红外线报警器

红外线报警器（电子狗）实训指导书

红外线报警器能探测人体发出的红外线，当有人进入报警器的监视区域内，报警器即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。

一、红外线报警器工作原理

红外线报警器是由红外线传感器、BISS0001红外传感信号处理器集成电路、延时电路和音响报警电路等组成。当红外线传感器探测到前方人体辐射出的红外线信号时，由红外线传感器的2脚输出微弱的电信号，送入集成电路BISS0001的14脚经运算放大器OP1作第一级放大，然后由C15耦合给运算放大器OP2进行第二级放大，再经由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号Vs去启动延迟时间定时器（BISS0001内部框图见图4），BISS0001的输出信号Vo经二极管D1送入音乐片，音乐片受触发工作，音乐片工作后，其输出端输出内储“嘀”声电信号，经晶体管Q1、Q2放大后驱动蜂鸣器发出响亮的报警声。输出延迟时间Tx由外部的R10和C12的大小调整，每一次报警持续时间由式Tx≈24576R10C12计算；触发封锁时间Ti由外部的R11和C13的大小调整，触发封锁时间的值由式Ti≈24R11C13计算。该装置电路原理如图1所示，其印制电路图如图2所示。

R15

1M

C10103

C1510uF RT 30K

R433K

C347uF

R 8560K

C11103

R 9

1.5M

R347K

C5103

C9103

C247uF

D24148

R 15

39K R 12

560K

R 16

1M

C1410uF

C110uF

R233K

D1

4148

Q39014

R6

1.5M R1368K

Q19014

Q21015

C410uF

VCC

R 10

620K

R 11

1M C 12

102

C 13

104

123

112233445566778

8

9

9

10

10

111112121313141415151616BISS0001

音乐片

传感器

R1

75K

图1 红外线报警器电气原理图

图2 红外线报警器印制电路图

二、主要器件介绍

1、BISS0001红外传感信号处理器集成电路

BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件就可构成被动式的热释电红外开关、报警用人体热释电传感器等。

（1）芯片特点：

●CMOS工艺制造

●数模混合

●具有独立的高输入阻抗运算放大器

●内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰

●内设延迟时间定时器和封锁时间定时器

●采用16脚DIP封装

（2）管脚功能

图3 BISS0001管脚功能

BISS0001是弧形凹口标记，弧形凹口位于集成电路的一个端部，管脚排列顺序的识别方法是，正视集成块外壳上所标的型号，弧形凹口下方左起第 1 脚为该集成电路的第 1 脚，以这个管脚开始沿逆时针方向依次是第 2 、 3 、4…… 脚。

(3) 管脚说明

引脚名称I/O 功能说明

1 A I 可重复触发和不可重复触发选择端。当A为“1”时，允许重复触发；

当A为“0”时，不可重复触发

2 VO O 控制信号输出端。由VS的上跳变沿触发，使V o输出从低电平跳变

到高电平时视为有效触发。在输出延迟时间Tx之外和无VS的上跳

变时，V o保持低电平状态。

3 RR1 —输出延迟时间Tx的调节端

4 RC1 —输出延迟时间Tx的调节端

5 RC2 —触发封锁时间Ti的调节端

6 RR2 —触发封锁时间Ti的调节端

7 VSS —工作电源负端

8 VRF I 参考电压及复位输入端。通常接VDD，当接“0”时可使定时器复位

9 VC I 触发禁止端。当VcVR时允许触发

(VR≈

10 IB —运算放大器偏置电流设置端

11 VDD —工作电源正端

12 2OUT O 第二级运算放大器的输出端

13 2IN- I 第二级运算放大器的反相输入端

14 1IN+ I 第一级运算放大器的同相输入端

15 1IN- I 第一级运算放大器的反相输入端

16 1OUT O 第一级运算放大器的输出端

(4) BISS0001工作原理

BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。内部框图如下：

图4 BISS0001内部框图

a、不可重复触发工作方式（A=0）

下图为不可重复触发工作方式下的波形。

图5 不可重复触发工作方式下的波形

首先，根据实际需要，利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路，将信号放大。然后耦合给运算放大器OP2，再进行第二级放大，同时将直流电位抬高为VM(≈后，将输出信号V2送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器，

检出有效触发信号Vs。由于VH≈、VL≈，所以，当VDD=5V时，可有效抑制±1V 的噪声干扰，提高系统的可靠性。 COP3是一个条件比较器。当输入电压VcVR 时，COP3输出为高电平，进入延时周期。当A端接“0”电平时，在Tx时间内任何V2的变化都被忽略，直至Tx时间结束，即所谓不可重复触发工作方式。当Tx时间结束时，Vo下跳回低电平，同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期Ti。在Ti时间内，任何V2的变化都不能使Vo跳变为有效状态（高电平）,可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。

b、可重复触发工作方式(A=1)

下图为可重复触发工作方式下的波形。

图6 可重复触发工作方式下的波形

可重复触发工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期间，信号Vs不能触发Vo为有效状态。在Vc=“1”、A=“1”时，Vs可重复触发Vo为有效状态，并可促使Vo在Tx周期内一直保持有效状态。在Tx时间内，只要Vs发生上跳变，则Vo将从Vs上跳变时刻起继续延长一个Tx周期；若Vs保持为“1”状态，则Vo一直保持有效状态；若Vs保持为“0”状态，则在Tx周期结束后Vo恢复为无效状态，并且，同样在封锁时间Ti时间内，任何Vs的变化都不能触发Vo 为有效状态。

2、热释电红外线传感器

图7 传感器管脚示意图

热释电红外线传感器是一种新型敏感元件，它是由高热电系数材料，配以滤光镜片和阻抗匹配用场效应管组成。它能以非接触方式检测出来自人体发出