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防盜系統，可依據設定的時間段，對紅外傳感器輸入信號進行判斷，執行對應功能的子程序;同時，接受鍵盤輸入信號，實現人機交互。該系統可檢測90~140度的平面范圍，探測距離最遠可達15米，能有效實現庫區的安全值守。

　　0.前 言

　　智能防盜系統已成為庫區管理的必要組成部分，數字化、無線化、集成化則是防盜系統的技術發展趨勢，為此，現代防盜系統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結構簡單，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防盜系統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相應功能。

　　1.系統方案

　　系統要求具備以下功能：

　　1.防盜系統在18:00—08:00時間段內處于防盜狀態，當檢測到有人進入則發出聲光報警，并記錄進入時間;

　　2.防盜系統在08:00—18:00時間段內處于檢測人數狀態，每當一個人進入，則計數一次，當達到人數上限時，發出報警;

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

　　智能庫區防盜系統由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，系統框圖如圖1所示。

圖1 系統框圖

　　2.系統硬件

　　2.1主控MCU

　　MCU是系統的控制單元，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，使用時根據實際情況調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可調整靈敏度，W2可在5-120S范圍內調整輸出延遲。

圖2 人體紅外感應模塊

　　加電后，若有人在感應區活動，模塊便有持續脈沖輸出，直到人離開感應區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，當有報警信號時由單片機發出指令驅動發光管和蜂鳴器實現報警功能。另有一個LED實現照明功能。

　　2.4鍵盤控制單元

　　鍵盤控制單元采用8個獨立按鍵輸入數據，可調整時間、設定報警人數上限和解除警報。從而實現系統的人機交互功能。

　　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數碼管完全可以滿足需要，數碼管價格低廉，編程靈活，采用動態顯示方式還可節約單片機I/O口線。系統圖如圖3所示。

 

圖3 系統電路圖

　　3.系統軟件

　　系統工作時，主程序負責系統的各種初始化操作，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

　　系統工作時，若紅外傳感器檢測到有人靠近，會產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到相應的功能區：若在第一時段，則單片機發出指令實現聲光報警并記錄當前時間;若在第二時段，則對經過人數進行計數;若在第三時段，則控制照明系統開啟并在人離開后關閉照明系統。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

　　結語

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