红外报警器电路设计要点
红外报警器设计方案
红外报警器设计方案红外报警器是一种常见的安防设备,主要通过红外线感应人体或物体的移动来发出报警信号。
下面我们将介绍一个红外报警器的设计方案。
一、硬件设计:1. 红外传感器:选择一款高灵敏度、稳定性好的红外传感器,可根据需要选择单向、双向感应器。
2. 控制电路:使用单片机来控制红外传感器和报警器之间的通信和协调工作。
选择适合的单片机并编写相应的程序。
3. 报警器:可以选择蜂鸣器或闪光灯来作为报警器。
根据需要,也可以选择同时使用蜂鸣器和闪光灯。
4. 电源:选择适合的电源供电,可以使用直流电源或锂电池进行供电。
二、软件设计:1. 红外传感器控制程序:编写红外传感器的驱动程序,用于控制传感器的工作模式和参数设置。
2. 报警逻辑程序:编写报警逻辑程序,当红外传感器检测到有人或物体移动时,触发报警器的报警信号。
3. 报警器控制程序:编写报警器的控制程序,用于控制报警器的开关和报警信号的输出。
三、硬件连接:1. 将红外传感器连接到单片机的输入引脚,以读取传感器的信号。
2. 将报警器连接到单片机的输出引脚,以触发报警器的工作。
3. 将电源连接到单片机和其他电路的相应引脚,以提供稳定的电源供电。
四、功能扩展:1. 灵敏度调节:根据需要,可以在电路中加入灵敏度调节电路,以实现对红外传感器的灵敏度进行调节。
2. 报警延时:可以在报警逻辑程序中加入延时功能,即当触发报警后,可以设置一段时间内不再重复触发报警,以避免不必要的干扰。
五、测试和优化:1. 完成硬件和软件的设计后,需要进行测试和优化,确保红外报警器的性能和稳定性。
2. 可以通过改变灵敏度、延时等参数来对红外报警器进行调试和优化,使其在实际应用中达到较好的效果。
以上是一个简单的红外报警器设计方案,设计者可以根据自己的需求和实际情况进行相应的修改和完善。
设计过程中需要考虑安全性、稳定性和易用性等因素,确保红外报警器在使用中能够准确、可靠地发挥作用。
红外线探测防盗报警器电路设计
一、任务与要求:本设计(论文)课题来源及应达到的目的:红外线具有隐蔽性,在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。
此类装置设计的要点:其一是能有效判断是否有人员进入;其二是尽可能大地增加防护范围。
当然,系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。
至于报警可采用声光信号。
本设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):★查阅防盗报警方面的相关资料,了解此方面的发展状况;★掌握红外发送与接收技术;★采用脉冲式发射以尽量增加作用范围;★考虑抗干扰措施;★采用合理的声光报警方案;★设计、实现该系统;★撰写设计报告。
二、分析此类设计的要点在于红外线信号的发射与接收部分,由于目在市场上常用的红外线发射器件和接收器件都具有频率选择性,因此要想得到较好的传输距离和稳定的性能,必须将驱动红外线发射管工作的振荡电路频率调整在红外发射器件的工作频率附近,现大部分产品的频率为 38KHz,我们在设计该电路时,也是让其555电路组成的振荡器工作在38KHz附近。
至于接收电路,作为报警工作的话,没有像红外线通讯那样要精确地还原出发射端发射的每一个数据,因此相对来说,要求可以放宽一些,设计时可以通过低通滤波,加倍压整流等措施,将发射的红外线信号转变成用于控制的直流控制电压,可以理解为:当有红外线信号收到时输出一个高电平信号,如果有人阻断了红外线信号,输出一个低电平信号,后续电路通过这个低电平信号启动报警。
从实际的效果来看,报警信号必带有锁存功能,即当有人进入设防区域后报警信号就被锁住即使人离开,报警也将继续,直到人为的按动复位键才停止报警。
三、原理图图片1555电路作为发射振荡器方案电路图[点击原始大小查图片1555双音报警电路红外线探测防盗报警器电路设计发布:2011-09-01 | 作者: | 来源: luliangchao | 查看:593次 | 用户关注: 该报警器能探测人体发出的红外线,当人进入报警器的监视区域内,即可发出报警声,适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。
红外报警器的设计
基于CAN总线的红外报警系统的设计第1章红外报警技术应用本设计采用被动式红外报警,被动式红外报警器属于空间控制型探测器。
其警戒范围在不同方向呈多个单波束状态,组成立体扇形感热区域,构成立体警戒。
而且由于其本身不向外界辐射任何能量,是由探测器直接探测来自移动目标的红外辐射。
因此就隐蔽性而言更优于主动式红外报警器。
