红外线报警电路设计报告
(2023)红外线防盗报警器课程设计报告(一)
(2023)红外线防盗报警器课程设计报告(一)课程设计报告:2023红外线防盗报警器一、课程背景随着社会的不断发展,人们对于安全性的需求逐渐增强。
防盗与报警一直是人们关注的话题。
因此,本课程通过学习红外线技术,设计并制作红外线防盗报警器。
二、课程目标1.了解红外线传感器的基本原理和应用;2.掌握数字电路的基本知识和相关电子器件的使用方法;3.学会使用通用硬件设备和软件进行电路搭建和编程;4.能够独立设计和制作红外线防盗报警器,并能实现相关功能;5.增强对安全防范的意识和科技创新的能力。
三、课程内容1.红外线技术的基本原理和应用;2.模拟和数字电路的基础知识;3.红外线传感器的选用和电路设计;4.防盗和报警电路的构建;5.MCU程序设计与调试;6.实际调试和优化。
四、课程步骤1.学习理论知识,掌握相关电路知识和编程功底;2.搭建防盗报警器电路板,调试电路连通性;3.编写MCU程序,实现防盗报警功能;4.完成实验调试并进行优化。
五、预期成果1.成功制作并调试出红外线防盗报警器;2.实现相关防盗和报警功能,反应准确;3.掌握数字电路的基本知识,进一步提升编程能力;4.提高安全防范意识,增加科技创新能力。
六、课程评价方式根据学生课程表现、作业、实验票据及实验成果进行评价。
七、课程总结通过本课程的学习,学生们对硬件、软件以及传感器的使用有了更深入的了解,理论结合实践,动手实践能力得到提高。
同时,通过研发红外线防盗报警器,加强了对安全问题和创新思维的认识和掌握。
八、课程拓展为了进一步拓展学生的应用技能,可以在本课程的基础上,开设相关的拓展课程,例如:1.根据学生的兴趣和专业,继续深入学习物联网技术、机器人、自动化控制等领域,拓宽应用方向;2.关于红外线技术的其他应用,如远程控制、遥控器等;3.引导学生完成项目研究和论文发表,培养创新能力和科研实践经验。
九、课程参考资料1.《电子工程基础》;2.《单片机应用设计》;3.《红外线技术原理与应用》。
红外报警系统实验报告
红外报警系统实验报告一、实验目的本实验旨在设计并实现一个基于红外传感器的报警系统,通过红外传感器对周围环境的监测,当检测到有物体靠近时,系统能够及时发出警报。
二、实验材料和设备- Arduino开发板- 红外传感器模块- 有源蜂鸣器- 杜邦线若干三、实验原理红外传感器模块能够检测周围环境中的红外线,并产生相应的电信号。
在光照不强的环境下,人体和其他物体会发出较强的红外线,红外传感器可以通过检测到这些红外线来判断是否有物体靠近。
Arduino开发板作为控制中心,通过与红外传感器和蜂鸣器的连接,能够获取红外传感器的信号并发出警报。
四、实验步骤1. 将红外传感器模块连接到Arduino开发板的数字引脚2处,连接蜂鸣器到数字引脚3。
2. 在Arduino IDE中编写程序,通过digitalRead()函数读取红外传感器的信号,并通过tone()函数控制蜂鸣器的发声。
3. 将程序烧录到Arduino开发板中。
4. 将红外传感器放置在待监测的区域,并注意调整传感器的灵敏度。
5. 打开电源,观察实验效果。
五、实验结果经过实验观察,当有物体靠近红外传感器时,蜂鸣器会发出警报声,持续一段时间。
当物体离开传感器范围后,警报声会停止。
六、实验总结通过本次实验,我们成功设计实现了一个基于红外传感器的报警系统。
该系统能够监测周围环境中的红外线,当有物体靠近时,能够及时发出警报。
实验结果表明系统具有较好的敏感性和可靠性。
然而,我们也发现了一些问题。
系统在光照较强的环境下可能会受到外界红外干扰,导致误报警。
为了解决这个问题,我们可以采取调整红外传感器的灵敏度、减小感应范围或增加滤波电路等方法。
在今后的实验中,我们还可以进一步完善系统的功能,例如加入触发时间限制、远程报警等功能,以提升系统的实用性和应用范围。
总的来说,本次实验让我们更加深入地了解了红外传感技术的原理和应用。
通过实践操作,我们收获了宝贵的经验,并对电子技术有了更深的理解。
红外线防盗报警器课程设计报告-V1
红外线防盗报警器课程设计报告-V1撰写人:AI语言模型一、课程设计主题和背景本次课程设计的主题是红外线防盗报警器,是一种防盗设备,应用于家庭、商务场所等不同的场景中,一旦监测到非法入侵,会立即启动报警机制,提醒业主或者保安人员。
红外线防盗报警器是比较简单的电子产品,由相应的器材通过信号控制实现自动化管理。
由于其易于安装、使用,成本较低,因此深受广大用户的喜爱。
二、目标分析和需求分析1.目标分析本次课程设计的目标在于对学生进行红外线防盗报警器的相关知识培训,让学生能够理解防盗报警器的整体工作原理和具体实现流程,掌握相关硬件和软件操作的技巧,通过手动搭建测试模型,了解警情检测和反应处理的过程。
