【文章內(nèi)容簡介】 但是 CC4013 是一個(gè)雙D 觸發(fā)器，所以只用它的一個(gè)就行。CC4013 的管腳圖如圖 39 所示。 圖 38 1位 D觸發(fā)器的邏輯圖 圖 39 CC4013的管腳圖 繼電器的工作原理和特性 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路） ，通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)” 。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10電路等作用。圖 310 繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)繼電器就是電子機(jī)械開關(guān)，它是用漆包銅線在一個(gè)圓鐵芯上繞幾百圈至幾千圈，當(dāng)線圈中流過電流時(shí)，圓鐵芯產(chǎn)生了磁場，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 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 19Jun2022 Sheet of File: H:\信2\ Drawn By:RCCkSk k信信R信信DVT信信(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：電路成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11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)妷海酥倒韫芗s ，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)射器信號頻率相同的電壓信號，該信號經(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诮?jīng)反相器變?yōu)楦唠娖剿偷?D 觸發(fā)器的 CLK 端③腳，成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12則 D 觸發(fā)器 CC4013 的 Q 端①腳輸出高電平，該信號經(jīng) R25 加至 VT6 管的基極，使 VT6 管導(dǎo)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 6ABCD654321DCBA TitleNumber RevisionSizeBDate: 22Jun2022 Shet of File: C:\Documents and Setings\1\信\信2\ By:R810K R9 C6100pRP151KVin 1GND2Vout3 IC3 7805OUT8 GND7Ct6 Rt5Ofil 1Lfil 2IN 3V+ 4IC2LM567VD2IN401+C920uR101MC7470p1 2U2A4069 3 4U2B4069 5 6U2C406998U2D4069D5Q 1CLK3Q 2S6R4U3A4013VT18050R12KK1 HRS2HSDC5VR121KVD3LED+12V+12V+5V+5VVD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)對汽車的監(jiān)測應(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、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,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)，紅外線傳感器會檢測到盜賊的紅外線信號，從而傳給處理器處理，發(fā)出報(bào)警信號。 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)中傳播會產(chǎn)生衰減，在金屬中傳播衰減很成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13大，但紅外輻射能透過大部分半導(dǎo)體和一些塑料，大部分液體對紅外輻射吸收非常大。不同的氣體對其吸收程度各不相同，大氣層對不同波長的紅外光存在不同的吸收帶。研究分析表明，對于波長為 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 21mm 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。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。用它和放大電成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14路相配合，可將信號放大 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)果是把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號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? 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 19Jun2022 Sheet of File: H:\信2\ Drawn By:123SD02R1647KR1551KR1430KR171M C171uVT2805032 184IC4ALM358R1811KR13+C12470u+5VR19510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)榈碗娖剑娙?C 又經(jīng) R555內(nèi)部的 T1 管開始放電 [8]。同理，當(dāng)放電使得 V1=Vc≦V T=(1/3) VCC 時(shí)，輸出又跳變?yōu)楦唠娖?，電容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 6ABCD654321D