被动式红外报警器主要是由光学系统、热传感器(或称红外传感器)及报警控制器等部分组成,如图1.1所示。
光学系统红外传感器报警控制器信号处理红外辐射图1.1 被动式红外报警器的基本组成1.1 PM612型红外探测器的原理及应用热释电红外线传感器是20世纪80年代发展起来并从90年代开始大量应用的一种新型高灵敏度探测元件。
它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量变化,并将其转换成电压信号输出。
将这个电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路,如用于电源开关控制、防盗防火报警、自动监测等。
热释电红外传感器不仅适用于防盗报警场所,亦适用于对人体伤害极为严重的高压电及X射线、射线自动报警等。
PM612型热释电红外传感器的采用的是用红外热释电材料锆钛酸铅制成的双敏感元。
某些强介电物质的表面受了红外线的辐射能量,其表面产生温度变化,随着温度的上升或下降,在这些物质表面上就会产生电荷的变化,这种现象称为热释电效应,是热释电效应的一种。
这种现象在锆钛酸铅之类的强介电物质材料上表现得特别显著。
若在锆钛酸铅一类的晶体的上下表面镀膜形成电极,若有红外线间歇地照射,其表面温度上升△T,其晶体内部的原予排列将将产生变化,引起自发极化电荷△P,设该元件的电容量为C,则该元件的电压为△P/C。
这里要指出的是,热释电效应产生的表面电荷不是永存的,只要它出现,很快便被空气中的各离子所结合。
因此,用热释电效应制成的红外线传感器往往需要在元件的前面加机械式的周期遮光装置。
如红外线测温计在测量静止物体(包括人体)时需要加周期遮光装置,只有检测运动的人体时才无遮光装置,所以这种传感器也称为人体运动传感器。
红外线报警电路设计报告
红外线报警电路设计报告一.设计任务设计并制作反射式的红外报警电路,当有人靠近时能够发出声光报警。
二.设计要求(1)反射式的有效探测距离>50cm(2)系统采用单5V供电(3)发出的声光报警能够持续10-15S时间,然后自动解除报警(或者采用手动解除报警)。
三.方案选择及电路的工作原理方案一:采用LM567锁相环电路。
反射式红外线防盗报警器由LM567 及其外围电路产生方波振荡信号, 驱动三极管控制的红外线发射电路,并将接收的信号同其产生的方波信号的频率与相位进行比较, 当某一连续输入的信号落在给定的通频带内时, 锁相环电路将此信号锁定。
无信号输入时8号脚输出高电平,有信号时8脚输出低电平。
此电路具有抗干扰能力强的优点。
方案二:采用555定时器产生振荡电路。
由555定时器产生脉冲波驱动红外发光管,接收管处用同向放大器放大信号。
当有信号输入时,放大后的电压经同相比较器比较后,驱动三极管电路。
此电路受外界红外线干扰强,但可通过滤波和调节电压比较器的基准电压较低外界红外线对电路结果的影响。
基于已学了555定时器, 对其掌握得较好,且由NE555产生脉冲波电路简单,方便调占空比,电路又便于调试,所以选择了方案二。
四.单元电路设计计算与元器件的选择1.555定时器振荡电路: 为了使探测距离大于50cm,需要脉冲波的频率较大,预计为2-3kHz,其它参数为 R1 = 2K、 R2 = 10K、 C2 = 0.1uF、 C3 = 0.01uF,电位器R9 = 1K,产生的脉冲频率 f = 1/0.7(R1 + 2R2)C2 = 2-3kHz, 占空比q = (R1 + R2) / (R1 + 2R2) = 0.545;2.同相放大器电路: R4 = 1K、R5 = 1M、C4 = 0.1uF;电压放大倍数Au = R5/ R4 = 1000;3.延时电路: 由于受外界的干扰,没有人靠近时测得比较器输入端电压为1.6V左右,所以放电不完全,要达到10-15秒的延时则需按完全放电时间为20多秒计算参数。
红外报警电路设计报告
信息工程大学应用电子设计课题名称:红外报警电路设计学院:光电学院专业班级:电科131学生:林静学号:2013031030 指导教师:王建波完成时间:2016.01.09红外报警电路设计报告一.设计要求设计并制作反射式的红外报警电路,当有人靠近时能够发出声光报警,必须使用脉冲方式驱动红外发光二极管。
(1).反射式的有效探测距离>40cm ;(2).系统采用单5V 供电;(3).发出的声光报警必须是断续的方式,并且能够持续10-15S 时间,然后自动解除报警(或者采用手动解除报警);(4).能够“记忆”报警次数并可以通过按键查询。
备注:可使用红外对管。
二.方案选择及电路的工作原理方案一:使用红外接收头作为红外接收电路,红外接收头集成了红外线接收PD二极管、放大、滤波和比较器输出等,当红外接收头接收头采集到红外信号后会产生一个高电平输出,来触发后续报警电路。