2.需求分析为了能够达到课程设计的目标,考虑到学生在理论学习方面的不同基础水平,设计了以下三个需求:(1)理论知识基础;(2)实验模型搭建;(3)实验操作演示。
三、课程设计内容与进度1.课程设计内容通过对需要掌握的技能进行归纳和总结,可以将课程设计的实际内容划分为以下几个方面:红外线基础知识、红外线探头及电路设计、报警器控制、声光报警装置设计等。
2.课程设计进度为了保证课程能够按时完成,本次课程设计将分为三个主要阶段进行,分别是前期准备阶段、实验阶段和结果分析阶段。
具体的进度安排如下:(1)前期准备阶段本阶段主要是对学生进行必要的基础知识复习和实验方案讲解,包括- 红外线原理- 红外线传感器原理- 报警器作用和种类- 软硬件资料的准备(2)实验阶段在实验阶段,学生将进行相应的红外线防盗报警器的实验搭建和实验操作,主要包括:- 红外线探头电路和红外线探头的安装- 报警器的加装与控制板的安装- 警报装置的安装和测试(3)结果分析阶段在该阶段,将对学生搭建的实验模型进行分析,通过分析实验数据和分析分析实验过程中遇到的问题,提高学生综合实验的能力。
四、实验呈现学生完成实验后,要求在报告中提出实验过程中遇到的问题,以及最终实验得到的结果。
红外报警电路报告
红外报警电路
制作的实用红外报警电路如下图,它是由红外对管组成的检测器、电压比较器、可控音频发生器组成的。
我们在使用时只需将红外发射头和接收头分别装在门两侧隐蔽的地方并使之正对,打开电源即可。
电路工作原理如下:
在没有人经过时,红外发射管发出的红外线照射到接收管上,接收管两端电压很低(约为0.25V),而运算放大器的反相端的预置电压为1V,同相端电压低于反相端电压,故此时比较器输出低电平,报警器不工作。
当有人经过时,红外发射管发出的红外线被遮断从而不能照射到接收管上,接收管两端。
红外线防盗报警器课程设计报告(1)
红外线防盗报警器课程设计报告(1)红外线防盗报警器课程设计报告一. 研究背景随着社会的发展,人们的生活越来越丰富多彩,安全问题也越来越受到人们的关注。
特别是在公共场所、商店、仓库等场所,恶意破坏、盗窃事件时有发生。
因此,开发一种高效可靠的防盗报警器具有重要意义。
二. 设计目标本课程设计的目标是:通过设计红外线防盗报警器,使学生在实践中掌握红外线传感器的原理,熟悉单片机的基本应用和API函数使用,并且能够制作一款功能可靠的红外线防盗报警器。
三. 设计原理红外线传感器是一种常见的接近传感器,通过接收红外线信号,判断物体是否靠近。
当有人接近时,红外线传感器会输出一个信号,触发单片机启动报警器,产生报警信号。
这样就实现了红外线防盗报警器的基本功能。
四. 硬件设计1. 红外线传感器:使用红外线接收头模块,将其VCC连接到单片机的VCC,GND连接到单片机的GND,输出引脚连接到单片机的P0口。
2. 报警器:使用蜂鸣器模块,将其正极连接到单片机的P1口,负极连接到单片机的GND。
五. 软件设计1. 采用Keil C51单片机开发平台编写程序。
通过单片机编程,实现红外线传感器的数据采集和报警器的工作控制。
2. 主要操作流程:初始化系统、启动红外线传感器、采集红外线信号、判断物体距离、开启/关闭蜂鸣器。
六. 实验步骤1. 设计电路板,布置红外线传感器和蜂鸣器的位置。
2. 打通等重要连线,将硬件组装好。
3. 在Keil C51单片机开发平台编写代码。
4. 将编好的程序烧录进单片机中。
5. 接通电源,测试红外线防盗报警器的工作状态。
七. 实验结果本设计实现了红外线防盗报警器的基本功能。
当有人接近红外线传感器时,蜂鸣器会立即发出报警声,提醒周围的人。
经过多次测试,本防盗报警器的报警响应时间极快,能够及时发出报警声,可靠性较高。
八. 结束语本课程设计通过手工制作红外线防盗报警器,使学生明白了红外线传感器的原理,掌握了单片机的基本编程思想和API函数使用方法,让学生在实践中提高了动手能力和创新意识。
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。
红外线报警器—电路CAD课程设计报告
电路CAD课程设计报告设计题目:红外线报警器专业班级:通信学号:学生姓名:同组学生:红外线报警器摘要通过介绍热释红外传感器的工作原理,给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。
这种电路把红外线的隐蔽性很好地应用于报警系统中,从而实现了防盗报警功能,达到了安全防护之目的。
该报警器能探测人体发出的红外线,由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和报警指示电路等组成。
当人进入报警器的监视区域内,即可发出报警信号,适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。
概述了红外辐射的知识、热释电红外传感器的结构和工作原理。
