紅外線防盜系統(tǒng)是由若干個(gè)紅外線報(bào)警器構(gòu)成的一個(gè)整體的防盜系統(tǒng)，紅外線防盜報(bào)警器分為主動(dòng)紅外報(bào)警和被動(dòng)紅外報(bào)警，是一種實(shí)用的自衛(wèi)性威懾報(bào)警工具。

紅外線報(bào)警器主要是采用集成電路，調(diào)頻傳送報(bào)警信號(hào)，晶體穩(wěn)頻所構(gòu)成，它所具備的功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、探測(cè)器和主機(jī)有(無)線對(duì)碼，可為學(xué)習(xí)式編碼，系統(tǒng)擴(kuò)容簡(jiǎn)單快捷;

2、N個(gè)獨(dú)立防區(qū)，每個(gè)防區(qū)可單獨(dú)撤布防，方便實(shí)用;

3、報(bào)警主機(jī)有兩組定時(shí)開關(guān)機(jī)時(shí)間，并具有當(dāng)前開、關(guān)機(jī)狀態(tài)指示;

4、警號(hào)響時(shí)長(zhǎng)可選擇，智能防區(qū)選擇，杜絕誤報(bào);

5、紅外線報(bào)警器可選配內(nèi)置備用電源，并具有浮充裝置和低電壓告警功能;

6、提供一組常開、一組常閉報(bào)警輸出和+12V直流輸出，供其他設(shè)備控制使用;

7、加裝撥號(hào)模塊，報(bào)警時(shí)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥打4組電話功能。

主動(dòng)紅外報(bào)警：

主動(dòng)紅外報(bào)警器是一種紅外線光束遮擋型報(bào)警器，發(fā)射機(jī)中的紅外發(fā)光二極管在電源的激發(fā)下，發(fā)出一束經(jīng)過調(diào)制的紅外光束(此光束的波長(zhǎng)約在0.8～0.95微米之間)，經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)的作用變成平行光發(fā)射出去。

此光束被接收機(jī)接收，由接收機(jī)中的紅外光電傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成信號(hào)，經(jīng)過電路處理后傳給報(bào)警控制器。由發(fā)射機(jī)發(fā)射出的紅外線經(jīng)過防范區(qū)到達(dá)接收機(jī)，構(gòu)成了一條警戒線。

正常情況下，接收機(jī)收到的是一個(gè)穩(wěn)定的光信號(hào)，當(dāng)有人入侵該警戒線時(shí)，紅外光束被遮擋，接收機(jī)收到的紅外信號(hào)發(fā)生變化，提取這一變化，經(jīng)放大和適當(dāng)處理，控制器發(fā)出的報(bào)警信號(hào)。

目前此類報(bào)警器有二光束、三光束還有多光束的紅外柵欄等。一般應(yīng)用在周界防范居多，最大的優(yōu)點(diǎn)就是防范距離遠(yuǎn)，能達(dá)到被動(dòng)紅外的十倍以上探測(cè)距離。

被動(dòng)紅外報(bào)警：

被動(dòng)紅外報(bào)警器主要是根據(jù)外界紅外能量的變化來判斷是否有人在移動(dòng)。人體的紅外能量與環(huán)境有差別，當(dāng)人通過探測(cè)區(qū)域時(shí)，報(bào)警器收集到的這個(gè)不同的紅外能量的位置變化，進(jìn)而通過分析發(fā)出報(bào)警。

人體都有恒定的體溫，一般在37度左右，會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10μm左右的紅外線，被動(dòng)紅外報(bào)警器就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10μm左右的紅外線而進(jìn)行工作的。

人體發(fā)射的10μm左右的紅外線通過菲涅爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。

被動(dòng)紅外報(bào)警的特點(diǎn)：

1、被動(dòng)紅外報(bào)警器是以探測(cè)人體輻射為目標(biāo)的，所以熱釋電元件對(duì)波長(zhǎng)為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。

2、為了僅僅對(duì)人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲涅爾濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。

3、其傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元件。而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是報(bào)警器無信號(hào)輸出。

4、一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同不能抵消，經(jīng)信號(hào)處理而報(bào)警。

