單片機智能監控系統

現代社會中監控系統已被廣泛應用于各個領域，如工業現場監控、銀行、酒店保安等，但就其數據而言，多為連續性信號（如傳統VCR（VIDEO CASSETTE RECORDER）所記錄的視頻信號），他們在對某一對象進行監控時一般采用24 h不間斷方式。這樣當我們需要對所記錄圖像信號進行查詢時，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，大大降低了查看數據的效率。并且為了滿足這樣大的數據記錄量，通常采用LP方式，所記錄的畫面質量相對較差。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，由于所監視范圍很小，對進入的人也有嚴格的限制，故而采用上述不間斷監控方法并非合適。為此，我們設計了這樣一種智能監控系統，只有當有物體進入被監控區域時，該監控系統才啟動。它的優點是按預定的安全程序執行相應的動作（分析是否為合法行為，決定是否需要報警等），需要結束該次監控狀態時，必須執行特定的程序方可（如安全管理員輸其個人安全碼）。

1 防侵入式智能監控系統

防侵入式智能監控系統組成如圖1所示。它是由紅外傳感器、監視器、中央控制器、記錄設備及報警輔助設備等幾部分組成。當有物體進入被監控區域時紅外傳感器給控制系統相應的信號，控制系統對信號進行分析并自動啟動所對應的監視器，當控制系統得到視頻信號時，系統控制記錄設備進行記錄，這樣不但可以節省記錄媒介，并且可以更進一步提高數據質量，亦可降低便攜設備的能耗。

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。采用雙靈敏元互補方法可抑制溫度產生的干擾，提高傳感器的工作穩定性。

紅外檢測電路原理方框圖如圖2所示，它的工作原理是當熱釋電紅外傳感器檢測到人體放出的紅外線時會有數 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的幅度來進行放大。被放大后的信號和一個基準電壓比較，當大于所設定的值時點亮LED指示（即工作指示），經延時回路輸出一個保持一定時間的信號，對這個信號進行電流放大，帶動勵磁回路使繼電器工作（即動作執行機構）。

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個施密特觸發器構成的延時電路，在本電路里用的7805提供1個穩定的電源。當給傳感器的+Vss端施加穩定的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兩級信號放大，再由比較放大器比較放大，當達到一個設定的門限閾值時就輸出一個有效的信號經過施密特觸發器組成的延時電路，使執行機構動作（這里是控制繼電器）。