CN102122421A

CN102122421A - 采用红外检测的家庭安全防盗智能系统

Info

Publication number: CN102122421A
Application number: CN2011100620570A
Authority: CN
Inventors: 韩飞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2011-03-15
Publication date: 2011-07-13

Abstract

本发明公开一种采用红外检测的家庭安全防盗智能系统，其中：所述红外检测模块通过红外探测器检测信号，并将该信号通过无线接收模块传送到单片机处理模块；单片机处理模块接收红外检测模块的信号，并对其进行合法性验证，若为合法，由遥控器发出撤防命令，该命令经由无线发射模块传输至单片机，驱动继电器作相应反应；若为非法，由遥控器发出报警命令，该命令经由无线发射模块传输至单片机，驱动声光报警模块进行报警；显示模块用于显示时间和室温，或者布防设置情况。本发明使用ATMEGA8单片机与红外传感技术，具有响应快、抗干扰能力强以及很好的隐蔽性、灵敏性和稳定性，实现了家庭的智能安全检测。

Description

采用红外检测的家庭安全防盗智能系统

技术领域

本发明涉及一种安全防盗系统，具体地说，涉及的是一种采用红外检测的家庭安全防盗智能系统。

背景技术

传统的安全防盗措施普遍是采用安装防盗门、防盗窗或有线报警系统等方法，这些方法存在灵敏度低、成本高和隐蔽性差等缺点，防盗效果不佳。红外传感技术是当前应用非常广泛的一项先进技术。测量时无需与被测物体发生直接接触，辐射出的是红外线而非可见光，不受电磁和灯光的干扰，具有隐蔽性好、灵敏度高、抗干扰能力强等特点。利用红外传感技术设计一种家居安防报警系统，可实现遥控开锁、密码修改等功能，具有广泛的应用前景。

如中国公开的发明专利：无线/有线智能逻辑安全防盗系统，申请号：200610037380.1，申请日：2006-08-31，该专利自述为：“无线/有线智能逻辑安全防盗系统包括传感系统和主机，当其处于设防状态时，且当偶然振动传感系统的无线振动探头或入侵者企图撬门时，主机在收到第一次触发时不报警，只鸣号三声，以示警告，同时处于预警状态，若继续破坏则鸣号报警，并循环拨打主人设置的号码，如预定时间没有第二次触发，主机则重新处于设防状态。且当把红外探头和微振动探头组成逻辑关系时，即当红外探头和微振动探头都受到触发时，主机才报警，这样基本杜绝了误报的现象。由于上述无线发射传感器利用高效率的“选频脉冲放大器”及采用“间歇发射”形式使整机静态电流小于5ΜA，一节电池可连续使用1-2年的时间，从而避免了中途断电而停止监控的功效。”但是该技术方案涉及的系统抗干扰能力、响应速度以及稳定性仍旧可以进一步提升的空间。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供一种采用红外检测的家庭安全防盗智能系统，该系统以ATMEGA8单片机为核心控制器件，利用红外探测器检测人体信号，单片机验证来者身份合法性并做相应智能控制。若为非法入侵，则通过无线传输模块报警。系统抗干扰能力强，检测范围可达10 m左右。

为实现上述的目的，本发明所述的采用红外检测的家庭安全防盗智能系统，包括单片机处理模块、红外检测模块、无线接收模块、无线发射模块、键盘模块、遥控器、显示模块以及声光报警模块，其中：所述红外检测模块通过红外探测器检测信号，并将该信号通过无线接收模块传送到单片机处理模块；所述单片机处理模块接收红外检测模块的信号，并对其进行合法性验证，若验证为合法，由遥控器发出撤防命令，该命令经由无线发射模块传输至单片机，驱动继电器作相应反应；若验证为非法，由遥控器发出报警命令，该命令经由无线发射模块传输至单片机，驱动声光报警模块进行报警；所述显示模块用于显示时间和室温，或者显示通过键盘模块对报警系统进行的布防情况。

进一步的，所述单片机处理模块连接有设防指示灯，以标示此时处于布防状态。

进一步的，所述单片机处理模块连接有时钟模块。

进一步的，所述单片机处理模块采用ATMEL公司生产的ATMEGA8单片机作为核心器件。

进一步的，所述红外检测模块由红外发射电路和红外接收电路组成。发射部分的主要元件为红外发光二极管，在其两端施加一定电压时，可发出波长为940 nm左右的红外线。由于红外发光二极管的发射功率一般都较小（100 mW左右），接收到的信号也就相应较弱，需增加高增益放大电路，因此接收部分采用的是TL0038红外接收头。

进一步的，所述无线发射模块起红外遥控功能，发送控制信号给单片机，主要由315 M高频发射载波集成电路和编码集成芯片PT2262组成。上电后，PT2262芯片对控制信号进行编码后以串行方式送入315 M模块进行放大并通过内部红外发射电路发射。

