【正文】 路中每個按鈕都是一個常開開關電路，當按鈕未被按下時， 口輸入為高電平，當按鈕按下時， — 口輸入為低電平。定時器外部管腳與功能表如下： 圖 36 NE555定時器的管腳 NE555 定時器 閥值輸入 V11⑹ 放電端 V’ 0⑺ 觸發(fā)輸入 V12⑵ 控制電壓 V1c ⑸ 地⑴ ⑶ V0 R D復位⑷ Vcc電源⑻ 圖 35電壓比較電路圖 6 表 31 NE555定時器功能表 輸入 輸出 閥值輸入 V11 觸發(fā)輸入 V12 復位 R D 輸出 V0 放電管 T X X 0 0 導通 2Vcc3 Vcc3 1 1 截止 2Vcc3 Vcc3 1 0 導通 2Vcc3 Vcc3 1 不變 不變 執(zhí)行電路 如圖 37所示 ,當傳感器在無觸發(fā)信號輸入的靜態(tài)時保持低電平 ,當有檢測信號時 ,比較器輸出一個高電平 ,經過施密特觸發(fā)器變?yōu)榈碗娖絹碛|發(fā)后級的 555 延遲電路，延遲電路后的三極管飽和導通 ,發(fā)射極變?yōu)楦唠娖?,繼電器動作 ,常開開關吸合 ,照明燈接通電源后亮。延時電路工作時 ,輸出的高電平或接通報警器電源進行報警 [7]，同時使繼電器吸合。 延 時電路 延時電路使用單時基電路 NE555,延時時間 RC? 。當紅外傳感器檢測到人的活動， U3A⑶腳的電平高于⑵腳所加的 , D1導通，其高電平使得開關管飽和導通，將延時器的⑵腳拉成低電平，致使定時電路工作。 如圖 35所示：在二極管加一個開關三極管，以它的輸出來控制延時 電路 [6]。 而當紅外傳感器沒有檢測到人活動時，由靜態(tài)電路可知，該 5V 直流信號同時加到LM324 的 U3A⑶腳，又知道 R1 R1 R13將窗口電壓上、下限設置為 和 ，即 U3A⑵腳偏置為 ， U3A⑶腳偏置為 。 4 C11 00 uFR11KR31 00 KC 112 20 uFC 101 00 uF R71 00 KR 112 20 KR 146 8KR 165 60 KC54 7u FR91KR 126 8KD1C24 70 uFR41 0K321411U 1AL M 3 24321411U 2AL M 3 24321411U 3AL M 3 24C41 0n FC71 0n FR62 00 KR 101 M KC31 0u FC 171 0u FR51 00 KR81 00 KR 132 20 KQ12 N 3 90 4R 156 8KT R I G2Q3R4C V o l t5T H R6D I S7VCC8GND1N E 5 55C91 00 pFC81 0n F+5X1DS15G N D 圖 34熱釋電傳感器的基本電路圖 電壓比較器 LM324 另外兩個運放組成電壓比較檢測窗口 ,由 R R5和 R R8將高、低通放大器的 U1A⑶腳和 U2A⑶腳均設置為 1/2Vcc,即 。 p 39p 38p 37p 36p 35p 34p 33p 32p 21p 22P 24P 25P 26P 27P 28R X D10WR16P S E N29A L E / P30T X D11P 8P 7P 6P 5P 4P 3P 2P 1T115TO14I N T 113I N T 012P E S E T9X218X119E A / V P31P 23RD17A T 8 9C 51abfcgdeDP Y1234567abcdefg8dpdpD S 1abfcgdeDP Y1234567abcdefg8dpdpD S 2abfcgdeDP Y1234567abcdefg8dpdpD S 3abfcgdeDP Y1234567abcdefg8dpdpD S 488 8 8 8R nA5 00 x8S4S3S2R24 70R 7A4 .7KR 5A4 .7KD3+5Y6MC13 0p FC23 0p F1KQ22 N 3 90 41 0m H+5P or tX1S22 20 V ~G N D 圖 33單片機系統(tǒng)的電路圖 熱釋電傳感器的電路分析及設計 高低通放大器 使用通用四運放 LM324,用其中兩個運放組成一級、二級通放大器。鍵盤通過 和 控制最大報警人數(shù)。