【正文】 ........................................ 20 致 謝 ............................................................. 21 附錄 紅外感應式照明開關(guān)的原理圖 ................................... 22 河北工業(yè)大學 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 1 言 近幾年，節(jié)能與環(huán)保已經(jīng)成為商人 開發(fā)的首要考慮因素。近幾年樓宇智能化（ 智能家居是以家為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡通訊、信息家電、網(wǎng)絡家電、自動化和智能化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務、管理、控制于 一體的高效、舒適、安全、便利、節(jié)能、健康、環(huán)保的家居環(huán)境。 任何發(fā)熱體都會產(chǎn)生紅外線，熱釋電人體紅外線傳感器對紅外線的敏感程度主要表現(xiàn)在傳感器敏感單元的溫度所發(fā)生的變化，而溫度的變化導致電信號的產(chǎn)生。這一檢測技術(shù)較之超聲、啞聲、微波方式更為靈敏與準確。 圖 a 河北工業(yè)大學 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 4 圖 b 圖 紅外感應開關(guān)電路 圖 a 電源模塊 圖 b 熱釋電紅外感應模塊 河北工業(yè)大學 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 5 外圍電路元件說明： 如圖 所示，當人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器的探測元上時，電路中的傳感器將輸出電壓信號，然后使該信號先通過一個由 C R R2 組成的帶通濾波器，該濾波器的上限截止頻率為 16Hz，下限截止頻率為 。比紫光光波長更短的光叫紫外線，比紅光波長更長的光叫紅外線 。由于它的輸出阻抗極高，在傳感器中有一個場效應管進行阻抗變換。能產(chǎn)生熱釋電效 應的晶體稱之為熱釋電體或熱釋電元件，其常用的材料有單晶 (LiTaO3 等 )、壓電陶瓷（ PZT 等）及高分子薄 （ PVFZ等） 熱釋電傳感器利用的正是熱釋電效應，是一種溫度敏感傳感器。熱釋電元件 PZT 將波長在 8mm12mm 之間的紅外信號的微弱變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺瑸榱酥粚θ梭w的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲涅耳濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的抑制作用。當人體靜止在傳感器的檢測區(qū)域內(nèi)時，照射到 P P2上的紅外線光能能量相等，且達到平衡，極性相反、能量相等的光電流在回路中相互抵消。 項 目 參 數(shù) 條 件 電源電壓 ~ 源 極電壓 ~ 25 ． C 源極阻抗 47KΩ Id=6~43uA 電 平 衡 10%Max） 頻率響應 ~30Hz 12db（ Max） 響應波長 ~14um 平均大于 70% 工作溫度 10~+50 。 河北工業(yè)大學 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 10 綜上所述，傳感器只對移動或運動的人體和體溫近似人體的物體起作用。 、家具、大型盆景或其他隔離物。配上菲涅爾透鏡時傳感器的探測半徑可達到 10米。由于每一個透鏡單元只有一個很小的視角，視角內(nèi)為可見區(qū)，視角外為盲河北工業(yè)大學 2021 屆專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 區(qū)。光敏電阻器的表面還涂有防潮樹脂。即在低照度下光敏電阻器的靈敏度較高。當 A為 “1” 時，允許重復觸發(fā)；反之，不可重復觸發(fā) 2 VO O 控制信號輸出端。 COP3 是一個條件比較器。 運算放大器 集成運算放大器（簡稱運放）是一種高電壓放大倍數(shù)的直接耦合放大器。 電壓比較器的作用：它可用作模擬電路和數(shù)字電路的接口，還可以用作波形產(chǎn)生和變換電路等。用符號 UTH表示簡單的電壓比較器結(jié)構(gòu)簡單，靈敏多高，但是抗干能力差，因此我們就要對它進行改進。 河北工業(yè)大學 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 18 ：默認工作電壓 DC5V20V(可訂做范圍 DC3V24V) :靜態(tài)電流 50 微安，特別適合干電池供電的電器產(chǎn)品 。之后，正常工作。在此我要向我的導師 安老師 致以最衷心的感謝和深深的敬意。 