利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。
热释电红外传感器具有很多的优点,在防盗、警戒等装置中应用较广。
关键词被动式红外报警器;热释电红外(PIR);传感器;热释电效应;菲涅尔透镜目录摘要 (6)第1章绪论 (6)1.1电路设计背景 (6)1.2红外报警器分类及原理 (7)1.3热释电红外传感器的原理特性 (8)1.4设计意义及要求 (9)第2章电路组成及框图 (10)第3章单元电路设计 (11)3.1电源电路设计 (11)3.1.1 整流滤波电路 (11)3.1.2 稳压电路 (14)3.2放大电路的设计 (15)3.2.1 反相交流放大器 (15)3.2.2 同相交流放大器 (16)3.3比较器电路设计 (16)第4章整机电路及工作原理 (19)第5章电路制作及调试 (21)5.1电路仿真 (21)5.1.1 Multisim仿真软件介绍 (21)5.1.2 Protel 99SE PCB软件介绍 (22)5.1.3 仿真与验证 (23)5.2电路的制作与调试 (25)5.2.1 元件介绍 (25)5.2.2 集成运放的基础知识 (29)5.2.3 集成电路的检测 (30)5.2.4 元器件的测试与筛选 (30)5.2.5 元器件的焊接要点 (31)5.2.6 烙铁使用的注意事项 (32)5.2.7 电路测试 (32)总结 (34)参考文献 (36)附录1 原理图 (37)附录2 PCB布线图 (38)附录3 PCB三维图 (39)附录4 实物图 (41)附录5 元件明细表 (42)摘要第1章绪论1.1 电路设计背景近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。
红外报警监控系统设计报告
红外人体报警器设计报告一、课题意义随着社会的发展,科学技术的进步和安全防范意识的增强,人们越来越注重自身所处的环境是否安全。
当家中无人或者仅有老人孩子在家时,必须考虑家庭成员生命和财产的绝对安全。
目前,许多住宅小区的安防主要依靠安装防盗窗、防盗门以及人工防范。
这样不仅有碍美观,不符合防火的要求,而且不能有效地防止坏人的侵入。
本课题研究红外报警监控系统,它集红外报警、温湿度测量显示、实时时钟为一体,简单实用,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠,具有较高的应用价值。
二、课题要求及系统功能红外报警监控系统由红外热释电传感器、温湿度传感器、DS1302时钟电路、EEPROM存储电路、液晶屏和键盘组成。
其主要功能有:1、红外热释电传感器获取人体入侵信息,当监控功能打开并且有人入侵时,驱动蜂鸣器报警,LED报警灯亮。
2、报警时间自动存储至EEPROM存储器,当按查询按钮时显示上次报警时间。
3、不间断测量当前温度和湿度数据,并在液晶屏上实时显示。
4、具备不间断时钟电路,当前时间在液晶屏显示。
时钟电路具有后备电池,系统掉电后始终依然运行,再次上电显示当前时间,无须重新调时。
5、四键键盘可以调校时钟初始值,具体方法是连续按设置键直至“年”、“月”、“日”、“时”、“分”、“秒”相应的位置闪烁,再通过Up键和Down键调整数值,调整完毕继续按设置键进入正常状态。
6、可以通过设置键打开或关闭监控报警功能。
7、可以查询上次报警时间,再次按查询键退出查询状态。
三、课题理论基础1、热释电效应原理热释电传感器是一种将热量变化转换为电量变化的能量转换器件。
因红外线具有很强的热效应,当交互变化的红外线照射到晶体表面时,晶体温度迅速变化,这时会发生电荷的变化,从而形成一个明显的外电场,这种现象称为热释电效应。
热释电红外传感器内部的热释电晶体的极化,随着温度的变化而变化。
当恒定的红外辐射照射在探测器探头上时,热释电晶体温度不变,晶体对外呈电中性,探测器没有电信号输出,因而恒定的红外辐射不能被检测到。
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。
电路CAD课程设计方案红外线报警器
电路CAD课程设计报告设计题目:红外线报警器专业班级:电信0903班学号: **********学生姓名:***同组学生:李艳、赵士红红外线报警器摘要近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展,人民的生活水平有了很大提高。
各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而一些不法分子也是越来越多。
这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强.造成偷盗现象屡见不鲜。