但是由于外界红外干扰因素较多,导致红外接收头误工作,进而使电路误报警,因此避免误报警是难点;方案二:采用普通发射管接收管设计电路,这样接收到的信号较小、干扰大。
孤儿需要对接收信号进行滤波、放大和整形。
采用运算放大器进行信号放大、滤波、整形电路的设计对我们来说比较熟悉,电路调试难度不高,只是运放电路结构略显复杂。
方案选择:综合各方案考虑,因个人能力有限,故选择设计实施较简单的方案二三.单元电路设计计算与元器件的选择1.红外发射管发射电路主要利用电容C2的充放电过程实现断续功能。
当其两端电压小于1/3VCC时放电管截止。
大于2/3VCC时开始放电;降至1/3时又开始充电,电路震荡产生矩形脉冲。
震荡周期T = 0.7(R8+2R12)*C2;振荡频率= 1/T;占空比q =(R8+R12)/(R8+2R12) = 66.7%元器件选择:定时器芯片NE555;电容C2用1uF,C3用1uF;红外二极管D1;三极管Q1 2N3904;电阻R8 1K、R9 1K、R12 1K、R13 1K。
模拟电路设计红外控制报警器
模拟电路设计红外控制报警器设计红外控制报警器的模拟电路可以分为三个主要部分:红外接收器电路、信号处理电路和报警输出电路。
1.红外接收器电路:红外接收器电路主要是用于接收来自红外遥控器的信号,并将其转换为模拟电压信号。
在设计电路时,可以选择使用红外发射二极管(LED)作为光源,并通过调整发射频率和脉冲宽度来实现不同的遥控信号编码方式。
红外接收器一般采用红外光电二极管、红外光敏晶体管或红外光敏二极管等元件。
2.信号处理电路:信号处理电路主要是对接收到的红外信号进行解码和滤波处理,以便识别出有效的遥控信号。
一般使用的解码方法有脉宽解码、频率解码和码组解码等。
可以根据具体需求选择合适的解码方式。
同时,为了防止接收到的信号被干扰,可以在信号处理电路中加入滤波器,如低通滤波器等。
3.报警输出电路:报警输出电路主要是控制报警器的工作状态,并将报警信号转换为可视或可听的报警信号。
在设计电路时,可以选择使用声音输出装置(如扬声器)或可视化装置(如指示灯)作为报警输出元件。
在电路设计中,应考虑报警器的声音大小和频率,以适应不同情况下的报警需求。
在整个电路设计中应注意以下几点:1.在选取元件时,要保证其工作在合适的工作范围内,以确保电路的性能和可靠性;2.可以通过使用多级放大器来增强信号的幅度,以便实现适当的信号处理;3.在电路设计中,要注意信号的耦合和隔离,以防止信号干扰和意外反馈。
总结:红外控制报警器的模拟电路设计涉及到红外接收器电路、信号处理电路和报警输出电路三个主要部分。
通过合理选择元件和设计电路结构,可以实现红外信号的接收、解码和报警输出等功能。
同时,还需要注意电路的性能和可靠性,并采取适当的措施来防止信号干扰和意外反馈。
两个以上的红外光敏二极管受到外界光源的影响时候会影响到红外控制报警器的正常工作。
基于单片机的红外报警器设计
基于单片机的红外报警器设计红外报警器是一种常见的安防设备,可以通过红外感应技术来监测周围环境的变化,并在检测到异常时发出警报。
本文将介绍一个基于单片机的红外报警器设计方案。
一、设计原理红外报警器的工作原理是通过红外传感器来感知周围环境中的红外辐射情况。
一般来说,人体会发出一定的红外辐射,当有人靠近红外传感器时,红外辐射的强度会发生变化,从而触发报警器。
设计一个基于单片机的红外报警器主要包括以下几个部分:1.红外传感器:用于接收周围环境中的红外辐射。
2.单片机:作为控制核心,接收红外传感器的信号并进行处理。
3.报警装置:当检测到异常时,通过报警装置发出警报。
二、硬件设计1.红外传感器模块设计:红外传感器模块用于感知周围环境中的红外辐射。
一般来说,红外传感器模块包含一个红外接收器和一个运放。
红外接收器将周围的红外辐射转换为电信号,然后通过运放放大,输出给单片机进行处理。
2.单片机模块设计:单片机模块是整个红外报警器的核心控制单元。
在设计过程中,首先需要选择适合的单片机型号,根据具体需求来决定。
单片机需要通过IO口接收红外传感器的信号,并进行处理。
当检测到红外辐射强度发生变化时,单片机会触发报警逻辑,通过IO口控制报警装置。
3.报警装置设计:报警装置是红外报警器的输出部分。
根据实际需求,可以选择不同的报警装置,如蜂鸣器、警示灯等。
根据控制逻辑,当单片机触发了报警逻辑后,通过IO口开启蜂鸣器等报警装置,发出警报。
三、软件设计在软件设计中,主要需要进行以下编程:1.初始化单片机和IO口,设置红外传感器输入和报警装置输出的IO 口。
2.设置定时器中断,用于定时检测红外传感器的信号,以及控制报警装置的开启和关闭。
