【正文】 則最為敏感。 2. LM324 集成運(yùn)放 LM324 系列器件為價(jià)格便宜的帶有真差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器。 LM324 的特點(diǎn)： 1． 短跑保護(hù)輸出 。 9． 輸入端具有靜電保護(hù)功能 。 集成運(yùn)放的基礎(chǔ)知識(shí) 集成電路是采用一定的工藝，把電路中所需要的管子、電阻、電容等元件器件及電路的連線都集成制作在一塊半導(dǎo)體基片上，再封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需功能的模塊。采用一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。標(biāo)志符號(hào)不能模糊不清或脫落。 7. 插裝集成電路和傳感器時(shí)要注意管腳。 5. 烙鐵在焊接處停留的時(shí)間不宜過長(zhǎng) ,元器件的焊接時(shí)最好控制在 2～ 3 秒。 3. 電烙鐵通電后溫度高達(dá) 250 攝氏度以上，不用時(shí)應(yīng)放在烙鐵架上，但較長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)應(yīng)切斷電源，防止高溫“燒死”烙鐵頭（被氧化）。 如電路不工作，在供電電壓正常的前提下，可由前級(jí)至后逐級(jí)測(cè)量各級(jí)輸出端有無(wú)變化的電壓信號(hào)。最深刻的體會(huì)莫過于四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院的院訓(xùn)“崇德、篤學(xué)、尚能”。我知道，畢業(yè)不是終點(diǎn)，前方的路還很長(zhǎng)。 5% 2 17 R10～ R11 RT― ― b― 2MΩ―177。 學(xué)位論文作者（本人簽名）： 年 月 日 學(xué)位論文出版授權(quán)書 本 人及導(dǎo)師完全同意《中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程》、《中國(guó)優(yōu)秀 碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程》 (以下簡(jiǎn)稱“章程” )，愿意將本人的學(xué)位論文提交“中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡(luò)形式公開出版，并同意編入 CNKI《中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)》，在《中國(guó)博碩士學(xué)位論文評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。 首先非常感謝學(xué)校開設(shè)這個(gè)課題，為本人日后從事計(jì)算機(jī)方面的工作提供了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)。從他身上，我學(xué)到了許多能受益終生的東西。感謝老師四年來(lái)對(duì)我孜孜不倦的教誨，對(duì)我成長(zhǎng)的關(guān)心和愛護(hù)。在論文的撰 寫過程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點(diǎn)，使得論文能夠及時(shí)完成，這里一并表示真誠(chéng)的感謝。 最后，我要特別感謝我的導(dǎo)師趙達(dá)睿老師、和研究生助教熊偉麗老師。 最后，我要感謝我的父母對(duì)我的關(guān)系和理解，如果沒有他們?cè)谖业膶W(xué)習(xí)生涯中的無(wú)私奉獻(xiàn)和默默支持，我將無(wú)法順利完成今天的學(xué)業(yè)。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。 本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 10% 1 21 PY SP506B 1 第 35 頁(yè) 共 31 頁(yè) 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作所取得的成果。 10% 1 8 C2～ C6 CD― 9― 16V― 10uF― 177。以“得之淡然，失之泰然”的心態(tài)去對(duì)待身邊的人或事。 第 28 頁(yè) 共 31 頁(yè) 總 結(jié) 通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把知識(shí)融會(huì)貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過程中也了解了許多課外知識(shí)，開 拓了視野，認(rèn)識(shí)了將來(lái)電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面有了質(zhì)的飛躍。然后，用萬(wàn)用表的電阻擋測(cè)量正負(fù)極之間有無(wú)短路和開路現(xiàn)象，若不正常，應(yīng)排除故障后再通電。 9. 焊接完成后，剪掉多余的引腳。不能用酸性焊劑，否則會(huì)把焊接的地方腐蝕掉。 4. 在印制電路板上插裝元器件。 運(yùn)算放大器集成電路的檢測(cè)：用萬(wàn)用表直流電壓檔，測(cè)量運(yùn)算放大器輸出端與負(fù)電源端之間的電 壓值（在靜態(tài)時(shí)電壓值較高）。集成運(yùn)算放大器就屬于模擬集成電路的一種。兩個(gè)信號(hào)輸入端中 ,Vi （ ）為反相輸入端 ,表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的位相反 。 5． 