【文章內(nèi)容簡介】 前方產(chǎn)生一個交替變化的 盲區(qū) 和 高靈敏區(qū) 。 當(dāng)有人從透鏡前走過時，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。人體輻射的紅外線中心波長為 9～10μm，而探測元件的波長靈敏度在 ～ 20μm 范圍內(nèi)，可在傳感器頂端開一個裝有濾 光鏡片的窗口，這個濾光片只能通過波長范圍為 7～ 10μm 的光，這樣便可以制成專門探測人體輻射的紅外線傳感器 。 二、熱釋電紅外傳感器的原理 釋電紅外傳感器和熱電偶都是基于熱電效應(yīng)原理的熱電型紅外傳感器。不同的是熱釋電紅外傳感器的熱電系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熱電偶，其內(nèi)部的熱電元由高熱電系數(shù)的鐵鈦酸鉛汞陶瓷以及鉭酸鋰、硫酸三甘鐵等配合濾光鏡片窗口組成，其極化隨溫度的變化而變化。為了抑制因自身溫度變化而產(chǎn)生的干擾 該傳感器在工藝上將兩個特征一致的熱電元反向串聯(lián)或接成差動平衡電路方式，因而能以非接觸式檢測出物體放出的紅外線能 量變化 并將其轉(zhuǎn)換為電信號輸出。熱釋電紅外傳感器在結(jié)構(gòu)上引入場效應(yīng)管的目的在于完成阻抗變換。由于熱電元輸出的是電荷信號，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)１０４Ｍ Ω，故引入的Ｎ溝道結(jié)型場效應(yīng)管應(yīng)接成共漏形式 即源極跟隨器 來完成阻抗變換。熱釋電紅外傳感器由傳感探測元、干涉濾光片和場效應(yīng)管匹配器三部分組成。設(shè)計時應(yīng)將高熱電材料制成一定厚度的薄片，并在它的兩面鍍上金屬電極，然后加電對其進(jìn)行極化，這樣便制成了熱釋電探測元。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(fù)極 性的。 設(shè)計原理 當(dāng)有人在其探測區(qū)域內(nèi)以０．３～３Ｈｚ的頻率活動時，它就能感生出微弱的電信號，經(jīng)Ｕ－Ａ、Ｕ－Ｂ兩級放大后，從Ｕ－Ｂ ⑦ 腳輸出０．５～５．５Ｖ的強(qiáng)信號。 Ｄ１、Ｄ２、Ｒ１０～Ｒ１３及Ｕ－Ｃ組成雙門限比較器，因ＰＩＲ感生的信號電壓可正可負(fù)，故Ｕ－Ｂ ⑦ 腳輸出的電壓亦可正可負(fù)（對中心電壓３ Ｖ而言）。當(dāng)其輸出的電壓達(dá)到４．１Ｖ以上時，通過Ｄ１施加于Ｕ－Ｃ ⑩腳的電壓高于 ⑨ 腳的電壓（３．３Ｖ），使Ｕ－Ｃ ⑧ 腳輸出高電位；而當(dāng)Ｕ－Ｂ ⑦ 腳輸出的電位低于２Ｖ時，則Ｕ－Ｃ ⑨ 腳的電壓將通過Ｄ２下降 至２．７Ｖ以下，其 ⑧ 腳也輸出高電位。 平時無信號時，由于Ｕ－Ｃ ⑨ 腳的電位（３．３Ｖ 高于 ⑩ 腳（２．７Ｖ），故 ⑧ 腳無輸出。當(dāng)ＰＩＲ接收到信號時， ⑧ 腳就一定輸出高電位，通過Ｄ３、Ｒ１４給Ｃ８充電，使Ｕ－Ｄ {12}腳電位高于 {13}腳，其 {14}腳輸出高電位觸發(fā)雙向可控硅導(dǎo)通，點(diǎn)亮電燈。 由于Ｃ８所儲電能通過Ｒ１５、ＶＲ２放電需時約２分鐘，故在此２分鐘內(nèi)燈一直亮著。當(dāng)Ｃ８上的電壓低于 {13}腳電壓（１Ｖ）時， {14}腳無輸出，可控硅關(guān)閉，燈自動熄滅。 一、 紅外防盜報警系統(tǒng)組成及工作原理概述 隨著 時代的不斷進(jìn)步，人們對自己所處環(huán)境的安全性提出了更高的要求，尤其是在家居安全方面，不得不時刻留意那些不速之客?，F(xiàn)在很多地方都安裝了智能報警系統(tǒng)，因而大大提高了安全程度，有效保證了居民的人身財產(chǎn)安全。由于紅外線是不可見光，有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。