同時系統(tǒng)還可以使用在一些大型的公共場合，作為檢測人數(shù)個數(shù)和人數(shù)的最大容量控制。驅動電路將控制信號放大大并推動聲光報警設備完成相應動作，當報警延遲一段時間后自動解除 ，也可人工手動解除報警信號，然后通過 LED 顯示報警次數(shù)。設置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經測量放大電路、比較電路送至門限開關，打開門限閥門送出 TTL 電平至 89C51 單片機。 圖 24菲涅爾透鏡視場結構 圖 2— 4菲涅爾透鏡外形圖 0總體電路設計 1 總體電路設計 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)組成如圖 31所示。菲 涅爾透鏡一般由聚乙烯塑料片制成，呈乳白色 半透明狀。這樣，當人體在裝有菲涅爾透鏡的傳感器監(jiān)控范圍內運動時，人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡傳到傳感器上，形成一個不斷交替變化的盲區(qū)和亮區(qū)，使得敏感單元的溫度不斷變化，傳感器從而輸出信號，或者說，人體在監(jiān)控范圍內活動時，進人一 個視場后，又走出這個視場，再進人另一視場對傳感器而言，相當于一會兒看到人，一會兒又看不到人，人體的紅外線輻射不斷改變傳感器的溫度，使之有一個又一個相應的電信號。加裝菲涅爾透鏡可使傳感器的探測半徑從不足 2m提高到至少 8m范圍。 菲涅爾透鏡 V Z I d 圖 23熱釋電傳感器的電路連接 0應用元件的介紹 5 目前人體驗知系統(tǒng)中的光調制器一般都采用多元陣列式菲涅 爾透鏡，它起到紅外輻射收集器和調制器的雙重作用。熱釋電晶體自發(fā)極化強度隨溫度變化，使電極表面感應電荷發(fā)生變化。如果 1/f小于自由電荷中和面束縛電荷所需要的時間，那么在垂直于 PS的晶體的兩個端面之間就會產生開路電壓。所以利用熱釋電探測器探測的紅外輻射必須經過調制 [2]。 若沒有經過調制的紅外輻射熱釋電晶體，使溫度升高到一個新的平衡值，那么電極表面的感應電荷也變化到新的平衡值，不再 “ 釋放 ” 電荷，也就 不再輸出信號。 如果在熱釋電晶體沿極化軸的端面裝上電極，那么自發(fā)極化在電極上感應的電荷量為： SQ AP? （ 23） GND S D JFET G Rg 敏感元 圖 22熱釋電 傳感器的電路圖 4 當紅外輻射照射時，熱釋電晶體溫度升高，自發(fā)極化電晶體溫度升高，自發(fā)極化強度降低，因此電極表面上感應電荷減少，這相當于“釋放”了一部分電荷，因此稱之為熱釋電現(xiàn)象。但是這些面束縛電荷常常被晶體內部或外部的電荷所中和，因而顯示不出來。溫度超過居里溫度，鐵電體發(fā)生變化，從極化晶體變?yōu)榉菢O化晶體，極化強度變?yōu)榱?。隨著溫度升高，自發(fā)極化強度下降。在傳感器頂端開設了一個裝 有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為 7~10ｕ m，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。它的等效電路是一個在負載電阻上并聯(lián)一個電容的電流發(fā)生器，其輸出阻抗極高，而輸出電壓信號又極其微弱，故在管內附有 JFET 及厚膜電阻，以達到阻抗的目的。 窗口 D S GND 圖 21熱釋電傳感器的結構圖 0應用元件的介紹 3 如圖 21， 22所示為熱釋電紅外傳感器的結構圖、電路圖。它可以分成熱釋電探測器和光子探測器兩大類：其中，熱釋電探測器是電效應工作的探測器，其響應速度雖不如光子型，但由于它可在室溫下使用、光譜響應寬、工作頻率寬，靈敏度與波長無關，因此其應用領域廣，容易使用。所以如果能量出物體的輻射功率，則可確定它的溫度 [1]。 ε 為黑度系數(shù)，表示物體的發(fā)射能力接近黑體的情況，其值在 0～ 1 之間。 據(jù)斯 蒂芬－波茲曼常數(shù)，絕對黑體其溫度 T與輻射能之間的關系為： 54 40 33215 KETCh? ??? （ 21） 2 其中： ?