因此,越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
防盗就成了一项重要的课题。
红外线防盗报警器是一种智能报警系统,可以大大提高了居民家庭的安全程度,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,通过红外线发射和接受系统来感应是否有人闯入,如果探测到有人闯入,那么系统的报警电路会给人们以提醒。
通过介绍热释红外传感器的工作原理,给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。
这种电路把红外线的隐蔽性很好地应用于报警系统中,从而实现了防盗报警功能,达到了安全防护之目的。
关键词被动式红外报警器;热释电红外<PIR);传感器;热释电效应;菲涅尔透镜The design of infrared alarm systemAbstractIn recent years, with the deepening of reform and opening-up, electronic and electrical appliances rapid development, people's living standard has been greatly improved. A variety of high-grade household electrical appliances and the valuables have for many families. However, some lawless elements are also more and more. This is seen most security awareness is not strong enough. Causing steal phenomenon it is often seen. Therefore, more and more households in property safety is concerned about. Security has become an important topic. Infrared anti-theft alarm is a kind of intelligent alarm system, can greatly improve the safety degree of the households, effectively guarantee the residents' personal and property safety. Because infrared is not exposed to light, has strong confidentiality and secrecy, therefore in security, alert security device has been widely used, through the infrared transmitting and receiving system for sensing whether someone is breaking into, if the detected someone broke in, then the system will send out alarm sound and light alarm circuit sounds to the people to remind.目录一、设计任务与要求二、方案设计与论证方案一方案二三、单元电路设计与参数计算1. 电源电路设计(方案一、方案二>1.1整流滤波电路1.2稳压电路2.单元电路——电源电路的原理图及仿真结果3 放大电路的设计3.1 反相交流放大器3.2 同相交流放大器4.比较器电路设计5.元器件的介绍6.电路的总结四、总原理图及元器件清单1.总电路图2.说明3.PCB设计4.元器件清单五、结论与心得六、参考文献一、设计任务与要求当有人侵入探测区域内,控制器会发出报警信号,且在人离开后,报警器依然工作。
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。
红外对射报警器设计报告(模电)
学生实习报告一、实习的主要内容1.实习目的:1.)通过实习,进一步掌握multisim及protel软件的使用。
2.)掌握红外线对射报警器的原理及设计制作,熟悉实用电路设计的一般过程。
3.)掌握抢答器的原理及设计制作。
4.)掌握基本电子元器件的识别方法。
5.)进一步提高电子工艺焊接技能,进一步提高动手实践能力。
2. 实习器材电阻:100K(5个)、560(2个)、1.2M(3个)、200K(2个)、10K(3个)、2.2K(5个)、2M(1个)、100/1W(1个)。
