【正文】 說明。對射型感應(yīng)模塊分為獨立的發(fā)射模塊與接收模塊，發(fā)射模塊向外發(fā)射經(jīng)密碼調(diào)制的紅外光線，接收模塊收到有效信號時輸出控制信號。當紅外脈沖射束被遮斷時就會發(fā)出警報。主動紅外入侵探測器要選擇合適的觸發(fā)響應(yīng)時間：響應(yīng)時間太短容易引起不必要的干擾，如小鳥飛過，落葉飄過等引發(fā)誤報警；太長則易形成漏報警。以≥ 20ms的阻斷為觸發(fā)報警，國 家標準 —— 20xx 主動紅外入侵探測器規(guī)定≤ 20ms 不得報警。多光束遠距離紅外線幕墻產(chǎn)品不存在盲區(qū)和死角。 可全天侯工作。 圖 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（ 論文） 8 在塑殼的前側(cè)面安裝有紅外發(fā)射管與紅外接收管，在旁側(cè)面有一只 LED 工作指示燈和一個靈敏度調(diào)節(jié)孔， LED 用來指示模塊的工作狀態(tài)，平時指示燈熄滅，一旦有反射阻擋物時，指示燈發(fā)光。報警器主要由 TX05D 模塊 ICl、 NE555 時基電路 IC警燈、警鈴及電源電路等部分組成。 當模塊 ICl前方有人走近時， ICl發(fā)射的紅外線將被部分反射回來并被 ICl內(nèi)紅外接收管收到，經(jīng)模塊內(nèi)部電路放大處理后，輸出端 OUT 突變?yōu)楦唠娖?，?jīng) R C C2 平滑使 VT 導(dǎo)通，一方面使時基電路的觸發(fā)端 2 腳為低電平， IC2 立即置位，輸出端 3 腳突變?yōu)楦唠娖?，繼電器 K 吸合，觸點 K1 閉合， 220V交流警鈴?fù)姲l(fā)聲報警，同時警燈 EL 發(fā)光，可照亮“請勿靠近 !”等警示牌。 電路被觸發(fā)報警的時間長短可通過電位器 RP 進行調(diào)節(jié)，以滿足不同場合的需要。其他元器件無特殊要求。為了 提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離，一般在探測器的前方裝設(shè)一個菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊 光學(xué)系統(tǒng) 的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號放大 70分貝以上，這樣就可以測出 10~20米范圍內(nèi)人的行動。在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為 7~10um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的 紅外線傳感器 。 圖 TX05C 是一種對射型紅外感應(yīng)專用模塊。模塊后面有發(fā) 射指示燈和電源引線，電源線采用屏蔽線連接，芯線為電源正極 VDD，屏蔽皮層為電源負極。輸出線為雙芯屏蔽線，紅色芯線為電源正極線 Vmm 白色芯線為信號輸出端OUT，屏蔽層皮網(wǎng)為電源負端。圖 是一個采用 TX05C 對射型紅外線感應(yīng)模塊設(shè)計制作的辦公樓走廊自動燈電路，當有人穿越走廊時 ，照明燈 EL 便會自動點亮 1min 左右。 當無人經(jīng)過走廊區(qū)域時， IC2 接收到 ICl 發(fā)射的紅外光線，模塊內(nèi)部的輸出三極管截止，輸出 端 OUT 輸出高電平。 C1 ≈ 1min 后，暫態(tài)結(jié)束，電路回復(fù)到原來的靜止狀態(tài)，燈 EL 熄滅。 電路元器件分析 固態(tài)繼電器 固態(tài)繼電器（ Solid State Relay,縮寫 SSR），是由微電子電路，分立電子器件，電力電子功率器件組成的無觸點開關(guān)。 （ 1） 、輸入電路 按輸入電壓的不同類別，輸入電路可分為直流輸入電路，交流輸入電路和交直流輸入電路三種。對于大的變化范圍的控制信號（如 3~32V）則采用恒流電路，保證在整個電壓變化范圍內(nèi)電流在大于 5mA可靠工作。固態(tài)繼電器的輸出電路也可分為直流輸出電路，交流輸出電路和交直流輸出電路等 形式。交流固態(tài)繼 電器，按導(dǎo)通與關(guān)斷的時機，可分為隨機型交流固態(tài)繼電器和過零型交流固態(tài)繼電器。音樂集成電路 A 內(nèi)儲什么曲子，完全由ROM 的內(nèi)容決定。