进一步的，所述无线接收模块由315 M接受集成电路和PT2272解码芯片构成，315 M模块上的红外接收电路接收发射端送出的调制编码信号，对其放大限幅、滤波再经PT2272进行脉冲解调，最终发送至单片机的PD3端口。

进一步的，PT2262与PT2272是一对编码解码芯片，感应范围约120 m左右。因此在接收的时候，PT2272的地址码设置必须同PT2262的一致才能正确解码。当然，也必须保证无线接收与PT2262的发射频点和调制方式一致。

所述键盘模块用4x4键盘。

所述声光报警模块由单片机、声光报警电路及继电器驱动电路组成。

所述显示模块采用LCD1602液晶，显示相应信息。正常状态下，液晶显示当前时间和室温；处于布防状态下，则进入密码锁状态，来者输入正确入户密码时，显示“passport right”，显示界面切回正常模式界面；若来者输入密码错误时，显示“passport error”，系统报警。

本发明未设防时，显示模块主要用来显示时间和室温。当户主外出时，通过键盘模块对报警系统进行布防，同时可在显示模块上看见所设置的情况，设置完成即进入布防状态，并通过设防指示灯亮来告知此时处于布防状态。当有外人入侵时，红外探测器就会探测到异常信号，并将信号经由无线收发模块传输至单片机，单片机处理并验证其合法性。若验证合法，由遥控器发出撤防命令，经由无线收发电路传输至单片机，驱动继电器作相应反应，否则发送报警命令给单片机，驱动声光电路进行报警。实际应用验证，系统可有效检测10 m以内的入侵信号，还可根据用户需求随时设置安防状态。本发明使用ATMEGA8单片机与红外传感技术，具有响应快、抗干扰能力强以及很好的隐蔽性、灵敏性和稳定性，实现了家庭的智能安全检测。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构框图。

图2为本发明一实施例中的声光报警模块电路图。

图3为本发明一实施例中系统主程序流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的解释，但是以下的内容不用于限定本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例提供一种采用红外检测的家庭安全防盗智能系统，包括单片机处理模块、红外检测模块、无线接收模块、无线发射模块、键盘模块、遥控器、显示模块以及声光报警模块，其中：

所述红外检测模块通过红外探测器检测信号，并将该信号通过无线接收模块传送到单片机处理模块；

所述单片机处理模块接收红外检测模块的信号，并对其进行合法性验证，若验证为合法，由遥控器发出撤防命令，该命令经由无线发射模块传输至单片机，驱动继电器作相应反应；若验证为非法，由遥控器发出报警命令，该命令经由无线发射模块传输至单片机，驱动声光报警模块进行报警；

所述显示模块用于显示时间和室温，或者显示通过键盘模块对报警系统进行的布防情况。

本实施例中，单片机处理模块采用ATMEL公司生产的ATMEGA8单片机作为核心器件。ATMEGA8是一款增强RISC内载Flash的高性能8位微控制器，具有在片编程技术。采用单指令操作，在相同时钟的情况下，其指令周期只有8051型机的1/12，具备l MI/s/MHz的高速处理能力；采用32个通用工作寄存器，可使得指令代码更加灵活，编码更加容易。ATMEGA8外围电路简单，大大降低了系统的成本。

本实施例中，防入侵的红外信号检测电路由红外发射电路和红外接收电路组成。发射部分的主要元件为红外发光二极管，在其两端施加一定电压时，可发出波长为940 nm左右的红外线。由于红外发光二极管的发射功率一般都较小（100 mW左右），接收到的信号也就相应较弱，需增加高增益放大电路，因此接收部分采用的是TL0038红外接收头。它是一款集红外线接收管、带通放大器、检波和脉冲整形电路于一体的接收器。红外通信常用的载波频率为38 kHz，故AT-MEGA8的PDO端口输出经过调制的38 kHz的方波信号，然后经Ql驱动红外线发射管D3发出红外线信号。TL0038的接收频率也为38 kHz，收发两端频率对应，接收到的检测信号送入单片机的PC5端口。TL0038输出为TTL电平，若为高电平则表明未收到码信号，反之则收到码信号。基于此原理，当有人闯入检测区域时，红外探头被遮挡，载波信号消失，TL0038未检测到码信号，则输出高电平，进入报警状态。

本实施例中，无线发射模块起红外遥控功能，发送控制信号给单片机，主要由315 M高频发射载波集成电路和编码集成芯片PT2262组成。上电后，PT2262芯片对控制信号进行编码后以串行方式送人315 M模块进行放大并通过内部红外发射电路发射。

无线接收模块由315 M接受集成电路和PT2272解码芯片构成。315 M模块上的红外接收电路接收发射端送出的调制编码信号，对其放大限幅、滤波再经PT2272进行脉冲解调，最终发送至单片机的PD3端口。