电容:220uF/25V(2个)、103(4个)、10uF/16V(1个)、104(3个)、100uF/16V(1个)。
二极管:1N4148(3个)、稳压二极管(1个)、发光二极管(1个)。
三极管:9013(6个)、9012(2个)。
其它:红外对管(2个)、集成电路4011(1个)、三端稳压7805(1个)、音乐集成电路9561(1个)、轻触按键(1个)、扬声器(1个)、接线柱(4个)、导线(1个)、接收线路板(1个)、发射线路板(1个)。
3.实习时间安排:第十三周星期一:上午指导教师开课,辅导报告下午查阅资料,方案设计星期二:全天设计方案并仿真星期三:上午电路设计下午报警器焊接与制作星期四上午报警器焊接与制作下午报警器调试与测试星期五上午报警器调试与测试抢答器的仿真下午总结报告4.报警器及抢答器的原理及主要内容1.)红外线对射报警器的工作原理红外对射报警器主要由电源电路、发射电路接收电路报警电路4部分组成。
当红外线发射器,发射出红外线,如果有物体遮挡住线束的路径,那么接收器接受不到线束,然后控制器发出信号,后连接报警装置,发出报警信号。
2.)用multisim绘制红外线对射警报器原理图如图(1)所示:当接通15V电压时,LED3出现闪烁,当LED1接收不到红外线信号,LED2亮灯(由于multisim没有扬声器,所以用发光二极管LED2代替)。
红外线防盗报警器设计报告
《电子技术综合设计》设计报告设计题目:红外线防盗报警器组长姓名:宋树森学号: 04131405 专业与班级:信电学院信息13-4班姓名:伍勇学号: 04131409 专业与班级:信电学院信息13-4班时间: 2015 ~ 2016 学年第(1)学期指导教师:袁小平成绩:日期: 2016-1-2红外防盗报警器成员:伍勇宋树森专业班级:信息13-4班一、设计要求(1)该设计包括硬件和软件设计两个部分。
模块划分为数据采集、键盘控制、报警等模块子函数。
(2)本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED 控制电路及相关的控制管理软件组成。
用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。
终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。
(3)系统可实现功能。
当人员外出时,可把报警系统设置在外出布防状态,探测器工作起来,当有人闯入时,热释电红外传感器将探测到动作,设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号,经放大电路、比较电路送至门限开关,打开门限阀门送出TTL 电平至AT89C51单片机,经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。
二、方案设计2.1 总体设计思路方案一:利用模拟电子电路构成被动红外线报警器。
系统主要有红外线传感器,信号放大电路,电压比较器,开机延时,音响报警延时和12V电源组成。
被动红外线感应报警器的红外感应源采用热释电原件,这种元件在接收到人体红外线辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。
方案二:利用模拟构成主动红外线入侵报警器。
主要由发射机和接收机组成,发射机是由电源,发光源和化学系统组成。
接收机是由光学系统,光感传感器,放大器,信号处理器等组成。
主动红外线报警器是当有人侵入该警戒时,红外线束被遮挡,接收机收到的红外线信号发生变化,提取这一变化,经放大和适当处理,控制器发出的报警信号。
检测电路课程报告-红外探测报警器电路设计
红外线探测报警器设计报告设计时间:2009年6月20日1.设计要求 (1)2原理分析及设计流程图 (1)3.单元电路设计及参数 (2)(1)放大电路的设计 (2)(2)滤波电路的设计 (2)(3)比较电路的设计 (3)(4)报警电路的设计 (4)4.电路调试即实验步骤 (5)5. 效果分析 (5)6.总结 (6)7.附图 (6)8.参考资料 (7)1.设计要求利用被动式红外传感器,进行是否有人体接近和人体接近程度的测量,指示距离,具有报警功能。
1.分析红外传感器输出信号特点及与物理量的关系;2.输出为0-5V直流电压;3.当红外传感器检测范围内存在人体时,点亮指示灯报警;4.根据实验结果分析人体检测精度;5.进一步分析人体红外检测的方法,并通过实验分析红外传感器输出信号的特点,研究人体接近程度和红外传感器输出间的关系,以及提高人体红外检测精度的方法。
实验设备:示波器、电源、信号发生器。
实验材料:传感器、面包板(实验板)、连接线、电阻、电容、二极管、发光二极管等。