也有的音樂集成電路 A將振蕩元件全部集成在芯片內(nèi)部，不需要外接元器件，這時振蕩頻率就無法外調(diào)節(jié)。 電路中， C是交流旁路電容器，它的作用是防止音樂集成電路 A受雜波感應(yīng)誤觸發(fā)。 電容濾波電路原理 濾波電容的作用簡單講是使濾波后輸出的電壓為穩(wěn)定的直流電壓，其工作原理是整流電壓高于電容電壓時電容充電，當整流電壓低于電容電壓時電容放電，在充放電的過程中，使輸出電壓基本穩(wěn)定。當 uCu2，導(dǎo)致 D1 和 D3 管反向偏置而截止，電容通過負載電阻 RL 放電， uC 按指數(shù)規(guī)律緩慢下降。電容 C 愈大，負載電阻 RL 愈大，濾波后輸出電壓愈平滑，并且其平均值愈大 . 工作原理 它是用半導(dǎo)體器 件代替?zhèn)鹘y(tǒng)電接點作為切換裝置的具有繼電器特性的無觸點開關(guān)器件，單相 SSR 為四端有源器件，其中兩個輸入控制端，兩個輸出端，輸入輸出間為光隔離，輸入端加上直流或脈沖信號到一定電流值后，輸出端就能從斷態(tài)轉(zhuǎn)變成通態(tài)。當 IN 撤銷后，負載電流低于雙向可控硅維持電流時（交流換向）， SSR 關(guān)斷。當加有感性負載時，在輸入信號截止 t1 之前，雙向可控硅導(dǎo)通，電流滯后電源電壓 90O（純感時）。單向可控硅（增強型 SSR）由于處在單極性工作狀態(tài)，此時只受靜態(tài)電壓上升率所限制（典型值 200V/ s），因此 增強型固態(tài)繼電器 HS 系列比普通 型 SSR的換向 dv/dt指標提高了 5~20 倍。最初由美國 SIGNETICS 公司在 1972 推出投放市場 ,很快得到廣泛應(yīng)用也因為應(yīng)用廣泛，許多其它公司也推出了功能一樣的類似型號。另有 CMOS 工藝的 7555 和 7556。 ，可與 TTL， CMOS 等邏輯電路配合，也就是它的輸出電平及輸入觸發(fā)電平，均能與這些系列邏輯電路高、低電平匹配。當有一個湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（ 論文） 20 外部負脈沖觸發(fā)信號加到 Vi 端。 Pin 2（觸發(fā)點） 這個腳位是觸發(fā) NE555 使其啟動它的時間周期。于高電位時的最大輸出電流大 約 200mA。當 計時器 經(jīng)營在穩(wěn)定或振蕩的運作方式下 ,這輸 入能用來改變或調(diào)整輸出頻率。 Pin 8 (V +) 這是 555 個計時器 IC的正電源電壓端。先將整流、濾波部分元件焊上，然后接上電源變壓器，用交流檔測變壓器輸出電壓 為 ，再用直流檔測整流濾波后的電壓為直流 12V 左右，正常，接上三端穩(wěn)壓后再測其輸出電壓，為穩(wěn)定的 ，這些數(shù)據(jù)說明電源部全全部工作正常； 2） 發(fā)射部分的調(diào)試。 4） 報警電路的調(diào)試。最后確認為是對射探頭的型號問題。 ２、 將發(fā)射器與接收器的紅外線發(fā)射與接收管對齊； ３、 確認發(fā)射管與接收管對齊后，若還在報警，可按下復(fù)位鍵，此時報警停止，系統(tǒng)進入守候狀態(tài)； ４、 當用手在紅外發(fā)射與接收管間擋住時，馬上會響起報警聲，此時就算人離開也會一直報警，直到人為按下復(fù)位鍵后，只要發(fā)射與接收間無遮擋，變不會報警，若 一直有東西擋住，將一直報警。 現(xiàn)象 紅外對射探頭接通對準后，接收探頭后方會有紅色光，而且剛接通電源時就會發(fā)出報警，這是因為初接電源那 一瞬間，電容未充電，導(dǎo)致 555 時基電路二腳為低電平，因此會觸發(fā)，使三腳產(chǎn)生高電平，繼電器動作。我這次設(shè)計的課題是紅外線防盜報警器，經(jīng)過幾個月的思考和準備，通過對課題的設(shè)計，大大提高了自己各方面的能力。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。 在此要感謝指導(dǎo)老師劉郁文老師的悉心指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。 