3.编写中断服务程序,当检测到红外辐射变化时,触发相应的中断程序。
4.编写报警逻辑,包括报警时长、报警频率等。
5.编写主循环程序,用于监测红外传感器信号和控制报警装置状态。
四、总结本文介绍了一个基于单片机的红外报警器设计方案。
红外报警电路设计
第15章红外报警电路15.1 实践目的1.掌握红外发光二极管和红外接收二极管的工作原理;2.掌握集成TL0038红外接收器工作原理;3.进一步熟悉单片机应用系统设计、开发方法。
15.2 实践内容1.简单红外报警器设计一个基本红外二极管的报警器,红外发射二极管发射红外线,红外接收二极管接收红外线。
无物体遮挡时,红外接收二极管可以接收到红外光,蜂鸣器不发出声音;当有物体遮挡时,红外接收二极管不能接收到红外光,蜂鸣器发出声音,提示报警。
2.集成红外报警器设计一个基于集成TL0038红外接收器的报警器,用红外发射二极管发射一定频率的红外光信号,如有障碍物挡住,TL0038不能接收到,有声音提示报警;当无障碍物挡住,TL0038能接收到红外光,无声音提示。
15.3 相关知识1. 红外发射二极管红外二极管的工作原理与外形与发光二极管相似,如图15-1所示。
常用的红外发光二极管(如SE303.PH303),管压降约1.4V,工作电流一般小于20mA。
为了适应不同的工作电压,回路中常常串有限流电阻。
发射红外线去控制相应的受控装置时,其控制的距离与发射功率成正比。
为了增加红外线的控制距离,红外发光二极管都工作于脉冲状态,因为脉动光(调制光)的有效传送距离与脉冲的峰值电流Ip成正比,只需尽量提高峰值Ip,就能增加红外光的发射距离。
提高Ip 的方法,是减小脉冲占空比,即压缩脉冲的宽度T,一些彩电红外遥控器,其红外发光管的工作脉冲占空比约为1/3~1/4;一些电器产品红外遥控器,其占空比是1/10。
减小脉冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加。
常见的红外发光二极管,其功率分为小功率(1mW~10mW)、中功率(20mW~50mW)和大功率(50mW~100mW以上)三大类。
要使红外发光二极管产生调制光,只需在驱动管上加上一定频率的脉冲电压即可。
用红外发光二极管发射红外线去控制受控装置时,受控装置中均有相应的红外光——电转换元件,如红外接收二极管,光电三极管等。
红外报警器设计方案
红外报警器设计方案一、方案概述本方案设计的是一种基于红外技术的报警器,能够检测环境中的移动物体并发出警报。
该报警器主要用于室内使用,可广泛应用于家庭、办公室、商店等地方,具有较高的安全性和便利性。
二、方案组成1.红外传感器:采用具有高灵敏度和较大探测范围的红外传感器。
该传感器能够检测近距离的热量变化,并将信号转换成电信号输出。
2.控制电路:包括信号放大、滤波和调正等电路,能够将传感器输出的微弱电信号放大并滤波处理后,转换成数字信号。
3.报警器:当控制电路检测到有人经过时,会触发报警器发出声光警报。
声光警报器应设计具有较高的响度,并能够在不同场景下灵活调整。
4.电源电路:使用稳压电源,能够为整个报警器系统提供稳定、持续的电源供应。
三、方案详细设计1. 红外传感器选择:选择具有高灵敏度、大角度探测范围和较低功耗的红外传感器,例如采用新型Pyroelectric传感器。
该传感器可以在环境温度变化下提供稳定的工作性能。
2.控制电路设计:利用运算放大器、滤波器和ADC等电路,对红外传感器输出的微弱电信号进行放大和滤波处理,并将其转换成数字信号进行处理和分析。
3.报警器设计:选择响亮且容易察觉的蜂鸣器和高亮度的LED灯,作为报警器的声光输出装置。
可以根据需要,设计开关来调整报警器的音量和亮度。
4.电源电路设计:选择适当的电源电路,例如开关电源或线性稳压电源,来为整个报警器系统提供稳定可靠的电源。
同时,可以加入电池备用电源,以防止断电情况下无法工作。
5.外壳设计:设计坚固、耐用且美观的外壳,方便安装和携带。
外壳也应具有防水和防尘的功能,以适应不同的工作环境。
四、方案优势1.高灵敏度:采用高灵敏度的红外传感器作为报警器的关键部件,能够准确地检测到环境中的移动物体。
2.低功耗:整个报警器系统设计优化,采用低功耗的红外传感器和控制电路,能够延长电池寿命,减少能源消耗。
3.简单易用:报警器的操作简单,只需打开电源即可工作,没有繁琐的设置过程,使用方便。
简易红外线防盗报警器电路的设计
简易红外线防盗报警器电路的设计学校:周口职业技术学院学号:09811237班级:09级应用电子(2)班姓名:毛帅指导老师:劳胜领简易红外线防盗报警器电路的设计摘要本文主要介绍了红外线光电防盗报警电路的设计与实现,该电路主要包括报警信号的产生、处理以及输出等三个方面的具体实现电路,通过分析得出这个报警电路具有很好的稳定性。
