光敏电路毕业论文

光敏电路毕业论文

摘要:本文介绍了红外线感应开关的原理，采用热释电红外探头（PT8A2621）将接收到的微弱信号加以放大，然后驱动继电器，制成红外热释电感应开关。本开关能探测来自移动人体的红外辐射，只要人体进入探测区域，开关会自动开启。该设计可作为企业、宾馆、商场及住宅的走廊、楼梯、电梯间、卫生间、库房等处的自动开关，起到“人来灯自亮，人走灯自灭”的作用，既新颖方便，又节约用电，在某些场所还能起到威慑盗窃活动的防范作用。本设计结构简单，本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，价格低廉，隐蔽性好，应用范围广，所以可以通过扩展而达到实际的应用。
关键词：红外线，感应开关，红外辐射，探测区域
Abstract：this article will normally introduce the theory of dopuler effect, which advance PT8A2621 to zoom out micro-signal. then drive the relay, complete the infrared -heat electric on- off. this switch can mensurate moving-body infraed ray. once coming into the mensurate area, the switch will automatically turn on .this invitation could be used as auto-on-off in corporation, hotel, mall and could induce house like the lane, stairs, bathroom, stockroom. bringing the effectness that coming on, leaving off. it is innovate and convient, also reduce the expanse of electricity, could resist the steal activities. its structure is very simple. it can emit no ray, small size, low price, well cover-up, widely used, attach to practical advantage when spreaded.
Keywords: Infrared, Sensor switch, Infrared radiation, Detection of regional
引言：作为世界上最大的发展中国家，我国是一个能源生产和消费大国。能源生产量仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位；基本能源消费占世界总消费量的l／10，仅次于美国，居世界第二位。中国又是一个以煤炭为主要能源的国家，发展经济与环境污染的矛盾比较突出。近年来能源安全问题也日益成为国家生活乃至全社会关注的焦点，日益成为中国战略安全的隐患和制约经济社会可持续发展的瓶颈。上个世纪90年代以来，中国经济的持续高速发展带动了能源消费量的急剧上升。自1993 年起，中国由能源净出口国变成净进口国，能源总消费已大于总供给，能源需求的对外依存度迅速增大。煤炭、电力、石油和天然气等能源在中国都存在缺口，因此节能思想尤为重要，节能的中心思想是采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可接受的措施，来更有效地利用能源资源。为了达到这一目的，需要从能源资源的开发到终端利用, 更好地进行科学管理和技术改造,以达到高的能源利用效率和降低单位产品的能源消费。由于常规能源资源有限，而世界能源的总消费量则随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高越来越大，世界各国十分重视节能技术的研究，特别是节约常规能源中的煤、石油和天然气，因为这些还是宝贵的化工原料；电力作为一种洁净方便的能源广泛的应用与我们的生活与生产方面，因此电能的节能尤为重要，要节能首先就要做到节约能源，其次再通过科学研究发明更加人性化和节能的用电器。
