【文章內(nèi)容簡介】 ，把圓鐵芯上邊的帶有接觸片的鐵板吸住，使之?dāng)嚅_第一個(gè)觸點(diǎn)而 接通第二個(gè)開關(guān)觸點(diǎn)。當(dāng)線圈斷電時(shí)，鐵芯失去磁性，由于接觸銅片的彈性作用，使鐵板離開鐵芯，恢復(fù)與第一個(gè)觸點(diǎn)的接通。因此，可以用很小的電流去控制其他電路的開關(guān)。整個(gè)繼電器由塑料或有機(jī)玻璃防塵罩保護(hù)著，有的還是全密封的，以防觸電氧化。 如圖 310 所示，當(dāng)控制電路中的開關(guān) K 閉合時(shí)，電磁鐵便具有磁性，將銜鐵吸下，使繼電器觸點(diǎn)接觸，與觸點(diǎn)相連接的電源電路便接通；當(dāng)控制開關(guān) K 斷開時(shí)，電磁鐵的磁性被撤消，繼電器觸點(diǎn)彈開，電源電路亦隨之?dāng)嚅_。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 9 J u n 2 0 07 S he e t o f F i l e : H : \王 2\ 全部電路 .d db D r a w n B y:RCCkSkk電源R電源DVT電源( a) ( b ) ( c)S 圖 311繼電器的三種常見連接電路 繼電器的幾種常見連接電路如圖 311所 示。 (1)繼電器串聯(lián) RC電路：電路形式如圖 311(a)所示 ，這種形式主要應(yīng)用于繼電器的額定工作電壓低于電源電成都 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 11 壓的電路中。當(dāng)電路閉合時(shí)，繼電器線圈由于自感現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢阻礙線圈中電流的增大，從而延長了吸合時(shí)間，串聯(lián)上 RC 電路后則可以縮短吸合時(shí)間。原理是電路閉合的瞬間，電容 C兩端電壓不能突變可視為短路，這樣就將比繼電器線圈額定工作電壓高的電源電壓加到線圈上，從而加快了線圈中電流增大的速度，使繼電器迅速吸合。電源穩(wěn)定之后電容 C不起作用，電阻 R起限流作用。 (2).繼電器并聯(lián) RC 電路：電路形式見圖 311(b)所 示 ，電路閉合后，當(dāng)電流穩(wěn)定時(shí)RC電路不起作用，斷開電路時(shí)，繼電器線圈由于自感而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，經(jīng) RC電路放電，使線圈中電流衰減放慢，從而延長了繼電器銜鐵釋放時(shí)間，起到延時(shí)作用。 (3).繼電器并聯(lián)二極管電路：電路形式見圖 311(c)所示 ，主要是為了保護(hù)晶體管等驅(qū)動(dòng)元器件。當(dāng)圖中晶體管 VT由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r(shí)，流經(jīng)繼電器線圈的電流將迅速減小，這時(shí)線圈會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢與電源電壓疊加后加在VT的 c、 e兩極間，會(huì)使晶體管擊穿，并聯(lián)上二極管后，即可將線圈的自感電動(dòng)勢鉗位于二極管的正向?qū)妷?，此值硅管約 ， 鍺管約 ，從而避免擊穿晶體管等驅(qū)動(dòng)元器件。并聯(lián)二極管時(shí)一定要注意二極管的極性不可接反，否則容易損壞晶體管等驅(qū)動(dòng)元器件。 本論文采用的是繼電器串聯(lián)二極管電路，由于報(bào)警系統(tǒng)電源是 5V 的直流電源，所以選用工作電壓為 5V 的繼電器 (HRS2HSDC5V)。 紅外遙控接收 和 控制 電路 工作原理 紅外遙控接收 及控制 電路如圖 312所示。電路中的與非門 U2A、 U2B、 U2C組成一個(gè)高增益放大電路 。當(dāng)車主停車關(guān)門后，啟動(dòng)遙控器， 紅外接 收 二極管VD1 收到紅外遙控發(fā)射器發(fā)出的遙控指令，在 VD1的兩端 便產(chǎn)生了與發(fā)射器信號(hào)頻率相同的電壓信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)放大電路放大，在送往 IC1 的③腳 。 IC1是一塊鎖相環(huán)單音頻率譯碼集成電路 LM567，在它的 ⑤ 、 ⑥ 腳外接的電位器 RP1和電容C6可確定 IC1 內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率，而第 ② 腳外接的 C7則決定了內(nèi)部鎖相環(huán)路頻率捕捉帶寬， C7容量越大，鎖相環(huán)帶寬越窄，反之則越寬。當(dāng) C6 確定后，便可通過調(diào)節(jié)電位 RP1 來調(diào)整接收選頻的中心頻率。 IC1 的第 ⑧ 腳便由高電平變?yōu)榈碗娖剑?在經(jīng)反相器變?yōu)楦唠娖剿偷?D 觸發(fā)器的 CLK 端③腳，則 D觸發(fā)器CC4013 的 Q端①腳輸出高電平 ， 該信號(hào)經(jīng) R25 加至 VT6 管的基極，使 VT6 管導(dǎo)成都 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 12 通，即 繼電器 K1得電工作，其常開觸點(diǎn)閉合， 發(fā)光二極管 VD6 發(fā)光 ，且接通 報(bào)警系統(tǒng) 5V 電源，此時(shí)報(bào)警系統(tǒng)得電工作 。