一种红外单目标跟踪与防盗报警系统设计

(2)红外接收器：主要元器件采用一体化红外传感器(IR2638)。红外遥控信号是一连串的强度调制的二进制脉冲，为了使其在无线传输过程中免受其他红外信号的干扰，通常都是先将其调制在特定的载波频率上，然后再经红外发射二极管发射出去。因此要求红外线接收装置要滤除其他载波，只接收该特定频率的信号并将其还原成二进制脉冲码，也就是解调。一体化红外传感器将红外光电二极管、低噪音放大器、限幅器、带通滤波器、解调器以及整形驱动电路等集成在一起，体积小、灵敏度高。

(3)红外视觉神经调理电路：主要由红外一体化传感器和鉴频通道组成。一体化传感器对接受到的信号进行一次鉴频，输出即为低频调制信号，由于一体化传感器本身频响特性决定输出的低频调制信号是是间隔的脉冲串形式，因此需要进行再次解调。将此目标特征信号送人第二级鉴频电路，通过电平电路输出端电平判断输入信号是否是既定目标的特征信号。这里选用LM567鉴频通道的主要元器件，由于其良好的噪声抑制能力和中心频率稳定性而被广泛应用于各种通讯设备中的解码以及AM、FM信号的解调电路中。

(4)伺服电路：主要包括微处理器及辅助电路、电机驱动电路，用于完成对摄像头的转动来跟踪目标。微处理器根据传感器电路和信号调理通道的逻辑输出来确定目标相对于镜头中心轴的方位，并发出控制信号，驱动承载摄像机的电机来调整红外光斑至接收屏中心，实现对目标的跟踪和始终锁定在视场中心。这里，选用单片机STC89C53RC作为中心微处理器，系统采用A3977最为步进电机的驱动电路，A3977是一种专门用于双极型步进电机的微步进电机驱动集成电路，其内部集成了步进和直接译码接口、正反转控制电路、双H桥驱动，电流输出2.5 A，最大输出功率可接近90 W。A3977电机驱动电路如图3所示。

2.2 被动红外检测跟踪报警模块

此模块主要完成对不携带红外发射电路的普通发热物体的目标检测与跟踪，主要包括热释电红外感应电路、信号检测调节电路、报警电路和摄像机伺服电路。电路组成如图4所示。

(1)目标：指进入系统检测区域的外来人员等发热物体，由于人本身体温高于-273℃绝对温度，所以人体本身会发出红外线，红外光波长为3～50 μm，其中8～14 μm占46％，峰值波长在9.5 μm。

(2)热释电红外感应电路：其主要原器件采用热释电红外传感器，系统采用热释电红外传感器KP506B及热释电红外控制电路CS9803GP。KP506B内部电路图见图5。该探测元件对波长为10 μm左右的红外辐射敏感，当人进入系统检测区域，由于人本身发热而发射出的红外线通过热释电红外探测器内部的菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上，由于内部两个探测元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，传感器将输出电压信号。热释电红外探测器电路如图6所示。

(3)信号调节检测电路：主要由放大器、比较器等调理电路来对传感器输出信号进行调理。由于传感器输出的是一个微弱的电压脉冲信号，所以先对信号做一个幅度上的放大，使其获得足够的增益。再通过比较器来判别是否有信号进入区域，完成检测。