热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。早在1938年，有人提出过利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视，直到六十年代，随着激光、红外技术的迅速发展，才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器，它可以作为红外激光的一种较理想的探测器。它目标正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。除了在我们熟知的楼道自动开关、防盗报警上得到应用外，在更多的领域应用前景看好。比如：在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机。电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的机构。
1红外线感应灯控制系统研究的目的意义
课题目的：本课题是设计一个红外线感应灯控制系统控制系统，通过本设计了解红外线感应灯控制系统的工作原理，进而研究红外线感应灯控制系统的设计方法。
通过已学的模拟电路知识设计红外线感应灯控制开关电路，再利用由光敏电阻组成的光感电路来控制感应灯开关的触发与否，将控制开关与节能灯组成家庭照明系统。
课题意义：现代化家居照明系统要适应网络时代的发展，应引入智能化的概念。在传统的家居照明系统中，一般都是综合布线，使用刀开关来控制，灯具的寿命短，较费电。但近年来，随着经济的发展和科技的进步，人们对照明灯具节能和科学管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。而在商品房的建设热潮中，各大楼盘和房地产商也意识到了智能照明的重要性。使用智能照明控制系统，更能体现其在节能与管理方面的优势。红外智能节电开关由于触发的时候不需要人发出任何声音，而是人走过时身体向外界散发红外热量最终控制灯具的开启，当人离开后，经过一定时间的延时，自动熄灭。因为不同于声光控灯，不需要声音和开关控制，从而避免了声控噪音的侵扰，同时因为它是感应人体热量控制开关，所以避免了无效电能的损耗，达到节能效果。
现在的公共场所照明（比如公共走廊及楼梯间）应用最多的还是几年前出现的声光控延时灯具和开关。这种灯具和开关的出现，实现了人来灯亮，人走灯灭，目前已成为公共场所照明开关的主流产品。当然，这种产品在某种程度上说确实实现了节能的目的，但同时也给人们的生存环境造成了一定的破坏。由于产品本身性能的限制，这种声光控灯具和开关自动控制的实现需要（超过60分贝）声音的配合，这就给大众需要的安静环境造成一定的噪声污染。
随着社会的发展和人们对生态环境的重视，这种声光控灯具和开关已慢慢不能满足人们的需要，这就要求更加节能和环保的自动照明控制产品的出现，以满足人们对高质量生活的需求。
红外智能节电开关是以成熟的红外感应技术为平台，加入更多的高新技术元素而形成的一种具有广阔市场前景的高科技产品，它的出现弥补了声光控技术的缺陷，它的自动控制的实现不需要声音和其他会给环境造成影响的条件的配合，而是人走过时身体向外界散发红外热量最终实现它的自动控制功能。
2红外线感应灯控制系统的现状及发展趋势
我国照明缺乏独创产品，模仿产品居多，基础加工落后，只顾外表，轻视功能，产品的品种比较单一，性能差。尤其是在“智能”照明方面，缺乏创新，与国外智能灯具在技术研究方面有着不小的差距。我国现阶段的照明系统一般采用主电源经配电箱分成多路配电输出线，提供照明灯回路用电，由串接在照明灯回路中的开关面板直接接通或断开供电线来实现对灯的控制，灯只有开和关两种状态，无逻辑时序及亮、暗调光控制，因而无法形成各种灯光亮度组合的场景及系统控制。而美国、日本等国家和台湾地区对LED照明效益进行了预测，美国55%白炽灯及55%的日光灯被LED取代，每年节省350亿美元电费，每年减少7.55亿吨二氧化碳排放量。日本100%白炽灯换成LED，可减少1～2座核电厂发电量，每年节省10亿公升以上的原油消耗。台湾地区15%白炽灯换成LED，每年节省110亿度电。全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现得尤为突出，节能和环保是中国实现社会经济可持续发展所急需解决的问题。每年照明电能消耗约占全部电能消耗的12%～15%，作为能源消耗的大户，必须尽快寻找可以替代传统光源的节能环保光源。LED以其较之于传统照明光源所没有的优势，诸如较低的功率需求、较好的驱动特性、较快的响应速度、较高的抗震能力、较长的使用寿命、绿色环保以及不断快速提高的发光效率等，成为目前我国今后照明系统发展的方向。基于目前国内国际形势，尤其是能源紧缺，智能照明必是以后照明系统的发展方向。智能照明将会使人们利用起来更加便利，改善家庭环境，提高管理水平，减少维护费用，不仅为建筑照明提供多种的艺术效果，而且使灯具控制和维护变得更为简单，而且具有可靠性高、安装布线容易。