PT2262与PT 2272是一对编码解码芯片，感应范围约120 m左右。因此在接收的时候，PT2272的地址码设置必须同PT2262的一致才能正确解码。当然，也必须保证无线接收与PT2262的发射频点和调制方式一致。

本实施例中，键盘模块采用4 x4键盘。键盘电路主要实现两大功能。一、布防功能，即主人外出后对室内安全进行布防；二、验证入侵者身份合法性，主要验证入户密码。

本实施例中，声光报警模块由单片机、声光报警电路及继电器驱动电路组成，电路如图2所示。在图2中，发光二极管D2发光代表系统此时处于布防状态。当来者身份被验证为合法时，单片机PB2端口送出高电平，驱动Q3导通，继电器吸合。L1灯亮，表示开门允许进入。反之，若来者身份被验证为非法时，则继电器常开，Ll灯不亮。除此之外，PB1端口输出低电平，驱动Q2导通，喇叭响，系统报警。

本实施例中，显示模块是采用LCD1602液晶显示相应信息的。正常状态下，液晶显示当前时间和室温；处于布防状态下，则进入密码锁状态，来者输入正确入户密码时，显示“passport right”，显示界面切回正常模式界面；若来者输入密码错误时，显示“passport error”，系统报警。

本实施例中，系统的软件编程采用C语言完成，程序易于修改且具有很好的通用性。系统软件设计由开机初始化模块、传感器检测模块、按键控制模块、显示模块、红外通信模块组成。主程序流程图如图3所示。

系统上电初始化后，根据实际情况，等待用户确认是否启动布防的命令。若不处于布防状态，则处于正常模式下，启动传感器检测模块，监测并显示当前时间和室温，此模式下可对人户密码进行设置和更新。若处于布防状态下，则启动红外检测电路，每隔0.1 s检测是否有接收到红外信号，以此判断是否为入侵信号。当有人来访时，通过密码设置判别来访者的身份合法性。若身份验证合法，则开锁，发送撤防命令，返回正常模式；若身份验证不合法，则启动报警装置，并做相应的警报处理。

由以上的实施例可以看出，本发明使用ATMEGA8单片机与红外传感技术，具有响应快、抗干扰能力强以及很好的隐蔽性、灵敏性和稳定性，实现了家庭的智能安全检测。

Claims

1.一种采用红外检测的家庭安全防盗智能系统，其特征在于包括单片机处理模块、红外检测模块、无线接收模块、无线发射模块、键盘模块、遥控器、显示模块以及声光报警模块，其中：

2.根据权利要求1所述的采用红外检测的家庭安全防盗智能系统，其特征在于：所述单片机处理模块连接有设防指示灯，以标示此时处于布防状态。

3.根据权利要求1所述的采用红外检测的家庭安全防盗智能系统，其特征在于：所述单片机处理模块连接有时钟模块。

4.根据权利要求1或 2或3所述的采用红外检测的家庭安全防盗智能系统，其特征在于：所述单片机处理模块采用ATMEL公司生产的ATMEGA8单片机作为核心器件。

5.根据权利要求1所述的采用红外检测的家庭安全防盗智能系统，其特征在于：所述红外检测模块由红外发射电路和红外接收电路组成，发射部分的主要元件为红外发光二极管，接收部分采用的是TL0038红外接收头。

6.根据权利要求1所述的采用红外检测的家庭安全防盗智能系统，其特征在于：所述无线发射模块起红外遥控功能，发送控制信号给单片机，主要由315 M高频发射载波集成电路和编码集成芯片PT2262组成，上电后，PT2262芯片对控制信号进行编码后以串行方式送入315 M模块进行放大并通过内部红外发射电路发射。

7.根据权利要求1所述的采用红外检测的家庭安全防盗智能系统，其特征在于：所述无线接收模块由315 M接受集成电路和PT2272解码芯片构成，315 M模块上的红外接收电路接收发射端送出的调制编码信号，对其放大限幅、滤波再经PT2272进行脉冲解调，最终发送至单片机的PD3端口。

8.根据权利要求6或7所述的采用红外检测的家庭安全防盗智能系统，其特征在于：所述PT2262与PT2272是一对编码解码芯片，在接收的时候，PT2272的地址码设置必须同PT2262的一致才能正确解码，无线接收与PT2262的发射频点和调制方式必须一致。

9.根据权利要求1所述的采用红外检测的家庭安全防盗智能系统，其特征在于：所述声光报警模块由单片机、声光报警电路及继电器驱动电路组成。

10.根据权利要求1所述的采用红外检测的家庭安全防盗智能系统，其特征在于：所述显示模块采用LCD1602液晶，显示相应信息，正常状态下，液晶显示当前时间和室温；处于布防状态下，则进入密码锁状态，来者输入正确入户密码时，显示“passport right”，显示界面切回正常模式界面；若来者输入密码错误时，显示“passport error”，系统报警。