主動(dòng)紅外系統(tǒng)一般用在周界防范，在選擇主動(dòng)紅外線報(bào)警器時(shí)，需要注意以下問題：

1、主動(dòng)紅外線報(bào)警器受霧影響嚴(yán)重，室外使用時(shí)均應(yīng)選擇具有自動(dòng)增益功能的設(shè)備(此類設(shè)備當(dāng)氣候變化時(shí)靈敏度會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié));另外，所選設(shè)備的探測(cè)距離實(shí)際警戒距離留出20%以上的余量，以減少氣候變化引起系統(tǒng)的誤報(bào)警。多霧地區(qū)、環(huán)境臟亂風(fēng)沙較大地區(qū)的室外不宜使用主動(dòng)紅外入侵測(cè)器。

2、在室外使用時(shí)一定要選用雙光束或3光束主動(dòng)紅外線報(bào)警器，以減少動(dòng)物、落葉等引起系統(tǒng)的誤報(bào)警。

3、在圍墻上、屋頂上或空曠地帶使用主動(dòng)紅外入侵報(bào)警器時(shí)，應(yīng)選擇具有避雷功能的設(shè)備。遇有折墻，且距離又較近時(shí)，可選用反射器件，以減少報(bào)警器使用數(shù)量。

相比主動(dòng)紅外線報(bào)警器，被動(dòng)紅外報(bào)警在選擇時(shí)也需要注意以下問題：

1、被動(dòng)紅外報(bào)警器是以探測(cè)人體輻射為目標(biāo)的，所以熱釋電元件對(duì)波長(zhǎng)為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。

2、它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲涅爾濾光片，主要是為了對(duì)人體的紅外輻射敏感，在使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。

3、其傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元件。而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是報(bào)警器無信號(hào)輸出。

4、一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同不能抵消，經(jīng)信號(hào)處理而報(bào)警。

紅外線報(bào)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由紅外線探頭(kds9)熱釋放元件為核心以及放大電路組成，當(dāng)人體經(jīng)過時(shí)，由人體發(fā)出1μm左右的紅外線，紅外線探頭產(chǎn)生(-3v)的信號(hào)。這樣單片機(jī)(分機(jī))就可以采集到這個(gè)信號(hào)并進(jìn)行處理，并由主機(jī)報(bào)警。每個(gè)分機(jī)可以檢測(cè)20個(gè)紅外線探頭，紅外線探頭最長(zhǎng)距離80m。主機(jī)和分機(jī)構(gòu)成I2C總線串行通訊系統(tǒng)。

為了提高主機(jī)和分機(jī)通訊可靠性和傳輸距離更遠(yuǎn)一些，主機(jī)和分機(jī)通訊接口分別采用MAX485驅(qū)動(dòng)(通訊距離最長(zhǎng)可達(dá)1200m)。主機(jī)對(duì)分機(jī)時(shí)刻處于巡檢狀態(tài)(自動(dòng)巡檢和奇偶校驗(yàn))。本系統(tǒng)為了便于操作性和實(shí)用性，采用液晶顯示和鍵盤操作進(jìn)行控制，以時(shí)鐘芯片ds1302為核心組成了定時(shí)系統(tǒng)，進(jìn)而設(shè)置本系統(tǒng)的工作時(shí)間范圍和顯示時(shí)間功能。

1、紅外線探頭與分機(jī)接口電路設(shè)計(jì)

如下圖所示，DC3V加到紅外線探頭KDS9的1端，電容C1、C2、C3起到濾波作用，R1為采樣電阻。當(dāng)有人體經(jīng)過時(shí)，KDS9接受人體紅外線。這時(shí)KDS9的2腳輸出-3V電壓，經(jīng)R2加到運(yùn)放(LM324)的同相端，R3、R4，C7與運(yùn)放組成的射隨跟隨器，由運(yùn)放輸出端把采集到的信號(hào)(低電平)送到AT89S51的P2.1作報(bào)警信號(hào)。