基于单片机防盗报警系统的设计的毕业论文

　　第1章 绪 论
　　随着经济的发展，人们对防盗、防劫、防火保安设备的需求量大大增加。针对偷盗、抢劫、火灾、煤气泄漏等事故进行检测和报警的系统，其需求也越来越高。本设计运用单片机技术设计了一新颖红外线防盗报警器。而本设计中的输入部分主要是各种各样的传感器。不同类型的探测器用不同的手段探测各种入侵行为；不同作用的传感器，也可检测出不同类型的情况。
　　本章节主要介绍了本设计的选题背景、课题介绍、本文主要工作、方案论证。
　　1.1选题背景
　　单片机现在已越来越广泛地应用于智能仪表、工业控制、日常生活等很多领域，可以说单片机的应用已渗透到人类的生活、工作的每一个角落，这说明它和我们每个人的工作、生活密切相关，也说明我们每个人都有可能和有机会利用单片机去改造你身边的仪器、产品、工作与生活环境。
　　红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分，他在各领域都得到广泛的应用。由于他是不可见光，因此用他做防盗报警监控器，具有良好的隐蔽性，白天黑夜均可使用，而且抗干扰能力强。这种监控报警装置广泛应用与博物馆、单位要害部门和家庭的防护[1]。
　　通常红外线发射电路都是采用脉冲调制式。红外接收电路首先将接收到的红外光转换为电信号，并进行放大和解调出用于无线发射电路的调制信号。当无人遮挡红外光时，锁相环输出低电平，报警处于监控状态；一旦有人闯入便遮挡了红外光，则锁相环失锁，输出高电平，驱动继电器接通无线发射电路，监控室便可接收到无线报警信号，并可区分报警地点[2]。
　　当我们考虑的范围广一点：若是在小区每一住户内安装防盗报警装置。当住户家中无人时，可把家庭内的防盗报警系统设置为布防状态，当窃贼闯入时，报警系统自动发出警报并向小区安保中心报警[3]。周界报警系统：在小区的围墙上设置主动红外对射式探测器，防止罪犯由围墙翻入小区作案，保证小区内居民的生活安全[4]。

　　目 录
　　第1章 绪 论 3
　　1.1选题背景 3
　　1.2课题介绍 4
　　1.3本文主要工作 5
　　1.4方案选择论证 5
　　1.4.1单片机的选择 5
　　1.4.2显示器工作原理及其选择 6
　　1.4.3液晶显示和数码显示 6
　　1.4.4 防盗报警选择传感器的选择 7
　　2.1硬件系统总体设计 8
　　2.2 AT89C51芯片的介绍 9
　　2.2.1引脚功能 9
　　2.2.2 结构原理 11
　　2.2.3 AT89C51定时器/计数器相关的控制寄存器介绍 12
　　2.2.4 MAX708芯片介绍 13
　　2.3 单片机复位设置 14
　　2.4 8255A芯片介绍 14
　　2.4.1 8255A的引脚和结构 15
　　2.4.2 8255的工作方式 16
　　2.4.3 8255的控制字 18
　　2.5 AT89C51与8255的接口电路 19
　　2.6 显示部分 20
　　2.6.1七段显示译码器 20
　　2.6.2 7448译码驱动 21
　　2.6.3 单片机与7448译码驱动器及LED的连接 23
　　2.6.4外部地址锁存器 23
　　第3章 检测信号放大电路设计 24
　　3.1 热释红外线传感器典型电路 25
　　3.2 红外光敏二极管警灯电路 26
　　3.2.1 光敏二极管控制电路 27
　　3.3红外线探测信号放大电路设计 28
　　3.3.1光电耦合器驱动接口 30
　　3.3.2 集成电路运算放大器 31
　　3.3.3 精密多功能运算放大器INA105 31
　　3.3.4 低功耗、双运算放大器LM358 34
　　第4章 电源设计 35
　　4.1 单片机系统电源 35
　　4.2检测部分电源 35
　　5.1 主程序设计 37
　　5.2 核对子程序设计 38
　　5.3 中断子程序设计 38
　　5.4 读数子程序设计 39
　　5.5 程序设计说明 40
　　5.6 程序清单 41
　　第6章 调试 45
　　6.1安装调试 45
　　6.2音响（和继电器）驱动线路具体连接 45
　　6.3 程序修改 46
　　6.4 程序执行过程 47
　　结论 48
　　参考文献 49
　　致谢 51
　　原理图 52