當(dāng)車主再次啟動(dòng)遙控器時(shí)， D觸發(fā)器電路翻轉(zhuǎn)， Q端①腳輸出低電平， VT6 管截止使繼電器 K1 斷電，常閉合觸點(diǎn)斷開，發(fā)光二極管熄滅，報(bào)警系統(tǒng)的電源斷開 ，報(bào)警系統(tǒng) 不工作 。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 2 J u n 2 0 07 S he e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n gs \ 1 \桌面 \王 2\ 全部電路 .d dbD r a w n B y:R81 00 K R91 0KC40 . 0 1u C50 . 0 1uC61 00 0 pC1 00 . 1 uRP15 1KV i n1GND2V o ut3IC3 7 80 5OUT8GND7Ct6Rt5O f i l1L f i l2IN3V+4IC2LM567VD2IN4 0 01C80 . 0 2uC1 10 . 3 3u+C92 20 uR1 01MC74 70 0 p1 2U2 A4 06 93 4U2 B4 06 95 6U2 C4 06 998U2 D4 06 9D5Q1C L K3Q2S6R4U3 A 4 01 3VT18 05 0R1 12KK1HRS2HSDC5VR1 21KVD3LE D+ 12 V+ 12 V+ 5V+ 5VVD1 圖 312 紅外遙控接收 及控制 電路 利用熱釋電紅外傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的監(jiān)測 熱釋電紅外線傳感器是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中必不可缺的檢測元件 .被廣泛應(yīng)用在各種機(jī)械 ,機(jī)床制造業(yè)及紡織、造 紙、煙草 ,輕工、食品、工礦冶金、航空工業(yè)、電力保安、汽車工業(yè)等各行各業(yè) .作限位、定位檢測 ,自動(dòng)計(jì)數(shù)、測速、自動(dòng)保護(hù) ,工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)流水線及微機(jī)信號(hào) ,數(shù)控裝置等有巨大的作用 .它的廣泛應(yīng)用，證明了的價(jià)值。本防盜報(bào)警系統(tǒng)用它來設(shè)計(jì)監(jiān)測系統(tǒng)也是出于它很好的感測和傳感器性能，能夠?qū)Ψ辣I報(bào)警系統(tǒng)起到穩(wěn)定可靠的作用。 當(dāng)汽車有盜情發(fā)生時(shí)，紅外線傳感器會(huì)檢測到盜賊的紅外線信號(hào)，從而 傳給處理器處理，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 紅外線 紅外線即紅外光是太陽光譜的一部分。紅外光的最大特點(diǎn)就是具有光熱效應(yīng)，輻射熱量，它是光譜中最大 光熱效應(yīng)區(qū)。紅外光一種不可見光，與所有電磁波一樣，具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)。紅外光在真空中的傳播速度為 3108m/s 。紅外光在介質(zhì)中傳播會(huì)產(chǎn)生衰減，在金屬中傳播衰減很大，但紅外輻射能透過大部分半導(dǎo)體和一些塑料，大部分液體對(duì)紅外輻射吸收非常大。成都 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 13 不同的氣體對(duì)其吸收程度各不相同，大氣層對(duì)不同波長的紅外光存在不同的吸收帶。研究分析表明，對(duì)于波長為 1～ 5μm 、 8～ 14μm 區(qū)域的紅外光具有比較大的 “ 透明度 ” 。即這些波長的紅外光能較好地穿透大氣層。紅外線區(qū)域劃分如下表 31所示。 表 31 紅外光區(qū) 域劃分 名稱 波長（ m? ） 近紅外線 中紅外線 36 遠(yuǎn)紅外 615 極遠(yuǎn)紅外 151000 熱釋電紅外線傳感器 熱釋電紅外線傳感器 (Pyroelectric Infrared Radiation Sensor, PIR)是20世紀(jì) 80年代發(fā)展起來的一種新型敏感元件。由于其獨(dú)特的優(yōu)越性，所以在近年來已被廣泛應(yīng)用于各種防盜報(bào)警器電路系統(tǒng)中。 熱釋電紅外線傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦 等制成尺寸為 2 1mm 的探測元件、菲涅爾透鏡組成。 熱釋電紅外線傳感器工作原理 紅外技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)為大家所熟知，這種技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代科技、國防和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。 