电平，报警电路处于休眠状态。

三、热释电红外传感器工作原理

当盗贼入室后，热释电红外传感器将接受的人体发射的红外信号，转换为微弱交流电压信号。并耦合至第一、二级放大级进行放大。二级放大器的放大倍数分别取决于R6与R4的比值和R10与R7的比值。第三级为电压比较器，无红外信号时其反向端电压大于同相端电压，输出为低电平，LED不亮。当传感器检测到红外信号时，比较器反相端低于同相电压，输出为高电平，LED发光报警，若有人走动时，则输出一串脉冲。图3中放大器为μA741。

四、结束语

经过实验证明，本文介绍的基于微波多普勒传感器和人体热释电红外传感器的家庭报警系统，提高了防盗的性能，使得大众的居住生活更安全，可靠。

参考文献：

[1]张玉莲.传感器与自动检测技术[M].北京：机械工业出版社，2007，09.

[2]建设部科委智能建筑技术开发推广中心.智能建筑技术与应用[M].北京：中国建筑工业出版社，2001，01.

作者简介：马越超（1983.12-），女，内蒙古包头人，硕士，，讲师，研究方向：电力系统；刘慧（1985.02-），辽宁阜新人，学士，讲师，研究方向：自动化。