　　基于单片机控制的红外防盗报警器的设计

　　[摘要]：随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水
　　平得到很大的提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提
　　出了新的要求。 本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子
　　防盗系统。
　　目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。本系统采用了热释电红外传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现。同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理。
　　本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89S51。整个系统是在系统软件控制下工作的。系统程序可以划分为以下几个模块： 数据采集、键盘控制、报警和显示等子函数。

　　[关键词]：单片机、红外传感器、数据采集、报警电路。

　　Infrared burglar alarm design controls which based
　　on the monolithicintegrated circuit
　　Abstract :Along with society's unceasing progress and science and technology,economical unceasing development, the people living standard obtainsthe very big enhancement, to private property protection consciousnessin unceasing enhancement, thus set the new request to the securitymeasure. This design is for satisfy the family type electron securitysystem which the modern housing security needs to design.
　　At present in the market condition equips mainly has the pressure totouch the hair style burglar alarm, the switch electron burglar alarmand the pressure shields light the hair style burglar alarmand so on each kind of alarm apparatus, but these kind of quite commonalarm apparatuses all have some shortcomings. This system used hashotly released the electricity infrared sensor, its manufacturesimple, cost low, installm the antijamming ability strong, thesensitivity high, safe was reliable. This kind of security installmenthiding, was not easily discovered by the bandits and aneously its signal after monolithic integrated circuit systemprocessing the convenience and P the C machine correspondence, isadvantageous for the multiuser unification management.
　　This design designs two parts including the hardware and software. Thehardware partially including the monolithic integrated circuit controlcircuit, infrared pokes head in the electric circuit, the actuationexecution alarm circuit, the LED control circuit and so on the partialcompositions. The processor uses 51 series monolithic integratedcircuits AT89S51, the overall system is works under the systemsoftware control. The system program may divide into following severalmodules: The data acquisition, the keyboard control, reports to thepolice with the demonstration small steelyard function.

　　Key words: AT89S51 monolithic integrated circuit, infrared sensor,data acquisition, alarm circuit.

　　目 录
　　1. 绪论 1 1.1 前言 1

　　1.2 设计任务与要求 1
　　2. 热释电红外传感器概述 2
　　2.1 PIR传感器简单介绍 2
　　2.2 PIR 的原理特性 2
　　2.3 PIR 结构特性 3
　　3. AT89S51单片机概述 6
　　3.1 AT89S51单片机的结构 6
　　3.1.1管脚说明 8
　　3.1.2 主要特性 11
　　3.1.3 振荡器特性 11
　　3.2 AT89S51单片机的工作周期 12
　　3.3 AT89S51单片机的工作过程和工作方式 13
　　3.4 AT89S51的指令系统 16
　　4. 方案设计 18
　　4.1 系统概述 18
　　4.2 总体设计 19
　　4.3 系统硬件选择 19
　　4.4 硬件电路实现 20
　　4.5 软件的程序实现 21
　　5. 结论概述 27
　　5.1 主要结论 27
　　5.2 结束语 27
　　致谢 28
　　参考文献 29

设计一个路灯自动控制开关电路，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯。要求：用光敏元件实现自控；

分两个部分：
1）是光敏电路，用以产生开关控制信号，电路形式多样，可参考网上的；
2）控制市电通断的开关电路，有采用继电器等机械式的，也有采用（单、双向）可控硅作为开关部件的，由于可控硅工作在交流电环境下，所以大都采用光电管耦合方式，来接收控制信号-----光敏电路输出的信号；
你可根据负载功率来选择电路----光耦合双向可控硅电路（网上）