熱釋電紅外線傳感器主要部分是由一種高熱電系數(shù)的材料制成尺寸為 2x lmm 的探測元件。在每個(gè)探測器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測元件，并將兩個(gè)探測元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。探測元件的作用是探測、接收紅外輻射并將其轉(zhuǎn)換成微弱的電壓信號(hào)。為了提高探測器的靈敏度及探測距離，一般在探測器的前方裝設(shè)一個(gè)菲涅爾透鏡 或衍射光學(xué)型聚焦鏡等。菲涅爾透鏡是用透明塑料制成的一種具有特殊光學(xué)系數(shù)的透鏡。用它和放大電路相配合，可將信號(hào)放大 70dB 以上，可以測出 10～ 20m 內(nèi)人的活動(dòng)。同時(shí)利用透鏡的特殊成都 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 14 原理，在探測器的前方產(chǎn)生一個(gè)交替變化的 盲區(qū) 和 高靈敏區(qū) 。 當(dāng)有人從透鏡前走過時(shí)，人體發(fā)生的紅外線就不斷地在 盲區(qū) 和 高靈敏區(qū) 內(nèi)切換，這樣就使接收到的信號(hào)以忽強(qiáng)忽弱的脈沖形式輸入 ,增強(qiáng)了能量幅度，從而提高了探測靈 敏度。這就是熱釋電傳感器的基本原理 [3]。 熱釋電紅外傳感器 對(duì)汽車的檢測原理 熱釋電紅外傳感器的敏感元采 用上海尼塞拉傳感器有限公司 的 SDO2 熱釋電人體紅外傳感器。該傳感器本身的探測半徑可能 不到 2m，但如果配上菲涅爾透鏡則可達(dá)到 10m,甚至更遠(yuǎn) [9]。熱釋電人體紅外傳感器的工作原理圖如 313 所示。傳感器 SD02 輸出的電壓信號(hào) 經(jīng)過濾波、放大后 與設(shè)定的 參考基準(zhǔn)電壓 相比較，比較的結(jié)果是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并送入中央處理模塊 (LM358 的 1 腳輸出送至 AT89C2051 的 端 )處理 ，即 經(jīng) R15 與 RP2 分壓后，雙運(yùn)放集成運(yùn)算放大電器 LM358 的 2 腳對(duì)地電壓（參考基準(zhǔn)電壓） 為 50 毫伏 。當(dāng)無人靠近時(shí)， LM358的 3 腳電位為零， 3腳電位低于 2腳電位，則 LM358 的 1腳輸出低電位；當(dāng)有人靠近時(shí)， SD02 輸出的電信號(hào)經(jīng)三極管 VT2 放大后通過 C17 送到 LM358 的 3 腳，此脈沖幅度可達(dá) 150 豪伏，則此時(shí) 3 腳電位高于 2 腳電位， LM358 的 1腳就由低電位變?yōu)楦唠娢弧? 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 9 J u n 2 0 07 S he e t o f F i l e : H : \王 2\ 全部電路 .d db D r a w n B y:123SD02R 1 647KR 1 551KR 1 430KR 1 71MC 1 50 .0 1 uC 1 6 4 .7 uC 1 71uV T 2805032184I C 4 AL M 3 5 8R 1 811KR 1 333KC 1 30 .0 4 7 u+C 1 2470u+ 5VP 3 .2R 1 9510 圖 313熱釋電人體紅外傳感器的工作原理 成都 理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 15 聲光報(bào)警電路和切斷電路 555 多諧振蕩 555 多諧振蕩器如圖 314 所示。當(dāng) 振蕩 器接通電源后，開始因?yàn)殡娙?C 上的初始電壓 Vc 為 0， V1=Vc=0，使 V1〈 (1/3)VCC,所以輸出為高電平，即 Vo′ =Vo=1； 同時(shí) Vo′ 開始經(jīng)電阻 R2 向 C 充電，使 Vc 按指數(shù)規(guī)律上升，電路輸出保持高電平；當(dāng)充到 V1=Vc=VT+≧ (2/3)VCC 時(shí)，輸出跳變?yōu)榈碗娖?，電?C 又經(jīng) R 555內(nèi)部的 T1 管開始放電 [8]。 同理，當(dāng)放電使得 V1=Vc≦ VT=(1/3) VCC 時(shí)，輸出又跳變?yōu)楦唠娖剑娙?C經(jīng) R2 重新開始充電。如此周而復(fù)始，電路不停地產(chǎn)生振蕩，輸出矩形脈沖。 在圖 215 中，正向脈沖寬度 T1≈ (R1+R2)C,負(fù)向脈沖寬度 T2≈ ,則 T= T1+T2,振蕩頻率 f=1/T。本設(shè)計(jì)中， R1=10K， R2=60K， C=，則 T1= *(10k+60k)*= ， T2=*60K*=,f=1/() ≈1kHz。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 8 J u n 2021 S he e t of F i l e : C : \ D oc um e nt s a nd S e t t i ngs \ 1 \ 桌面 \ 555 振蕩 . D D BD r a w n B y:T R I G2Q3R4C V ol t5T H