此外，在電子防盜、人體探測等領(lǐng)域中，電紅外探測器也以其價格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)而受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎 設(shè)計內(nèi)容 通上電源，打開開關(guān)，當(dāng)有人在傳感器范圍內(nèi)活動時，燈和和喇叭就會工作，從 而實(shí)現(xiàn)報警功能。 設(shè)計目的 通過 紅外聲光報警器的設(shè)計，加深對 LM324 放大器，雙向可控硅的了解，學(xué)會紅外聲光的一些報警原理及運(yùn)用。 設(shè)計要求 根據(jù) 畢業(yè)設(shè)計 的設(shè)計內(nèi)容，正確設(shè)計電路原理圖。 合理排布電路元器件，正確焊接硬件電路板。 能夠會調(diào)試電路板，使其能夠正常工作。 實(shí)現(xiàn) 聲光報警 功能。 設(shè)計硬件框圖 二、電路板設(shè)計 電路設(shè)計 系統(tǒng) 當(dāng)有人在其探測區(qū)域內(nèi)以０．３～３Ｈｚ的頻率活動時，它就能感生出微弱的電信號，經(jīng)Ｕ－Ａ、Ｕ－ Ｂ兩級放大后，從Ｕ－Ｂ ⑦ 腳輸出０．５～５．５Ｖ的強(qiáng)信號。 Ｄ１、Ｄ２、Ｒ１０～Ｒ１３及Ｕ－Ｃ組成雙門限比較器，因ＰＩＲ感生的信號電壓可正可負(fù)，故Ｕ－Ｂ ⑦ 腳輸出的電壓亦可正可負(fù)（對中心電壓３Ｖ而言）。當(dāng)其輸出的電壓達(dá)到４．１Ｖ以上時，通過Ｄ１施加于Ｕ－Ｃ ⑩ 腳的電壓高于 ⑨ 腳的電壓（３．３Ｖ），使Ｕ－Ｃ ⑧ 腳輸出高電位；而當(dāng)Ｕ－Ｂ ⑦ 腳輸出的電位低于２Ｖ時，則Ｕ－Ｃ ⑨ 腳的電壓將通過Ｄ２下降至２．７Ｖ以下，其 ⑧ 腳也輸出高電位。 平時無信號時，由于Ｕ－Ｃ ⑨ 腳的電位（３．３Ｖ 高于 ⑩ 腳（２．７Ｖ），故 ⑧ 腳無輸出。當(dāng)ＰＩＲ接收到信號時， ⑧ 腳就一定輸出高電位，通過Ｄ３、Ｒ１４給Ｃ８充電，使Ｕ－Ｄ {12}腳電位高于 {13}腳，其 {14}腳輸出高電位觸發(fā)雙向可控硅導(dǎo)通，點(diǎn)亮電燈。 由于Ｃ８所儲電能通過Ｒ１５、ＶＲ２放電需時約２分鐘，故在此２分鐘內(nèi)燈一直亮著。當(dāng)Ｃ８上的電壓低于 {13}腳電壓（１Ｖ）時， {14}腳無輸出，可控硅關(guān)閉，燈自動熄滅。 在夜間入眠或家中無人時，可將開關(guān)Ｓ閉合，一旦有小偷潛入探測區(qū)域內(nèi)，在燈亮的同時會伴隨著鈴聲大作，可以將小偷嚇跑，起到防盜的作用。 光敏電阻ｃｄｓ及三極管Ｖ等組 成光控電路，白天因光敏電阻的阻值很小 １０ｋ Ω以下），三極管Ｖ飽和導(dǎo)通，將Ｕ－Ｃ ⑧ 腳鉗位至０．３Ｖ左右，故無論有無感應(yīng)信號，可控硅均不能導(dǎo)通，燈不能點(diǎn)亮；到了夜晚，因光敏電阻的阻值變大到幾兆歐，三極管Ｖ導(dǎo)通截止，Ｕ－Ｃ ⑧ 腳不再受其鉗位，一旦ＰＩＲ接收到信號， ⑧ 腳就立即輸出高電平，使可控硅導(dǎo)通，將燈點(diǎn)亮。 LM324 放大器 有關(guān)概述 LM324 放大器 功能性概述 LM324 系列器件為價格便宜的帶有真差動輸入的四運(yùn)算放大器。與單電源應(yīng)用場合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有 一些顯著優(yōu)點(diǎn)。該四放大器可以工作在低到 伏或者高到 32 伏的電源下，靜態(tài)電流為 MC1741 的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。每一組運(yùn)算 放大器 可用圖 1 所示的符號來表示，它有 5 個引出腳，其中 “+”、 “”為兩個信號輸入端， “V+”、 “V”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中， Vi（ ）為反相輸入端 ，表示運(yùn)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(yùn)放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相同。 LM324 的引腳排列見圖 2。 LM324 的特點(diǎn)： ： 3V32V ：最大 100nA