另外,因该电路有较强的实用性,适用于较多的场合,实际运用方便,故设计意义很重要。
关键词:红外线;报警;继电器KA;防盗引言当今21世纪,防盗,安全等话题已成为我们越来越关注的一个话题。
在家安装普通防盗报警器的最大障碍,就是要将安装在门窗上的传感器用导线接到报警装置上,这会给家人的日常生活带来各种不变。
另外,常见防盗报警器总是在盗窃闯入后才发出报警声,而此时门、窗以及许多室内设施均已遭受严重破坏。
可见,在家庭安装防盗器的最佳方案,当然是阻止盗窃闯入房间,而不是等窃贼闯入后才探测报警并将其吓跑。
为了达到这样的目的,不妨采取一种与众不同的防盗方案——安装红外线光电报警器,它是一种重要的监视系统,可应用于机场、库房、军事重地以及高温、高寒、高危等恶劣环境下,同时也适用于农村场院、畜禽棚舍的警戒,以及其它需要设防的场合。
红外光电报警分为主动式和被动式两种。
其中,主动式红外光电报警器采用了红外调制,所以不受白天黑夜及气候的限制,无论何时何地都有其特有的使用价值,并且因具有造价低廉、性能稳定可靠及可携带等特点,颇受人们喜爱。
该方式报警器组合了红外发射器、接收器和放大电路三大主要部分。
红外发射器和接收器相互对射,即在两者之间,利用光电原理形成一束红外线“路障”,当人体或移动目标通过时,红外线被遮挡,引起光电探测器件信号的突然变化,产生一个不同的电信号,系统将这个电信号经过放大电路部分除去燥声并放大处理后开启报警装置,发出报警信号。
该装置通常安装在大门的两侧,或者安装于一座大楼的防盗系统中,其作用距离较大,通用性强。
基于单片机的红外报警器的设计
基于单片机的红外报警器的设计红外报警器是一种智能安防产品,通过感应红外线变化来实现对周围环境的检测和报警。
本文基于单片机进行红外报警器的设计,主要包括硬件和软件两个方面。
一、硬件设计硬件设计部分主要包括红外传感器模块和单片机控制电路。
1.红外传感器模块:红外传感器模块是红外报警器的核心部分。
它能够感应周围环境中的红外线,并将感应到的信号转化为电信号输出给单片机进行处理。
常用的红外传感器有红外传感器二极管和红外线接收管。
我们可以选择常见的红外接收模块,该模块内部已经将红外传感器进行封装,我们只需要将模块与单片机连接即可。
2.单片机控制电路:单片机控制电路是红外报警器的控制中心,通过单片机实现红外传感器的控制和数据处理。
选用常见的单片机,如STC89C52,该单片机具有较强的通用性和稳定性。
单片机控制电路还需要包括一些必要的电源管理电路和显示电路,如稳压模块、显示屏等。
二、软件设计软件设计部分主要包括单片机控制程序和报警处理程序。
1.单片机控制程序:单片机控制程序是红外报警器的核心功能实现。
首先需要配置单片机的IO口,将红外传感器模块连接到单片机的IO口。
然后编写控制代码,通过定时器和中断的方式,不断检测红外传感器模块的输出状态,一旦检测到红外信号的变化,立即发送报警信号,并启动报警处理程序。
2.报警处理程序:报警处理程序是红外报警器的核心功能之一、一旦检测到红外信号的变化,报警处理程序将会执行相应的处理动作,如发出警报声音、发送报警信息等。
在设计报警处理程序时,还可以增加一些额外的功能设计,例如设置报警延迟时间,使报警器在一段时间内保持静默状态以免误触发。
三、性能测试和优化在实际使用前,需要对红外报警器进行性能测试和优化。
主要包括以下几个方面:1.检测灵敏度:调整红外传感器模块的灵敏度,确保能够准确感应红外信号的变化,并排除因环境干扰而频繁触发的情况。
2.报警响应时间:测试红外报警器的响应时间,即从检测到红外信号变化到发出报警信号的时间间隔,确保在有限的时间内能够及时响应并处理。
红外线报警器的设计
创新实践论文题目:红外线报警器的设计学院:专业名称:班级学号:学生姓名:指导教师:2012年05月12号目录前言----------------------------------------------31课程设计的目的和要求1.1、课程设计的目的---------------------------5 1.2、课程设计的基本要求------------------------5 2原理分析及原理图设计2.1 基本工作原理及分析------------------------7 2.2 实验原理图设计------------------------------------------93实验电路焊接及测试3.1 实验元件清单------------------------------12 3.2 电路焊接----------------------------------13 