安 老師的嚴謹治學態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受啟迪。 ，請勿安裝在戶外惡劣環(huán)境下使用。 ：無觸點 電子開關(guān) ，延長負載使用壽命。它還被稱為門限電壓。 ： 其作用是提供一定的電壓變化和電流變化 。在 Vc=“1”、 A=“1”時， Vs 可重復觸發(fā) Vo 為有效狀態(tài)，并 可促使 Vo 圖 可重復觸發(fā)方式 河北工業(yè)大學 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 16 Tx周期內(nèi)一直保持有效狀態(tài)。由于 VH≈ 、 VL≈ ，所以，當 VDD=5V時，可有效抑制 177。 BISS0001 是由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構(gòu)成 數(shù) ?；旌蠈Ｓ眉呻娐?。光敏電阻器的靈敏度是指光敏電阻器不受光照時的電阻值 (暗阻 )和受光照時的電阻值 (亮阻 )的相對變化值。光敏電阻器是 利用半導體光致導電的原理制造的。中間和下半部分的每一等份也為分別一個透鏡單元，同樣由同心圓構(gòu)成，但同心圓圓心不在透鏡單元內(nèi)。菲涅耳透鏡折射式和反射式兩種形式，其作用一是聚焦作用，將熱釋的紅外信號折射（反射）在 PIR上；二是將檢測區(qū)內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進入檢測區(qū)的移動物體能以溫度變化的形式在 PIR 上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號，這樣 PIR 就能產(chǎn)生變化電信號。 正確的安裝應滿足下列條件： 米。因此，人體輻射的最強的紅外線的波長正好落在濾光窗的響應波長（ 7~14um）的中心。所以，傳感器對人體的移動或運動敏感，對靜止或移動很緩慢的人體不敏感；它可以抵抗可見光和大部分紅外線的干擾。這正是 傳感器的獨特設(shè)計之處，因而使得它具有 懸浮電荷 溫度變化 熱平衡條件 T[K] 極化 溫度變化造成極化 T+ △ T[K] 熱能 圖 熱釋電效應的形成原理 河北工業(yè)大學 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 8 圖 熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電路 獨特的抗干擾性。其中，濾光片設(shè)置在窗口處，組成紅外線通過的窗口。通常，晶體自發(fā)極化所產(chǎn)生的束縛電荷被來自空氣中附著在晶體表面的自由電子所中和，其自發(fā)極化電矩不能表現(xiàn)出來。熱釋電傳感器是對溫度 變化 敏感的傳感器。 具體 設(shè)計 人體熱釋電紅外線傳感器的基本結(jié)構(gòu)和原理 人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。 人體紅外 感應 開關(guān)的原理 該電路的主要元件是熱釋電紅外傳感器， 熱釋電紅外開關(guān)是 BISS0001 配以 熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成的被動式紅外開關(guān) ，它能自動快速開啟 各 類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風扇和烘干機 等裝置，是一種高技術(shù)產(chǎn)品。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，于是輸出檢測信號。紅外感應器，亦稱為活動探測器，能河北工業(yè)大學 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 2 對活動的人體熱能輻射作出反應，自動開啟和關(guān)閉電源。 近十年以來，我國建筑體系的不斷發(fā)展，也對照明系統(tǒng)提出了更高的要求。該設(shè)計可作為企業(yè)、賓館、商場及住宅的走廊、樓梯、電梯間、衛(wèi)生間、庫房等處的 自動開關(guān)，起到 “ 人來燈自亮，人走燈自滅 ” 的作用，既新穎方便，又節(jié)約用電，在某些場所還能起到威懾盜竊活動的防范作用。由于我國在新能源研發(fā)方面處于落后局面，目前市場上的普通開關(guān)、拉線開關(guān)占據(jù)著燈具開關(guān)市場的主要位置。 ）又飛速發(fā)展起來，其中實現(xiàn)自動照明系統(tǒng)可以減少電能浪費成為實現(xiàn)現(xiàn)代化住宅的重要一筆。環(huán)境與自身的溫度變化由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了它不向外輸出信號；而傳感器的低頻響應（一般為 ~10Hz）和對特定波長紅外線（一般為 5~15um）的響應決定了傳感器只對外界的紅外線的輻射 而引起傳感器的溫度的變化而敏感，而這種變化對人體而言就是移動。它要求 PIR熱釋電人體