正常(無報(bào)警)情況下P2.1為高電平，軟件設(shè)置標(biāo)志位4FH為“0”，分機(jī)地址不變(10H、20H、30H)。當(dāng)有報(bào)警時(shí)P2.1接收到報(bào)警信號(hào)(即低電平)，由軟件設(shè)置標(biāo)志位4FH為“1”分機(jī)地址變?yōu)?11H、22H、33H)。分機(jī)檢測(cè)信號(hào)由MAX485傳送給主機(jī)。

2、主機(jī)電路設(shè)計(jì)

如下圖所示，本系統(tǒng)以時(shí)鐘芯片DS1302為核心，完成定時(shí)報(bào)警報(bào)警時(shí)間為PM 10:00-AM 5:00。紅外線探頭采集報(bào)警信號(hào)，通過多機(jī)通訊，由分機(jī)把采集來的報(bào)警信號(hào)傳給主機(jī)，再由主機(jī)判斷出分機(jī)的機(jī)號(hào)，送液晶顯示U2(即報(bào)警顯示)。R1調(diào)節(jié)液晶顯示亮度。

單片機(jī)的串行口與MAX485相連(TXD-DI、RXD-RO)，通過單片機(jī)的P2.1與MAX485控制端(2、3腳)相連，控制MAX485的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)(P2.1置1發(fā)送、置0接收)，各MAX485的A-A、B-B相連作為總線(I2C總線)實(shí)現(xiàn)主機(jī)和從機(jī)間的通信。

芯片DS1302是一種具有高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償功能。

3、多級(jí)通訊接口的設(shè)計(jì)

單片機(jī)多機(jī)系統(tǒng)采用的總線型主從式多機(jī)通訊系統(tǒng)。主機(jī)與各分機(jī)實(shí)現(xiàn)異步串行通訊，半雙工數(shù)據(jù)傳輸方式。另外，主機(jī)和分機(jī)通訊端口(RXD和TXD)外加MAX485芯片，使主機(jī)與分機(jī)通信距離增長(zhǎng)(1200m)，且更加穩(wěn)定。

分機(jī)的地址分別為10H，20H，30H(其中高四位為地址，低四位為報(bào)警狀態(tài))，分機(jī)機(jī)系統(tǒng)由初始化程序?qū)⒋锌诰幊虨榉绞?接收，即9位異步通訊方式，SM2和REN置1，允許串行口中斷。

在主機(jī)和某一分機(jī)通訊之前，先將分機(jī)地址發(fā)送給各個(gè)分機(jī)系統(tǒng)。接著才傳送數(shù)據(jù)或命令，主機(jī)發(fā)送的地址信息的第9位為1數(shù)據(jù)汜括命令信息的第9位為0。

當(dāng)主機(jī)向各分機(jī)發(fā)送地址時(shí)，各分機(jī)的串行口接收到的第9位的信息RB8位為1，RI中斷標(biāo)志位置1，各分機(jī)相應(yīng)中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，判斷主機(jī)送來的地址是否和本機(jī)的地址符合。若為本機(jī)的地址，則SM2位清0，準(zhǔn)備接收主機(jī)發(fā)送來的數(shù)據(jù)或命令。若地址不相符，則保持SM2=1的狀態(tài)。

接著主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，此時(shí)各分機(jī)串行口接受到的RB8=0，只有與前面地址相符合的分機(jī)系統(tǒng)(即分機(jī)SM2位已清0的)才能激活中斷標(biāo)志位RI，從而進(jìn)入中斷服務(wù)程序。在中斷服務(wù)程序中接收主機(jī)的數(shù)據(jù)或執(zhí)行主機(jī)的命令，實(shí)現(xiàn)和主機(jī)的信息傳送。其它的分機(jī)因SM2保持為1，又RB8=0不能激活中斷標(biāo)志位RI，所接收的數(shù)據(jù)丟失不作處理，從而實(shí)現(xiàn)主機(jī)和分機(jī)間的通訊。

本紅外線報(bào)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用了多機(jī)通訊技術(shù)、液晶模塊顯示技術(shù)，時(shí)鐘芯片技術(shù)。具有通信距離遠(yuǎn)、傳輸速度快、抗干擾性好， 可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程智能檢測(cè)和控制。因此，其應(yīng)用范圍廣，實(shí)用價(jià)值高。