3.3 电路测试----------------------------------15 4红外线报警器的功能测试--------------------------175实验总结------------------------------------------196致谢-----------------------------------------------227参考文献-----------------------------------------------------238 附:报警器成品图-----------------------------------24前言随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在居家安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。
现在许多小区都安装了智能报警系统,因而大大提高了小区的安全程度,有效保证了保证居民的人身财产安全,由于红外线是不见光,具有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗警戒等安保装置中得到了广泛的应用。
红外线报警器设计内容
红外线报警器设计内容一、设计任务与要求:1、设计一个红外报警器,当无人进入红外光线探测范围时,报警器不发出报警信号,当有人进入红外光线探测范围时,报警器报警。
2、控制距离在2米以上。
二、方案计划:1、第一方案为被动式:地球上的物质都会辐射红外线,有的强烈有的平静,当有人进入探测器范围内,探测器探测到人体发出的较强的红外热辐射,经过光电转换,引起报警系统报警。
2、第二方案为主动式:在探测区域范围内,红外光由发射端发射到接收端。
当有人进入区域内,挡住红外光线,接收端接收不到红外光线,以此引起接收系统中报警电路的反应,报警系统报警。
3、控制范围要求在2米以上,就要求红外发射器功率不能太小。
4、报警器的灵敏度是判断报警器好坏的一个重要标准,灵敏度越高越好。
但是要考虑到报警器对漂浮物和微小动物的误报,另外还要考虑白天黑夜光线的影0响。
5、在选择器件时还要从经济上考虑,最好选用一些常用芯片器件。
三、安装与调试:方案一:将焊接好的电路板固定密闭的盒面板上,然后将整体固定在一个地方,接上电源,使电路能正常运行。
温度要正常,因为过高温度会影响红外线接收,引起失误。
注意在盒面板为红外线发射和接收器开出感光孔。
调整输入电压,可以改变红外线照射范围。
方案二:为减少背景或环境辐射的影响、设计一种套管结构装置来屏蔽掉这些不希望有的辐射。
套管装置既作为探测器的外壳又可以作环境光的屏蔽。
套管内壁要涂上一层粗糙的黑漆。
粗糙的黑漆表面吸收很大一部分光辐射,这样可以防止环境辐射的光反射到红外接收器件上。
套管结构装置的设计要考虑到坚固、易于安装、并且方便调整对准。
另外还要密封垫圈以利于户外使用时防雨防潮。
红外探测报警电路设计
红外探测报警电路设计摘要本设计给出了一种基于热释电红外传感器的被动型红外探测报警电路,该电路能探测人体发出的红外线,当有人进入传感器的探测区域内时,即可发出报警声。
该红外探测报警电路在原理上主要由信号检测电路、信号放大电路、电压比较电路以及报警电路组成,本设计将在对各个模块电路的功能及电路参数计算的基础上,实现模拟仿真,以对本设计提出的实现方案进行验证。
关键词:热释电红外传感器;红外探测;报警目录1 概述 (1)2 红外报警电路总体方案 (2)2.1总体方案框图 (2)2.2各模块电路功能说明 (2)2.2.1 电源电路 (2)2.2.2 信号检测电路 (3)2.2.3 信号放大电路 (3)2.2.4 电压比较电路 (4)2.2.5 报警电路 (4)3 模块电路设计 (5)3.1电源电路 (5)3.2信号检测电路 (6)3.3信号放大电路 (7)3.3.1 电路功能分析 (7)3.3.2 电路参数计算 (10)3.4电压比较电路 (13)3.5报警电路 (15)3.5.1 HEF4538B触发控制电路 (15)3.5.2 KD9561报警电路 (16)4 电路仿真 (17)4.1信号放大电路仿真 (18)4.1.1 测试信号 (18)4.1.2 放大电路输出波形 (19)4.2电压比较电路仿真 (24)5 课程设计总结及体会 (24)5.1课程设计总结 (25)5.2设计体会 (26)参考资料 (27)附录A 红外传感器报警电路原理图 (28)附录B 红外传感器报警电路元器件清单 (29)红外探测报警电路设计1 概述随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。
