單片機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)代社會(huì)中監(jiān)控系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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(hào)（如傳統(tǒng)VCR（VIDEO CASSETTE RECORDER）所記錄的視頻信號(hào)），他們?cè)趯?duì)某一對(duì)象進(jìn)行監(jiān)控時(shí)一般采用24 h不間斷方式。這樣當(dāng)我們需要對(duì)所記錄圖像信號(hào)進(jìn)行查詢時(shí)，往往需要花費(fèi)許多時(shí)間在整卷錄像帶中尋找有價(jià)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(duì)較差。對(duì)于像銀行金庫(kù)、警局武器庫(kù)等這種小人群、少流動(dòng)的特殊場(chǎng)合，由于所監(jiān)視范圍很小，對(duì)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?cè)O(shè)計(jì)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(shí)，該監(jiān)控系統(tǒng)才啟動(dòng)。它的優(yōu)點(diǎn)是按預(yù)定的安全程序執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作（分析是否為合法行為，決定是否需要報(bào)警等），需要結(jié)束該次監(jiān)控狀態(tài)時(shí)，必須執(zhí)行特定的程序方可（如安全管理員輸其個(gè)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(bào)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(shí)紅外傳感器給控制系統(tǒng)相應(yīng)的信號(hào)，控制系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析并自動(dòng)啟動(dòng)所對(duì)應(yīng)的監(jiān)視器，當(dāng)控制系統(tǒng)得到視頻信號(hào)時(shí)，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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)到人體放出的紅外線時(shí)會(huì)有數(shù) mA的電壓輸出，放大電路對(duì)人體所釋放出的紅外信號(hào)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(hào)和一個(gè)基準(zhǔn)電壓比較，當(dāng)大于所設(shè)定的值時(shí)點(diǎn)亮LED指示（即工作指示），經(jīng)延時(shí)回路輸出一個(gè)保持一定時(shí)間的信號(hào)，對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行電流放大，帶動(dòng)勵(lì)磁回路使繼電器工作（即動(dòng)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(cè)不同范圍。這里以TY-6510A和球面形菲涅耳透鏡為例簡(jiǎn)要說明。

當(dāng)球面形菲涅耳透鏡和傳感器配合使用時(shí)，透鏡上的分割板狀小窗可以進(jìn)行多角度檢測(cè)，如未加透鏡前的視場(chǎng)為120°×110°，增加透鏡后的視場(chǎng)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(shí)，該透鏡還可以起到對(duì)傳感器的保護(hù)作用（防止太陽(yáng)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(hào)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(gè)運(yùn)放組成2級(jí)放大和1個(gè)比較電路。輔以4個(gè)施密特觸發(fā)器構(gòu)成的延時(shí)電路，在本電路里用的7805提供1個(gè)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(shí)，只要有300-320K的黑體溫度被檢測(cè)到時(shí)，傳感器的輸出電壓通過連續(xù)兩級(jí)信號(hào)放大，再由比較放大器比較放大，當(dāng)達(dá)到一個(gè)設(shè)定的門限閾值時(shí)就輸出一個(gè)有效的信號(hào)經(jīng)過施密特觸發(fā)器組成的延時(shí)電路，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作（這里是控制繼電器）。