单片机智能监控系统

现代社会中监控系统已被广泛应用于各个领域，如工业现场监控、银行、酒店保安等，但就其数据而言，多为连续性信号（如传统VCR（VIDEO CASSETTE RECORDER）所记录的视频信号），他们在对某一对象进行监控时一般采用24 h不间断方式。这样当我们需要对所记录图像信号进行查询时，往往需要花费许多时间在整卷录像带中寻找有价值的画面，大大降低了查看数据的效率。并且为了满足这样大的数据记录量，通常采用LP方式，所记录的画面质量相对较差。对于像银行金库、警局武器库等这种小人群、少流动的特殊场合，由于所监视范围很小，对进入的人也有严格的限制，故而采用上述不间断监控方法并非合适。为此，我们设计了这样一种智能监控系统，只有当有物体进入被监控区域时，该监控系统才启动。它的优点是按预定的安全程序执行相应的动作（分析是否为合法行为，决定是否需要报警等），需要结束该次监控状态时，必须执行特定的程序方可（如安全管理员输其个人安全码）。

1 防侵入式智能监控系统

防侵入式智能监控系统组成如图1所示。它是由红外传感器、监视器、中央控制器、记录设备及报警辅助设备等几部分组成。当有物体进入被监控区域时红外传感器给控制系统相应的信号，控制系统对信号进行分析并自动启动所对应的监视器，当控制系统得到视频信号时，系统控制记录设备进行记录，这样不但可以节省记录媒介，并且可以更进一步提高数据质量，亦可降低便携设备的能耗。

1.1 热释电红外检测电路

双灵敏元热释电红外传感器（Pxroelectric IR Sensors）是利用热释电材料极化随温度变化的特性来探测红外辐射。采用双灵敏元互补方法可抑制温度产生的干扰，提高传感器的工作稳定性。

红外检测电路原理方框图如图2所示，它的工作原理是当热释电红外传感器检测到人体放出的红外线时会有数 mA的电压输出，放大电路对人体所释放出的红外信号以10 Hz为中心频率，60-70 dB的幅度来进行放大。被放大后的信号和一个基准电压比较，当大于所设定的值时点亮LED指示（即工作指示），经延时回路输出一个保持一定时间的信号，对这个信号进行电流放大，带动励磁回路使继电器工作（即动作执行机构）。

1.2 菲涅耳透镜

红外传感电路配合使用菲涅耳透镜可以有效地增加传感器的作用范围。通常利用它和传感器的不同配合检测不同范围。这里以TY-6510A和球面形菲涅耳透镜为例简要说明。

当球面形菲涅耳透镜和传感器配合使用时，透镜上的分割板状小窗可以进行多角度检测，如未加透镜前的视场为120°×110°，增加透镜后的视场可以达到150°×110°，此外，由于能量被聚集，可以较好地改善传感器的输出，同时，该透镜还可以起到对传感器的保护作用（防止太阳等高能量体损坏传感器）。图3是加有透镜的传感器示意图。

1.3 红外信号处理电路

如图4所示，热释电红外传感器的额定工作电流In15mA，工作电压为2.2-15 V，由4个运放组成2级放大和1个比较电路。辅以4个施密特触发器构成的延时电路，在本电路里用的7805提供1个稳定的电源。当给传感器的+Vss端施加稳定的5V电压时，只要有300-320K的黑体温度被检测到时，传感器的输出电压通过连续两级信号放大，再由比较放大器比较放大，当达到一个设定的门限阈值时就输出一个有效的信号经过施密特触发器组成的延时电路，使执行机构动作（这里是控制继电器）。