【正文】 式紅外報警電路 ,分析了該電路的功能和工作原理。它在以前的防盜器基礎上進行了很大的改進，不但可以用于單一的住宅區(qū)，也可以用于較大規(guī)模住宅區(qū)的防盜系統(tǒng)。在科技日益發(fā)展的今天，防盜的概念 經(jīng)發(fā)生根本的變化，傳統(tǒng)的人防由于人的弱點 (偷懶、打瞌睡、疏忽 )及投資回報等問題 ，已漸由技防所取代。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)。然而一些不法分子也是越來越多。但是市場上的報警器大部分都是用于一些大公司及財政機構。 紅外報警器大多數(shù)采用國外的先進技術，其功能也非常先進。 紅外報警器分類及原理 紅外報警器分為主動紅外報警和被動紅外報警，主動紅外入侵報警器是由發(fā)射機和接收機組成，發(fā)射機是由電源、發(fā)光源和光學系統(tǒng)組成，接收機是由光學系統(tǒng)、光電傳感器、放大器、信號處理器等部分組成。正常情況下，接收機收到的是一個穩(wěn)定的光信號，當有人入侵該警戒線時，紅外光束被遮擋，接收機收到的無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 紅外人體報警器的設計 3 紅外信號發(fā)生變化，提取這一變化，經(jīng)放大和適當處理，控制器發(fā)出的報警信號。人體的紅外能量與環(huán)境有差別，當人通過探測區(qū)域時，報警器收集到的這個不同的紅外能量的位置變化，進而通過分析發(fā)出報警。被動紅外報警器是以探測人體輻 射為目標的，所以熱釋電元件對波長為 10μ m 左右的紅外輻射必須非常敏感。一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同不能抵消，經(jīng)信號處理而報警。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 紅外人體報警器的設計 4 熱釋電紅外傳感器的原理特性 研究設計的框圖如圖所示。熱釋電紅外傳感器在結構上引入場效應管的目的在于完成阻抗變換。由于加電極化的電壓是有極性的，因此極化后的探測元也是有正、負極性的。它利用兩個極性相反、大小相等的干擾信號在內(nèi)部相互抵消的原理來使傳感器得到補償。這種濾波片除了允許某些波長范圍的紅外輻射通過外，還能將燈光、陽光和其它紅外輻射拒之門外。其電路的組成框圖如圖 22 所示。 3．放大濾波：是由集成運算放大器 LM324 和電容構成對傳感器的信號進行放大和濾波供下一級電路使用。 整流濾波電路 1．整流電路 晶體二極管是由兩種具有不同導電性能的 n型半導體和 p型半導體結合形成的 pn 結構成的，如圖 31（ a）所示， pn結具有單向?qū)щ姷奶匦?，常用符號表示如圖 31（ b）。如圖 33 是橋式整流濾波電路，其整流過程如下：當交流電為正半周時， M 點電壓高于 N 點電壓， D D4 截止，而 D D5 導通，電流將從交流電源依次通過 D RL、 D5 回到電源；當交流電為負半周時， N 點電壓高于 M 點電壓， DD5 截止，而 D D4 導通，電流將從交流電源依次通過 D RL、 D4 回到電源。 圖 33：橋式整流 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 紅外人體報警器的設計 10 圖 34：交流、整流及濾波波形 2．濾波電路 電 容（或電容量 , Capacitance）指的是在給定電位差下的電荷儲藏量；記為C，國際 單位是法拉（ F）。 濾波的基本原理：電容 C 兩端的初始電壓為 0。 綜上所述，交流電通過整流、濾波可以變成直流電，這就是一般穩(wěn)壓電源的基本原理。輸無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 紅外人體報警器的設計 11 入引腳輸入正電壓 ,輸出引腳接負載 , 電壓調(diào)節(jié)引腳一個引腳接電阻 (200 左右 )在輸出引腳 ,另一個接可調(diào)電阻 (幾 K)接于地。穩(wěn)壓電路的原理圖如圖 35 所示。電源指示電路如圖 35 所示。負號表示輸出信號與輸入信號相位相反。 Co和 Ci 為耦合電容。