现在很多小区都安装了智能报警系统,因而大大提高了小区的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全。
由于红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。
红外报警器设计方案
红外报警器设计方案随着科技的不断发展,红外报警器在安防领域中的应用越来越广泛。
本文将针对红外报警器的设计方案进行详细探讨,包括红外传感器的选择与安装、报警器电路设计、灵敏度调节以及应用场景等。
一、红外传感器的选择与安装红外传感器是红外报警器的核心部件,它能够感知人体所产生的红外热量。
在选择红外传感器时,需要考虑其感应距离、检测角度、工作温度范围等因素。
一般而言,我们可以选择具有较长感应距离和广角度范围的红外传感器,以确保监测面积的充分覆盖。
红外传感器的安装位置也至关重要。
我们应该选择高处安装,倾斜角度一般为30度左右,以便获得更广阔的监测范围。
同时,应避免将红外传感器直接安装在门窗等易受干扰的位置,以免发生误报。
二、报警器电路设计红外报警器的电路主要由红外传感器、信号放大电路和触发器组成。
红外传感器通过感知人体产生的红外热量,将信号传递给信号放大电路进行放大,并经过触发器进行处理。
当人体进入监测范围内时,红外传感器将产生信号,触发器将输出触发信号,从而启动报警器。
在设计电路时,需要注意保证电路的稳定性和可靠性。
可以采用适当的滤波电路来减少干扰信号,同时加入稳压电路来保证电压的稳定输出。
三、灵敏度调节红外报警器的灵敏度是可以调节的,可以根据实际需要进行设置。
一般而言,我们可以通过旋钮或开关等方式进行调节。
在进行灵敏度调节时,需要根据实际使用环境来确定合适的灵敏度。
如果灵敏度设置过高,容易引发误报;而灵敏度设置过低,可能会导致报警延迟或无法及时报警。
四、应用场景红外报警器广泛应用于多个场景中,包括家庭、商业建筑、仓库等。
在家庭中,我们可以将红外报警器安装在入户门或窗户附近,一旦有人闯入便会触发报警。
在商业建筑中,可以选择安装在贵重物品附近,当有人企图盗窃时,报警器会发出警报。
在仓库中,红外报警器可以设置在通道或重要货物的周围,增强库房的安全性。
总结:红外报警器是一种有效的安防设备,通过设计合理的红外报警器方案,可以提高警报的准确性和及时性。
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摘要
本次课设课设题目为红外报警器,是以电路为基础,低频电子线路为指导,采用中小规模集成芯555、三极管、红外二极管、蜂鸣器和各种电阻设计而成。
该电路工作原理简单,由555芯片经电源产生的自激信号为红外发射二极管提供电压使其发出特定频率红外光,红外接收二极管作为一个开关控制蜂鸣器的响与不响。
本报警器可以实现对局部通道的监控报警作用,也可用来对重要物品的保护。
通过对报警电路的设计及焊接,最后能够实现它的功能。
关键字:红外报警器;555定时器;多谐振荡器。
(1)采用红外对管电路结构,当其中光路被遮挡时,报警器发出间歇式报警。
(2)采用LED显示,0代表未遮挡,1代表光被遮挡。
(3)每遮挡一次LED显示逐次增加。
(4)设置外部按键,当按键按下时,计算清零。
(5)蜂鸣器的报警由555多谐振荡器给出
用中小规模集成芯片设计并制作红外报警器电路。
红外对管中,红外接收管可采用光敏二极管,从光敏二极管的特性知,光敏二极管具有受光导通,不受光截止的特性。
因此,可以利用光敏二极管作为开光,控制蜂鸣器的响与不响。
采用555多谐振荡器,给蜂鸣器自激信号,给蜂鸣器提供一个电源信号,再通过二极管与4脚相连可控制蜂鸣器状态。
LED显示状态可采用七段数码管显示数字0、1,0代表光敏二极管未被遮挡,1代表被遮挡。
电路状态计数可采用74161构成的十进制计数器,通过LED显示数字计数。
在这个方案中,首先采用555多谐振荡器给发生二极管一个脉冲信号,这样才可以使接收二极管产生一个不对称的脉冲信号,同时是一个交流信号。
再由运放使交流信号放大,并且需要利用三极管的开关作用对蜂鸣器的支线进行短路或者不短路。
本方案中元件选取虽多,但是多是用到相同元件控制,在达到同一目的情况下电路相对简单,成本更低的方案。
3 元件及芯片的介绍
3.1 555多谐振荡器:
图3.1多谐振荡器电路
由555定时器构成的多谐振荡器电路如图示,图中电容C、电阻R1、R2作为振荡器的定时元件,决定着输出矩形波正负脉冲的宽度。
定时器的触发输入端(2脚)和阀值输入端(6脚)与电容相连,集电极开路输出端(7脚)接R1、R2相连处,用以控制电容C的冲放电,外界控制输入端(5脚)通过电容接地。
3.2 74161集成计数器
