單片機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)代社會中監(jiān)控系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，如工業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控、銀行、酒店保安等，但就其數(shù)據(jù)而言，多為連續(xù)性信號（如傳統(tǒng)VCR（VIDEO CASSETTE RECORDER）所記錄的視頻信號），他們在對某一對象進(jìn)行監(jiān)控時一般采用24 h不間斷方式。這樣當(dāng)我們需要對所記錄圖像信號進(jìn)行查詢時，往往需要花費許多時間在整卷錄像帶中尋找有價值的畫面，大大降低了查看數(shù)據(jù)的效率。并且為了滿足這樣大的數(shù)據(jù)記錄量，通常采用LP方式，所記錄的畫面質(zhì)量相對較差。對于像銀行金庫、警局武器庫等這種小人群、少流動的特殊場合，由于所監(jiān)視范圍很小，對進(jìn)入的人也有嚴(yán)格的限制，故而采用上述不間斷監(jiān)控方法并非合適。為此，我們設(shè)計了這樣一種智能監(jiān)控系統(tǒng)，只有當(dāng)有物體進(jìn)入被監(jiān)控區(qū)域時，該監(jiān)控系統(tǒng)才啟動。它的優(yōu)點是按預(yù)定的安全程序執(zhí)行相應(yīng)的動作（分析是否為合法行為，決定是否需要報警等），需要結(jié)束該次監(jiān)控狀態(tài)時，必須執(zhí)行特定的程序方可（如安全管理員輸其個人安全碼）。

1 防侵入式智能監(jiān)控系統(tǒng)

防侵入式智能監(jiān)控系統(tǒng)組成如圖1所示。它是由紅外傳感器、監(jiān)視器、中央控制器、記錄設(shè)備及報警輔助設(shè)備等幾部分組成。當(dāng)有物體進(jìn)入被監(jiān)控區(qū)域時紅外傳感器給控制系統(tǒng)相應(yīng)的信號，控制系統(tǒng)對信號進(jìn)行分析并自動啟動所對應(yīng)的監(jiān)視器，當(dāng)控制系統(tǒng)得到視頻信號時，系統(tǒng)控制記錄設(shè)備進(jìn)行記錄，這樣不但可以節(jié)省記錄媒介，并且可以更進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，亦可降低便攜設(shè)備的能耗。

1.1 熱釋電紅外檢測電路

雙靈敏元熱釋電紅外傳感器（Pxroelectric IR Sensors）是利用熱釋電材料極化隨溫度變化的特性來探測紅外輻射。采用雙靈敏元互補(bǔ)方法可抑制溫度產(chǎn)生的干擾，提高傳感器的工作穩(wěn)定性。

紅外檢測電路原理方框圖如圖2所示，它的工作原理是當(dāng)熱釋電紅外傳感器檢測到人體放出的紅外線時會有數(shù) mA的電壓輸出，放大電路對人體所釋放出的紅外信號以10 Hz為中心頻率，60-70 dB的幅度來進(jìn)行放大。被放大后的信號和一個基準(zhǔn)電壓比較，當(dāng)大于所設(shè)定的值時點亮LED指示（即工作指示），經(jīng)延時回路輸出一個保持一定時間的信號，對這個信號進(jìn)行電流放大，帶動勵磁回路使繼電器工作（即動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)）。

1.2 菲涅耳透鏡

紅外傳感電路配合使用菲涅耳透鏡可以有效地增加傳感器的作用范圍。通常利用它和傳感器的不同配合檢測不同范圍。這里以TY-6510A和球面形菲涅耳透鏡為例簡要說明。

當(dāng)球面形菲涅耳透鏡和傳感器配合使用時，透鏡上的分割板狀小窗可以進(jìn)行多角度檢測，如未加透鏡前的視場為120°×110°，增加透鏡后的視場可以達(dá)到150°×110°，此外，由于能量被聚集，可以較好地改善傳感器的輸出，同時，該透鏡還可以起到對傳感器的保護(hù)作用（防止太陽等高能量體損壞傳感器）。圖3是加有透鏡的傳感器示意圖。

1.3 紅外信號處理電路

如圖4所示，熱釋電紅外傳感器的額定工作電流In15mA，工作電壓為2.2-15 V，由4個運放組成2級放大和1個比較電路。輔以4個施密特觸發(fā)器構(gòu)成的延時電路，在本電路里用的7805提供1個穩(wěn)定的電源。當(dāng)給傳感器的+Vss端施加穩(wěn)定的5V電壓時，只要有300-320K的黑體溫度被檢測到時，傳感器的輸出電壓通過連續(xù)兩級信號放大，再由比較放大器比較放大，當(dāng)達(dá)到一個設(shè)定的門限閾值時就輸出一個有效的信號經(jīng)過施密特觸發(fā)器組成的延時電路，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作（這里是控制繼電器）。