每封裝含四個(gè)運(yùn)算放大器。每一組運(yùn)算放大器可用圖 512 所示的符號(hào)來(lái)表示，它有 5 個(gè)引出腳，其中“ +”、“ ”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“ V+”、“ V”為正、負(fù)電源端，“ Vo”為輸出端。常見的引腳位置如圖 59。 圖 54 未 采集 到 信號(hào) 紅外線熱釋電傳感器采集到信號(hào) (即開關(guān) 閉合 )后， 表示有人闖入 即 發(fā)出報(bào)警信號(hào) ，其仿真效果如圖 55所示。 （ 3）自動(dòng)布線系統(tǒng)（ Advanced Route 99）： 在 系統(tǒng)包含一個(gè)基于形狀（ Shapebased）的無(wú)柵格自動(dòng)布線器，用于印刷電路板的自動(dòng)布線，以實(shí)現(xiàn) PCB 設(shè)計(jì)的自動(dòng)化。 5． 通過改進(jìn)、整合設(shè)計(jì)流程 , 減少建模錯(cuò)誤并縮短上市時(shí)間 。啟動(dòng)界面如圖 51。因此，在靜態(tài)時(shí)， LED1 和 LED2 均不發(fā)光。傳感器主要的工作就是把采集到的人體紅外線轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，由于此時(shí)的電壓比較微弱所以要經(jīng)過 LM324 的放大后的電壓輸入到電壓比較器進(jìn)行比較來(lái)控制相應(yīng)的發(fā)光二極管指示燈工作。運(yùn)放 A A2 只要有一個(gè)輸出高電平，晶體管BG1 就會(huì)導(dǎo)通，發(fā)光二極管 LED 就會(huì)點(diǎn)亮。雙限電壓比較器常用于工業(yè)系統(tǒng)控制中，當(dāng)被監(jiān)測(cè)的對(duì)象（如溫度、液位）超出要求時(shí)的范圍時(shí)，便可以發(fā)出指示信號(hào)。按圖中所給數(shù)值 ,Av=10。 當(dāng)外部電容應(yīng)用于任何集成電路穩(wěn)壓時(shí)，有時(shí)必須加保護(hù)二極管以防止電容在低電流點(diǎn)向穩(wěn)壓器放電， LM317 的引腳如圖 36所示 。 穩(wěn)壓電路 LM317 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路。一般來(lái)說，電荷在電場(chǎng)中會(huì)受力而移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體之間有了介質(zhì)，則阻礙了電荷移動(dòng)而使得電荷累積在導(dǎo)體上；造成電荷的累積儲(chǔ)存，最常見的例子就是兩片平行金屬板 ， 也是電容器的俗稱。 圖 31 二極管的 pn 結(jié)構(gòu)及符號(hào) 圖 32 二極管的特性曲線 第 10 頁(yè) 共 31 頁(yè) 當(dāng) pn 結(jié)加上正向電壓（ p 區(qū)接正、 n 區(qū)接負(fù)）時(shí)，外電場(chǎng)使 pn 結(jié)的阻擋層變薄，形成比較大的電流，二極管的正向電阻很?。划?dāng) pn結(jié)加上反向電壓時(shí)，外電場(chǎng)使 pn 結(jié)的阻 擋層變厚，形成極小的反向電流，表現(xiàn)為反向電阻非常大。其電路的組成框圖如圖 21所示。它利用兩個(gè)極性相反、大小相等的干擾信號(hào)在內(nèi)部相互抵消的原理來(lái)使傳感器得到補(bǔ)償。熱釋電紅外傳感器在結(jié)構(gòu)上引入場(chǎng)效應(yīng)管的目的在于完成阻抗變換。而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是報(bào)警器無(wú)信號(hào)輸出。 被動(dòng)紅外報(bào)警器主要是根據(jù)外界紅外能量的變化來(lái)判斷是否有人在移動(dòng)。 其外，可用紅外報(bào)警器原理控制各種電器的運(yùn)行。 報(bào)警器這時(shí)正為人們解決了不少問題。概述了紅外輻射的知識(shí)、熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 熱釋紅外線報(bào)警器 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。利用熱釋電紅外傳感器設(shè)計(jì)了一種被動(dòng)式紅外報(bào)警電 第 4 頁(yè) 共 31 頁(yè) 路 ,分析了該電路的功能和工作原理。但是市場(chǎng)上的報(bào)警器大部分都是用于一些大公司及財(cái)政機(jī)構(gòu)。 紅外報(bào)警器分類及原理 紅外報(bào)警器分為主動(dòng)紅外報(bào)警和被動(dòng)紅外報(bào)警，主動(dòng)紅外入侵報(bào)警器是由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組成，發(fā)射機(jī)是由電源、發(fā)光源和光學(xué)系統(tǒng)組成，接收機(jī)是由光學(xué)系統(tǒng)、光電傳感器、放大器、信號(hào)處理器等部分組成。人體的紅外能量與環(huán)境有差別，當(dāng)人通過探測(cè)區(qū)域時(shí)，報(bào)警器收集到的這個(gè)不同的紅外能量的位置 變化，進(jìn)而通過分析發(fā)出報(bào)警。一旦人侵入探測(cè)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(hào)處理而報(bào)警。由于熱電元輸出的是電荷信號(hào)，并不能直接使用 因而需要用電阻將其轉(zhuǎn)換為電壓形式 該電阻阻抗高達(dá) 104MΩ，故引入的 N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)接成共漏形式 即源極跟隨器 來(lái)完成阻抗變換。