10% 1 4 電容 C1 CD1116V47μ F 1 5 電容 C2 F 1 6 電容 C3 CD11X25V1000μ F 1 7 電容 C4 CD11X25V470μ 1 8 電容 C5C6 F 2 9 二極管 VD1VD6 MIC 6 10 NE555 芯片 IC3 12A8YR812V 1 11 繼電器 SRD1 JZC23FDC12V 1 12 三端 穩(wěn)壓管 IC4 L7812CV12V 1 13 三端穩(wěn)壓管 IC5 L7805CV5V 1 14 變壓器 T BD123220V/12V 1 15 非門芯片 IC6 SN74LS04N5V 1 16 紅外對射發(fā)射探頭 IC1 E3F5L12V 1 17 對射接收探 I 頭 IC2 E3F5DP212V 1 18 五號電池 AA 2 19 喇叭 YL 1 20 電容 C7 ZW25V220μ F 1 21 三極管 VT9013 S9013 1 22 電阻 R6 177。 10% 3 2 電阻 R2 177。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。在劉老師的指導(dǎo)下，我盡自己的最大努力把畢業(yè)設(shè)計做的盡可能完美，盡可能把所學(xué)的東西應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計中來。人一走后，報警持續(xù)數(shù)秒又將復(fù)位至警備狀態(tài)。需要注意的是 : (1) 紅外線發(fā)射探頭的接線方法： 棕色線連接電源的正極，藍色的直接連接電源的負極。因為 555 時基電路原理是要給二端腳 一個低電平觸發(fā)，而接收探頭的信號輸出端輸出信號正好與電路要實現(xiàn)的功能相反，而加一個非門就可以轉(zhuǎn)換過來。 5） 組裝與報警輸出使用。 3） 紅外接收部分的調(diào)試。 圖 NE555 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（ 論文） 22 第 5 章 電路調(diào)試 正確的調(diào)試系統(tǒng)才能使各模塊電路正常工作，實現(xiàn)高穩(wěn)定性的顯示。當這個接腳的電壓從 1/3 VCC 電壓以下移至 2/3 VCC 以上時啟動這個動作。它通常被接到正電源或忽略不用。 Pin 3（輸出） 當時間周期開始 555 的輸出腳位，移至比電源電壓少。當 Vc 充電到 時，高電平比較器動作，比較器 A1翻轉(zhuǎn)，輸出 Vo 從高電平返回低電平，放電開關(guān)管 T重新導(dǎo)通，電容 C上的電荷很快經(jīng)放電開關(guān)管放電，暫態(tài)結(jié)束，恢復(fù)穩(wěn)定，為下個觸發(fā)脈沖的來到作好準備。 、溫度穩(wěn)定度佳，且價格便宜。 它的主要特點是： 、電容器，即可完成特定的振蕩延時作用。 NE555 是屬于 555 系列的計時 IC 的其中的一種型號， 555 系列 IC 的接腳功能及運用都是兼容的，只是型號不同的因其價格不同其穩(wěn)定度、省電、可產(chǎn)生的振蕩頻率也不大相同；而 555 是一個 用途很廣且相當普遍的計時 IC，只需少數(shù)的電阻和電容，便可產(chǎn)生數(shù)位電路所需的各種不同頻率之脈波訊號。增強型 SSR 在大功率應(yīng)用場合，無論是感性負載還是阻性負載，耐電壓、耐電流沖擊及產(chǎn)品的可靠性，均超過普通固態(tài)繼電器。這個電壓將通過雙向可控硅內(nèi)部的結(jié)電容，正反饋到柵極。 Z 型 SSR 關(guān)斷條件同 P 型，但由于負載工作電流近似正弦波，高次諧波干擾小，所以應(yīng)用廣泛。 SSR 固態(tài)繼電器以觸發(fā)形式，可分為零壓型（ Z）和調(diào)相型（ P）兩種。 當 u2 為負半周幅值變化到恰好大于 uC 時， D2 和 D4 因加正向電壓變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)， u2 再次對 C充電， uC 上升到 u2 的峰值后又開始下降；下降到一定數(shù)值時D2 和 D4 變?yōu)榻刂梗?C對 RL 放電， uC 按指數(shù)規(guī)律下降；放電到一定數(shù)值時 D1 和D3 變?yōu)閷?dǎo)通，重復(fù)上述過程。電容濾波電路利用電容的充、放電作用，使輸出電壓趨于平滑。有了電容器 C就能有效消除這種外干擾，使門鈴穩(wěn)定、可靠地工作。 OUT 是音樂集成電路 A 的樂曲信號輸出端。在圖 中， VDD 和 Vss 分別是音樂集成電路 A 的外接電源正、負極引腳。 工作原理 圖 聲光音樂電路 如上圖 所示，它的核心元件是一片有 ROM 記憶功能的音樂集成電路 A。直流輸出時可使用雙極性器件或功率場效應(yīng)管，交流輸出時通常使用