元器件:运算放大器339、比较器324等2原理分析及设计流程图热释电红外传感器通过目标与背景的温差来探测目标,其工作原理是利用热释电效应,即在钛酸钡一类晶体的上、下表面设置电极,在上表面覆以黑色膜,若有红外线间歇地照射,其表面温度上升△T,其晶体内部的原子排列将产生变化,引起自发极化电荷,在上下电极之间产生电压△U。
常用的热释电红外线光敏元件的材料有陶瓷氧化物和压电晶体,如钛酸钡、钽酸锂、硫酸三甘肽及钛铅酸铅等。
热释电红外传感器输出的信号是低频信号,频率大约有0.1Hz~10Hz左右,并且输出的探测电压信号比较微弱,大约只有几十毫伏左右,因此在对传感器输出信号处理之前必须对电压信号进行放大,并且通过滤波电路滤除高平信号的干扰。
为了实现电路在人体进入传感器检测范围时,能感测外部信号并实现报警的功能,还需将放大后的信号送入电压比较电路,与设定好的电压门限值进行比较,输出相应的高低电平信号。
红外探测报警电路设计
红外探测报警电路设计引言:随着科技的发展,红外探测技术应用得越来越广泛。
红外探测报警电路是基于红外线的探测原理,用于检测人体、动物或其他物体的存在并触发报警。
本文将介绍红外探测报警电路的设计原理、电路组成部分及工作过程。
一、设计原理:红外探测报警电路基本原理是基于红外线被人体或其他物体遮挡时会产生光电转换现象。
红外线在被遮挡之前会被红外发射器发射出去,然后被红外接收器接收。
当有物体遮挡红外线时,红外接收器会停止接收到光信号,进而触发报警。
二、电路组成部分:1.红外发射器:用于发射红外线,通常采用红外发光二极管。
可以通过外部的信号控制发光二极管的开关。
2.红外接收器:用于接收红外线。
接收到的红外线信号会被转换为电信号,作为触发报警的依据。
3.运放电路:用于放大红外接收器输出的微弱电信号,使其能够被后续电子元件处理。
4.报警电路:当红外接收器输出的电信号超过一定阈值时,触发报警。
报警电路可以采用蜂鸣器、灯光或其他报警设备。
5.电源电路:用于为红外发射器、红外接收器、运放电路和报警电路提供所需的电源。
三、工作过程:1.电源电路将电能转换为所需的电源电压,并分别供给红外发射器、红外接收器、运放电路和报警电路。
2.红外发射器发射红外线。
3.红外接收器接收到红外线,并将其转换为电信号输出。
4.运放电路放大红外接收器输出的微弱电信号,使其能够被后续电子元件处理。
5.报警电路检测放大后的电信号,当其超过设定的阈值时,触发报警。
6.报警电路触发报警设备,如蜂鸣器开始发出声音,灯光开始闪烁等。
7.如果没有物体遮挡红外线,红外接收器将持续接收红外线,并保持一个稳定的输出电信号。
四、设计注意事项:1.选择合适的红外发射器和红外接收器,它们的波长应当相互匹配。
2.运放电路应当能够合理放大红外接收器的电信号,同时避免信号失真。
3.设定合适的阈值,以确保报警的准确性和可靠性。
4.选用适宜的报警设备,根据具体需求选择合适的蜂鸣器、灯光等。
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。
电路CAD课程设计红外线报警器
电路CAD课程设计报告设计题目:红外线报警器专业班级:电信0903班学号:学生姓名:郝慧琴同组学生:李艳、赵士红红外线报警器摘要近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展,人民的生活水平有了很大提高。
各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而一些不法分子也是越来越多。
这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强.造成偷盗现象屡见不鲜。
因此,越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
防盗就成了一项重要的课题。
红外线防盗报警器是一种智能报警系统,可以大大提高了居民家庭的安全程度,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,通过红外线发射和接受系统来感应是否有人闯入,如果探测到有人闯入,那么系统的报警电路会给人们以提醒。
通过介绍热释红外传感器的工作原理,给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。
这种电路把红外线的隐蔽性很好地应用于报警系统中,从而实现了防盗报警功能,达到了安全防护之目的。
