摘要：本文設計了一款以熱釋電紅外傳感器和AT89S52為核心控制芯片的智能庫區(qū)防盜系統(tǒng),，可依據(jù)設定的時間段,，對紅外傳感器輸入信號進行判斷,，執(zhí)行對應功能的子程序;同時,，接受鍵盤輸入信號，實現(xiàn)人機交互,。該系統(tǒng)可檢測90~140度的平面范圍,，探測距離最遠可達15米，能有效實現(xiàn)庫區(qū)的安全值守,。

　　0.前 言

　　智能防盜系統(tǒng)已成為庫區(qū)管理的必要組成部分,，數(shù)字化、無線化,、集成化則是防盜系統(tǒng)的技術發(fā)展趨勢,，為此，現(xiàn)代防盜系統(tǒng)廣泛采用紅外線作為傳感信號,。由于紅外線是不可見光,，因而具有很強的隱蔽性和保密性，且基于紅外傳感信號的防盜系統(tǒng)結(jié)構簡單,，報警準確,、及時，是安全防御的最佳選擇,。本設計主要對智能庫區(qū)防盜系統(tǒng)的基本功能進行了設計,，可分時段對檢測到的信號做出判斷并實現(xiàn)相應功能。

　　1.系統(tǒng)方案

　　系統(tǒng)要求具備以下功能：

　　1.防盜系統(tǒng)在18:00—08:00時間段內(nèi)處于防盜狀態(tài),，當檢測到有人進入則發(fā)出聲光報警,，并記錄進入時間;

　　2.防盜系統(tǒng)在08:00—18:00時間段內(nèi)處于檢測人數(shù)狀態(tài)，每當一個人進入，則計數(shù)一次,，當達到人數(shù)上限時,，發(fā)出報警;

　　3.防盜系統(tǒng)在19:00—06:00時間段內(nèi)處于燈控狀態(tài)，當檢測到有人進入則點亮照明燈,，無人時則關閉照明燈,。

　　智能庫區(qū)防盜系統(tǒng)由MCU、紅外信號檢測,、鍵盤控制,、顯示單元、聲光報警等五個單元組成,，系統(tǒng)框圖如圖1所示,。

圖1 系統(tǒng)框圖

　　2.系統(tǒng)硬件

　　2.1主控MCU

　　MCU是系統(tǒng)的控制單元，完成對紅外,、鍵盤等輸入信號的處理,，并向顯示、聲光等輸出單元發(fā)出相應指令,，MCU選用單片機AT89S52,，AT89S52是一種低功耗、高性能8位微控制器,，具有8k在系統(tǒng)可編程Flash存儲器,，可滿足用戶代碼的存儲需要。

　　2.2紅外信號檢測單元

　　檢測單元選用人體紅外感應模塊作為傳感器來輸入報警信號,，該模塊直線檢測距離遠,，范圍廣，工作也較為穩(wěn)定,，配備菲涅爾透鏡時傳感器的探測半徑可達到15m,，菲涅爾透鏡焦距一般為5cm左右，使用時根據(jù)實際情況調(diào)整菲涅爾透鏡與傳感器之間的距離,，一般把透鏡固定在傳感器正前方1~5cm處 ,。

　　人體紅外感應模塊如圖2所示。其中1引腳接電源負極,，3引腳接電源正極,，電源為6~9V直流電壓;2引腳輸出報警信號，信號幅度約為4~6V,，高電平有效,，水平感應角度為90～140度，垂直感應角度為15～30度,，感應距離0.5～15m，W1可調(diào)整靈敏度,，W2可在5-120S范圍內(nèi)調(diào)整輸出延遲,。

圖2 人體紅外感應模塊

　　加電后,，若有人在感應區(qū)活動，模塊便有持續(xù)脈沖輸出,，直到人離開感應區(qū)并延時一段時間才停止輸出,。

　　2.3聲光報警單元

　　本單元采用一個紅色LED和一個藍色LED模擬警燈，采用無源蜂鳴器模擬警笛,，警燈及警笛的效果均通過編程實現(xiàn),，當有報警信號時由單片機發(fā)出指令驅(qū)動發(fā)光管和蜂鳴器實現(xiàn)報警功能。另有一個LED實現(xiàn)照明功能,。

　　2.4鍵盤控制單元

　　鍵盤控制單元采用8個獨立按鍵輸入數(shù)據(jù),，可調(diào)整時間、設定報警人數(shù)上限和解除警報,。從而實現(xiàn)系統(tǒng)的人機交互功能,。

　　2.5顯示單元

　　考慮到報警信息量不是很大，故選用8位共陽極LED數(shù)碼管完全可以滿足需要,，數(shù)碼管價格低廉,，編程靈活，采用動態(tài)顯示方式還可節(jié)約單片機I/O口線,。系統(tǒng)圖如圖3所示,。

 

圖3 系統(tǒng)電路圖

　　3.系統(tǒng)軟件

　　系統(tǒng)工作時，主程序負責系統(tǒng)的各種初始化操作,，檢測硬件電路是否正常,，并對定時器進行設置，具體流程如圖4所示,。

 

圖4 主程序流程圖

　　系統(tǒng)工作時,，若紅外傳感器檢測到有人靠近，會產(chǎn)生一個高電平的報警信號輸入到主控芯片,，主程序通過查詢當前時間跳轉(zhuǎn)到相應的功能區(qū)：若在第一時段,，則單片機發(fā)出指令實現(xiàn)聲光報警并記錄當前時間;若在第二時段，則對經(jīng)過人數(shù)進行計數(shù);若在第三時段,，則控制照明系統(tǒng)開啟并在人離開后關閉照明系統(tǒng),。紅外信號判斷子程序及定時中斷流程如圖5所示。

圖5 紅外信號判斷子程序及定時中斷流程

　　結(jié)語

　　本文采用熱釋電紅外傳感器與單片機相結(jié)合的方法,，設計了一款智能庫區(qū)防盜系統(tǒng),，并安裝在關鍵庫所，經(jīng)實際測試,，該系統(tǒng)具有結(jié)構簡單,、成本低廉、報警及時準確等優(yōu)點，并具有良好的隱蔽性和保密性,，可用于庫區(qū),、商店、家庭和物業(yè)管理,。