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 紅外人體報警器的設計 13 圖 38:：同相交流放大器無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 紅外人體報警器的設計 14 第四章 整機電路及工作原理 通過對電路的分析設計完成了整機電路的總體設計原理圖如附錄 1 所示其中包括電源部分和報警電路部分，電源部分主要是通過對交流電的變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓輸出一個 +5V的直流電壓為后面的報警電路的正常工作提供電壓；報警電路主要是由熱釋電紅外傳感器、 LM324 集成運算放大器、發(fā)光二極管、電阻電容構成。電路中， R CC5 構成退耦電路， R1 為傳感器的負債， C2 為濾波電容，以濾掉高頻干擾信號。 A3 和 A4 構成雙限電壓比較器， A3 的參考電位為 : U3 = 224747 4722 ?? ? 5 =3V A4 的 參考電位為 : U4 = 224747 4722 ?? ? 5 錯誤 !未指定書簽。 當人體進入監(jiān)視范圍時，雙限比較器的輸入發(fā)生變化，當人體進入時 U33V,因此 A3 輸出高電平， LED1 亮；當人體退出時， U32V，因此 A4 輸出高電平，LED2 亮。 另外，若利用 Uo 信號去控制報警器，還可以實現(xiàn)音響報警；若利用 Uo 信號去控制繼電器或電磁閥，還可以實現(xiàn)自動門、制動水龍頭的自動控制。 圖 51： multisim 啟動界面 工程師們可以使用 Multisim 交互式地搭建電路原理圖，能夠快速、輕松、高效地對電路進行設計和驗證，并對電路進行仿真。 2．通過交互式 SPICE 仿真 , 迅速了解電路行為。 Protel 99SE PCB 軟 件介紹 Protel99SE 是應用于 Windows9X/2020/NT 操作系統(tǒng)下的 EDA 設計軟件，采用設計庫管理模式，可以進行聯(lián)網(wǎng)設計，具有很強的數(shù)據(jù)交換能力和開放性及無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 紅外人體報警器的設計 17 3D 模擬功能，是一個 32 位的設計軟件，可以完成電路原理圖設計，印制電路板設計和可編程邏輯器件設計等工作，可以設計 32 個信號層， 16 個電源 地層和16 個機加工層。本系統(tǒng)的主要功能是：繪制、修改和編輯電路原理圖；更新和修改電路圖零件庫；查看和編輯有關電路圖和零件庫的各種報表。 2．電路仿真與 PLD 部分 電路模擬仿真系統(tǒng)（ Advanced SIM 99）、可編程邏輯設計系統(tǒng)（ Advanced PLD 99）、高級信號完整性分析系統(tǒng)（ Advanced Integrity 99） Protel 99SE 的功能特點： （ 1）開放式集成化的設計管理體系。電源電路的仿真效果圖如圖 53。 圖 55 報警效果圖 紅外線熱釋電傳感器采集到信號過一斷時間 (即開關先閉合再斷開 )后，表示有人闖入后離開即發(fā)出報警信號，其仿真效果如圖 56 所示。在現(xiàn)場選擇合適的安裝位置是避免紅外探頭誤報、求得最佳檢測靈敏度極為重要的一環(huán)，如圖 58。內(nèi)部功能圖如圖 510 所示。與單電源應用場合的標準運算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。兩個信號輸入端中， Vi （ ）為反相輸入端，表示運放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的位相反； Vi+（ +）為同相輸入端，表示運放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相同。 2．真差動輸入級。 6．具有內(nèi)部補償?shù)墓δ堋? 該傳感器是四運放集成電路 ,它采用 14 腳雙列直插塑料封裝。Vi+（ +）為同相輸入端 , 表示運放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相同。自 20 世紀 60 年代以來，集成電路得到了迅速發(fā)展，被廣泛的應用在各種電子線路中。 LM324 集成電路電路結構 集成運算放大器（簡稱集成運放）是用集成電路工藝制成的，具有很高電壓增益的直 接耦合多級放大器，它的基本結構是由輸入級、中間級、輸出級和偏置電路四個部分組成。集成電路常用的檢測方法有在線測量法、非在線測量法和代換法： 1. 非在線測量：非在線測量潮在集成電路未焊入電路時，通過測量其各引腳之間的直流電阻值與已知正常同型號集成電路各引腳之間的直流電阻值進行對比，以確定其是否正常。用手持金屬鑷子依次點觸運算放大器的兩個輸入端（加入干擾信號），若萬用表表針有較大幅度的擺動，則說明該運算放大器完好；若萬用表表針不動，則說明運算放大器已損壞。 