关键词被动式红外报警器;热释电红外(PIR);传感器;热释电效应;菲涅尔透镜The design of infrared alarm systemAbstractIn recent years, with the deepening of reform and opening-up, electronic and electrical appliances rapid development, people's living standard has been greatly improved. A variety of high-grade household electrical appliances and the valuables have for many families. However, some lawless elements are also more and more. This is seen most security awareness is not strong enough. Causing steal phenomenon it is often seen. Therefore, more and more households in property safety is concerned about. Security has become an important topic. Infrared anti-theft alarm is a kind of intelligent alarm system, can greatly improve the safety degree of the households, effectively guarantee the residents' personal and property safety. Because infrared is not exposed to light, has strong confidentiality and secrecy, therefore in security, alert security device has been widely used, through the infrared transmitting and receiving system for sensing whether someone is breaking into, if the detected someone broke in, then the system will send out alarm sound and light alarm circuit sounds to the people to remind.目录一、设计任务与要求二、方案设计与论证方案一方案二三、单元电路设计与参数计算1. 电源电路设计(方案一、方案二)1.1整流滤波电路1.2稳压电路2.单元电路——电源电路的原理图及仿真结果3 放大电路的设计3.1 反相交流放大器3.2 同相交流放大器4.比较器电路设计5.元器件的介绍6.电路的总结四、总原理图及元器件清单1.总电路图2.说明3.PCB设计4.元器件清单五、结论与心得六、参考文献一、设计任务与要求当有人侵入探测区域内,控制器会发出报警信号,且在人离开后,报警器依然工作。
LM324的红外线报警电路设计及仿真
• 190•本文拟采用四通用运算放大器LM324进行电路设计,采用SD02型热释电人体红外传感器,对一定范围进行监视并报警。
本文主要介绍电路硬件工作原理、Multisim 电路仿真以及波形调试。
随着科学技术日新月异的发展,人们对生活品质的需求也逐步提高到了一定的层次,报警电路的使用也逐步进入到普通家庭当中。
本文拟设计一种简单报警电路,该报警电路可监视周边几十米范围内的人体运动或者动物运动,运用SD02型热释电人体红外传感器对经过指定范围内的人体或者动物采集电压信息,发出报警信号,为家庭安全保驾护航,可以帮助电路爱好者提高电路制作使用水平。
根据电路功能的设计要求,本电路要完成的工作主要有三项:硬件电路设计、Multisim 软件仿真,以及仿真波形的调试。
下文将对这三方面逐一进行介绍。
1 硬件工作原理1.1 核心元件LM324是四通用运算放大器,内部包含四个相互独立的运算放大器,加上共用电源和接地引脚,共14脚,采用双列直插式塑料封装。
LM324集成运算放大器的特点是具有内部频率补偿,直流电压增益较高;而且对于电源电压可选择范围较广(单电源3-32V ),比较适合家用小电路的电池供电;差摸输入输出电压范围较大,接近于电源电压。
热释电人体红外传感器是一种专门探测人体辐射的传感器,人的正常体温一般在37℃左右,当走动时可能会根据走动频率略有波动,在这个过程中,人体会发出一个特定波长的红外线,大约是10um 左右,热释电人体红外传感器就是通过探头探测到这个波长而进行工作的。
红外感应装置通过滤镜探测到人体红外波长,传感器中的热释电元件就会失去电荷平衡,释放出电荷形成电压电流,发出信号。
本电路采用得是SD02型热释电人体红外传感器。
1.2 工作原理电路工作原理图如图1所示,LM324的3脚与SD02型热释电人体红外传感器相连,作为传感器信号接收端,LM324的8脚和14脚则和LED 指示灯相连,作为报警信号输出端。