對(duì)于輻射至傳感器的紅外輻射，熱釋電傳感器通過安裝在傳感器前面的菲涅爾透鏡將其聚焦后加至兩個(gè)探測(cè)元上，從而使傳感器輸出電壓信號(hào)。 圖 21 報(bào)警器電路的組成圖 1． 電源：通過交流電經(jīng)變壓器的變壓、橋式二極管的整流、電容的濾波、穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓得到 5V 的直流電壓。晶體二極管的正反向特性曲線如圖 32 所示，即二極管具有單向?qū)щ娦浴? 在負(fù)載 RL 兩端并接上電容值較大的電解電容，如圖 33 所示，可將脈沖直流電過濾成較平穩(wěn)的直流電，稱為濾波。 LM317 的輸入最同電壓為 30 多伏，輸出電壓 電流 不過在用的時(shí)候要注意功耗問題注意散熱問題。 圖 36 LM317 引腳 如圖 36 所示 1 腳為調(diào)節(jié)腳、 2 腳為輸出腳、 3 腳為輸入腳，其中 2 腳與散熱片的表面是連接的。此電路輸入電阻為 Ri。 當(dāng)去掉運(yùn)放的反饋電阻時(shí) ,或者說反饋電阻趨于無(wú)窮大時(shí) (即開環(huán)狀態(tài) ),理論上認(rèn)為運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)也為無(wú)窮大 (實(shí)際上是很大 ,如 LM324 運(yùn)放開環(huán)放大倍數(shù)為 100dB，既10萬(wàn)倍 )。 圖 39 雙限電壓比較器 雙限電壓比較器的電壓傳輸特性如圖 310 示 。下面是報(bào)警電路的工作流程與及電路的參數(shù)計(jì)算過程 : 在 電路中采用 KP506B 型熱釋電人體紅外線傳感器，當(dāng)人體進(jìn)入該傳感器的監(jiān)視范圍時(shí)，傳感器就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交流電壓（幅度約為 1mV），該電壓的頻率與人體的移動(dòng)速度有關(guān) 。 當(dāng)人體進(jìn)入監(jiān)視范圍時(shí)，雙限比較器的輸入發(fā)生變化，當(dāng)人體進(jìn)入時(shí) U33V,因此 A3輸出高電平， LED1 亮；當(dāng)人體退出時(shí)， U32V，因此 A4 輸出高電平， LED2 亮。 圖 51 multisim 啟動(dòng)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(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，并對(duì)電路進(jìn)行仿真。 第 19 頁(yè) 共 31 頁(yè) Protel 99SE PCB 軟件介紹 Protel99SE 是應(yīng)用于 Windows9X/20xx/NT 操作系統(tǒng)下的 EDA 設(shè)計(jì)軟件，采用設(shè)計(jì)庫(kù)管理模式，可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力和開放性及 3D 模擬功能，是一個(gè)32位的設(shè)計(jì)軟件，可以完成電路原理圖設(shè)計(jì)，印制電路板設(shè)計(jì)和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等工作，可以設(shè)計(jì) 32 個(gè)信號(hào)層， 16 個(gè)電源 地層和 16 個(gè)機(jī)加工層。 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(shè)計(jì)系統(tǒng)（ Advanced PLD 99）、高級(jí)信號(hào)完整性分析系統(tǒng)（ Advanced Integrity 99） Protel 99SE 的功能特點(diǎn)： （ 1） 開放式集成化的設(shè)計(jì)管理體系 。 第 21 頁(yè) 共 31 頁(yè) 圖 55 報(bào)警效果圖 紅外線熱釋電傳感器采集到信號(hào)過一斷時(shí)間 (即開關(guān) 先閉合再斷開 )后， 表示有人闖入后離開即 發(fā)出報(bào)警信號(hào) ，其仿真效果如圖 56 所示。 KP506B 內(nèi)部功能圖如圖 510 所示 。兩個(gè)信號(hào)輸入端中， Vi（ ）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的位相反； Vi+（ +）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 Vo 的信號(hào)與該輸入端的相位相同。 6． 具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ?。Vi+（ +）為同相輸入端 , 表示運(yùn)放輸出端 Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。 第 25 頁(yè) 共 31 頁(yè) LM324 集成電路電路結(jié)構(gòu) 集成運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱集成運(yùn)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(jí)放大器，它的基本結(jié)構(gòu)是由輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)和偏置電路四個(gè)部分組成。用手持金屬鑷子依次點(diǎn)觸運(yùn)算放大器的兩