图3.2加法计数器
如图示为74161构成的一个十进制加法计数器,初始状态为0。
74161翻转是在时钟信号的上升沿完成的,MR是异步清零端,ENP、ENT是使能控制端,LOAD 置数端,D0、D1、D2、D3是四个数据输入端,RCO是进位输出端。
异步清零:当MR非为零时,其他输入任意,可以使计数器立即清零。
计数:当MR非等于LOAD非等于1,ENP=ENT=1时,在时钟脉冲CLK的上升沿到来时,计数器进行计数。
Q端的状态按自然态序变化。
表3.1 74161功能表
3.3 BCD-七段译码器7448
BCD七段译码器7448输入是4位码,对应的输出是7位码,且可能是多位有效。
严格地说,称之为代码变换器更为确切,但习惯上仍称之为BCD七段显示译码器。
7448的符号如下图。
图3.3 BCD七段译码管7448
该芯片的输入A、B、C、D是4位BCD码,输出是七段反码。
某一位输出为0表示将数码管对应段点亮,为1表示对应段熄灭。
试灯输入,检查数码管各段是否能正常发光当LT非=0时,无论输入A、B、C、D为何种状态,译码器输出均为低电平,
若驱动的数码管正常,是显示8。
3.4 七段数码管
七段数码管也称七段LED数码管,结构图如下图示。
它是由七个离散的发光二极管集成在一起排列成8字形成,用于显示十进制数字。
LED数码管的内部有共阳极接法和共阴极接法两种,本方案用共阴极LED数码管。
共阴极接法的数码管是阴极共同接地,阳极经限流电阻接高电平。
图3.4七段数码管
通常数码管的每个发光段由多个二极管组成,需要较大的驱动电压和电流,由于TTL集成的电路低电平驱动能力比高电平驱动能力大的多,所以常用低电平有效的OC 门输出的七段译码器来驱动。
4系统的组成和工作原理
4.1红外发射电路
此电路主要由一个电阻和红外发光二极管。
发射管在外加电压的作用下可发射红外光,这种红外光可以被红外接收二极管接收。
发光二极管的工作电压为外接收管受到红外线照射,就会处于导通状态,否则处于截止状态。
发光二极管的工作电流为5mA-20mA之间范围内才能发光,根据计算可得此时与发光二极管之间串联的电阻为250Ω到1000Ω之间故在电路中选用了5V电压和510Ω电阻。
此时处于开始发射红外线。
图4.1红外发射电路
4.2红外接收电路
红外接收管采用红外光敏二极管,为了保护红外光敏二极管,选用R6为30k欧姆。
555构成的多谢振荡器取R4=10k欧姆,R5=4k欧姆,C3=100nf,此时可达到800Hz,C4的作用是提高555的抗干扰能力,取C4=10nf。
本部分工作原理如下:当红外接收二极管接收到红外线时,接收二极管导通,使得555芯片的4管脚短接,从而555芯片不工作,不会产生自激作用,因此蜂鸣器两端没有电压则不响。
反之,当红外接收二极管没有接收到红外线时,接收二级管截止,555芯片正常工作,给蜂鸣器提供电压,则蜂鸣器响。
图4.2红外接收电路
4.3 状态显示电路
此部分采用高电平有效的七段译码器驱动(7448芯片)和共阴极LED七段数码管。
由7448功能表知,把A1、A2、A3脚接地,A0脚的高低电平可控制数码管显示1、0状态。
因此,通过与红外接收电路中红外接收管相接可判断红外光是否被遮挡。
图4.3状态显示电路
4.4 计数和清零电路
此部分采用计数器74161、七段译码器7448和七段数码管。
74161为四位二进制加法计数器,采用二进制编码,初始状态为零。
十进制计数器S n-1的二进编码为S n-1=0000+1001=1001,反馈逻辑LOAD=Q3Q0。
MR脚通过按钮接地可控制计数器清零。
图4.4计数和清零电路
5系统元件参数计算
红外接收电路,由555定时器和三极管构成的红外接收电路。
其中555构成多谐振荡器,取R4=10千欧姆,R5=4.0千欧,C2=100nF此时可以达到所要求的30KHz 频率。
电容C2的作用是抗干扰作用,取C3=10nF。
为保护555芯片,与三管脚串联一个电阻R8,取R3=100欧。
理论计算结果:f1=1.43/((R4+2R5)*C)=794Hz
6 系统调试和结果
在调试过程中,电源正负极且不可接反,否则二极管很容易被击穿或烧掉。
接收二极管的电阻必须足够大保护二极管不会被击穿。
确保电路正确后,再经调试,看器件是否正常工作。
在红外接收管未被遮挡住时,状态显示电路中数码管显示0,符合设计要求,0代表未遮挡。
如下图。
图6.1状态显示电路结果
当光线被遮挡第7次时,计数显示电路中数码管显示7,正确的显示了红外接收管失光次数。
如下图示。
图6.2计数显示电路结果
参考文献
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