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波,红外发光管发光,接收管处无脉冲波且电压几乎恒定,放大器输入端电压为低电平。经分析,接收管处是直流信号,由于脉冲波的频率太高为18KHz,使得接收管的反向电流还未减少太多,所以测得的是直流信号。增大RC的值,使振荡频率为2-3KHz时,放大器输入端输入脉冲信号,放大器放大。
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。
滤波放大电路:由LM324与R3、R4构成同相放大电路,在输入端由C4滤波;
延时电路:由R5、C5和二极管组成;
比较器电路:由LM324和电位器R9组成同相比较器;
驱动电路:由三极管、蜂鸣器、LED灯、R6、R7组成;
当有人靠近时,接收管收到反射回的红外线,反向电流增大,经放大器放大输出,对延时电路中的C5进行快速充电,经比较器比较输出高电平,使三极管饱和导通,驱动蜂鸣器响和LED灯发光;当人离开时,C5通过R6放电,当比较器输入电压小于基准电压,输出低电平使三极管关断,报警解除。
2)调试中用到的仪器如下:
示波器,函数信号发生器、直流电源、万用表
3)调试步骤:
加上5V电压后,NE555的3号脚输出了脉冲波,调节电位器R9为300Ω左右,这时红外发光管电压为1V左右,电流<15mA;
没人靠近时测量电压比较器的输入端电压U1,有人靠近时测量输入端电压为U2, 并把基准电压调为U3,且U1 < U3< U2;
5)蜂鸣器需要大电流驱动才能发声,所以需用三极管驱动电路,同时三极管也作为开关控制器件;LED灯驱动电路与声驱动电路并联。当比较器输出高电平,三极管饱和导通,蜂鸣器响、LED灯亮。
系统方框图如下:
555振荡电路:由NE555与R1、R2、C2、C3,电位器Ra构成产生高频的脉冲,驱动红外发射管发光;
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;
根据延时的长短,调节U2使延时为10-15秒。
4)性能指标:要求:探测距离>50cm,延时10-15秒,声光报警;
实际:探测距离达到1米左右,延时9秒左右,实现了声光报警。
5)数据记录:
无人靠近时
有人靠近时
基准电压
探测距离
延时时间
U2 = 1.65V
U2 = 3.8V
U3 = 1.8V
1m左右
9s左右
4.同相电压比较器:电位器R10 = 10K,无人靠近时输入端电压为1.6V左右,调节R10使基准电压为1.8V;
5.三极管驱动电路:三极管用9013,由于蜂鸣器需要几十毫安的驱动电流,即I = 5 / R7 *β≈(20-50)mA,β为100多,则基极处电阻取 R7 = 10K;与LED灯串联电阻 R8 = 680Ω;
六.心得体会及建议
通过这门课,我发现理论和动手结合非常重要,通过模电数电的学习有助于这次电路图的设计,同时通过这次设计提高了对模电数电知识的掌握。学好理论知识是设计的前提,例如,在这次实验的调试中,因为对红外接收管的掌握不多,当把脉冲频率调得太高,接收管处是直流信号,使得滤波放大器未工作。这是因为频率高了,接收管反向电流还来不及减小,输出直流信号,不能通过滤波电容被放大器放大。另外理论学好了对实现设计作品的功能显得很容易了,例如,这次做的反射式红外报警电路要实现50cm的探测距离,则可调高脉冲频率,改变占空比,调节与发射管串联的电位器,增大放大倍数,调节比较器的基准电压实现。
五.设计的具体实现
1.系统概述
设计思路:
1)为了使探测距离大于50cm,电路中需要用交流驱动红外发光管发光,由于用单5V的直流电压供电,需用振荡电路产生交流信号;
2)当有人靠近时红外接收管收到反射的红外线,由于信号小需用放大电路将其放大;
3)用 RC延时电路实现10-15秒的延时;
4)用同相电压比较器,当有人靠近时,接收到的信号经放大后输出的电压与比较器的基准电压比较后输出高电平;
2.单元电路设计、仿真与分析
a)555振荡电路:
555振荡电路单元ห้องสมุดไป่ตู้理图
555振荡单元仿真
b) 滤波放大电路:
滤波放大电路单元原理图
滤波放大电路仿真图
c) 延时电路:
延时电路单元原理图
d)电压比较电路:
电压比较电路单元原理图
e)三极管驱动电路:
三极管驱动电路单元原理图
3.电路的安装与调试
1)技术问题:放大器不能放大
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。
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。所以R6 = 200K、C5 = 100uF, 延时时间t = 1.1R6*C5 = 22s,调节基准电压可实现10-15s的延时;