元器件的測試與篩選 1. 用萬用表分別檢測電阻、二極管、電容和集 成電路。插裝時應注意一下事項。 元器件的焊接要點 用電烙鐵焊接元件是基本的裝配工藝，它對保證電子產(chǎn)品的質(zhì)量起著關鍵的作用。 2. 焊接前，把需要焊接的地方先用小刀刮凈，使它顯出金屬光澤，涂上焊劑，再涂上一層焊錫。 6. 烙鐵離開焊接處后，被焊接的零件不能立即移動，否則因焊錫尚未凝固而使零件容易脫焊。 電路測試 通電前，先仔細檢查已焊接好的電路板，確保焊接無誤。將傳感器背對人體，用手臂在傳感器前移動（注意傳感器的預熱時間），觀察發(fā)光二極管的亮暗情況，即可以知道電路的工作情況。若那一級有問題，排除該級的故障。 在畢業(yè)設計即將結束之即，再次對幫助過我的同學、和教誨過我的各位老師 表示忠心的感謝，特別是我的指導教師郭素萍老師，在我的畢業(yè)設計過程中給了我和我們小組的其他同學很大的幫助，老師不但知識 廣博、治學嚴謹、實踐經(jīng)驗豐富，而且和藹可親，讓我受益非淺，再次表示感謝。老師讓我不僅學到了扎實的專業(yè)知識，還教會了我如何做人，面對問題養(yǎng)成了沉著冷靜，努力解決。 //報警燈 sbit In_Alert=P2^1。 sbit Key_Set = P3^3。 //有鍵按下標志 volatile bit FlagAlert = 0。 extern U8 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 紅外人體報警器的設計 30 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata。 //溫濕度傳感器用變量 U16 temp。 U8 FlagSet。 //字符串顯示用變量 uchar str1[6] = 000000。 void Delay1ms(unsigned int count)。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 紅外人體報警器的設計 31 void SaveAlert()。 int tmp=10。 str[i]=39。+(tmp%10)。 } 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 紅外人體報警器的設計 32 void Delay1ms(unsigned int count) { unsigned int i,j。j120。 keyvalue = 0。 keyReview = 1。\039。 //允許定時器 0中斷 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 紅外人體報警器的設計 33 TMOD = 1。 //啟動定時器 } //定時器 0中斷 void Timer0_ISR (void) interrupt 1 using 0 { TL0 = 0x06。 RHCounter = 0。 DELAY(1500)。 DELAY(1500)。 DELAY(1500)。 value = rdeeprom(0)。 AlertDate[3]=value/10+48。 AlertDate[7]=value%10+48。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 紅外人體報警器的設計 35 value = rdeeprom(4)。 AlertTime[6]=value/10+48。 Write1302(0x8e,0x00)。 case 3: //月 if (month12) month++。 //禁止寫入 break。 Write1302(0x8e,0x80)。 //寫入允許 DS1302_SetTime(DS1302_HOUR,hour)。 Write1302(0x8e,0x00)。 case 7: //秒 if (second60) second++。 //禁止寫入 break。 Write1302(0x8e,0x00)。 case 3: //月 if (month0) month。 //禁止寫 入 break。 Write1302(0x8e,0x80)。 //寫入允許 DS1302_SetTime(DS1302_HOUR,hour)。 Write1302(0x8e,0x00)。 case 7: //秒 if (second0) second。 //禁止寫入 break。 if (FlagSet==1) { L1602_string(2,10,A)。 case 4: //Review 鍵被按下 if (FlagReview == 0) { FlagReview