1、 课 程 设 计 2013 年 3 月 1 日 课 程 光电检测技术 题 目 红外感应式语音门铃电路设计 院 系 电子科学学院 专业班级 应物 09-1 班级 学生姓名 学生学号 指导教师 第第 1 1 章章 概述概述 1.11.1 目的及意义目的及意义 激光具有良好的单色性和相关性，因此，在精密计量、光通信、光频标、高分辨光谱学等 领域中得到了广泛的应用。 门铃历史悠久，现代社会最常见的是电子门铃。门铃的类型由有线门铃发展为无线 门铃， 由单纯的音乐门铃发展到对讲门铃，遥控门铃，可视门铃等。随着经济的发展， 门铃也已经 不单纯作为居家提醒来客的工具了。善于创新的人类会去思考，门铃是否可 以用
2、来提醒主宾 双方，是否可以既用于迎宾又用于防盗。感应门铃就是在这种探索中产生。 感应门铃又称迎宾器， 是近年才有的常用于小型商铺， 超市起迎宾防盗作用的电子 产品。 感应门铃的前身是电子防盗报警器；事先人们用它来防盗的，但后来因为电子防 盗报警器发 出的声音是刺耳的报警声，对进店的顾客产生消极的影响，后来演变成比较 悦耳的声音，特 别是：叮咚声，您好，欢迎光临等音效备受用户的青睐，顾客一进门就报出欢迎语音，起到了 礼貌问候，从而做到提醒店员有人进店和迎宾的两重作用。 感应门铃分光感应式和红外感应式。光感门铃是利用人体反射光线，光敏电阻得到 足够 大变化的光线，电路产生变化电流触发电路，灵敏度跟
3、物体反射率有关。但光感迎 宾器与环 境光照度有关，黑暗情况下不能正常使用。常见红外感应式门铃使用红外热释 电传感器，本 身不发射任何信号，当接收到人体辐射的特定红外线中心波长信号时，才会触发电路。 光感应式的价格便宜，但是误报率高，因为的传感核心是光敏电阻，光敏电阻对可见 光 大部分波长都反应变化，故光线变化可能会触发迎宾器反应。红外感应式的相比价格 较高， 但优点误报极少，加上前面的菲涅尔透镜窗口，从而将误报率降至最低。红外式 采用先进微 电脑制造技术，无论白天黑夜都可正常使用，即可做迎宾器使用，也可做独 立报警器使用。 性能卓越，节能易用，灵敏度强，更适合市场的需要，更贴近消费者的 生活内
4、容，办公写字 楼、家居、商店、工厂等各种场合均可使用，带来方便之余，更带来意想不到的快乐和安全感。 红外感应式技术的核心就是红外探测器。红外探测器是一种将不可见的红外辐射转 换成 可测量的信号的光敏器件。探测器作为红外整机系统的核心关键部件，探测、识别和分析红外 信息。一个完整的红外探测器包括红外敏感元件、红外辐射入射窗口、外壳、 电极引出线以 及按需要而加的场镜、浸没透镜、滤光片等。按工作机理分为热探测器和光子探测器两大类。 热释电红外传感器就是热探测器的一种。 本次设计就是要根据现有红外感应门铃技术，在掌握其设计原理的基础上，利用红外探测 器加上必要的芯片及元器件，制作一个简易实用廉价的感
5、应门铃。 1.21.2 基本内容和设计方案基本内容和设计方案 1.2.11.2.1 基本内容基本内容 1）了解红外感应探测技术，重点掌握热释电红外传感器的原理，掌握常用逻辑芯片及独 立元器件的应用情况，熟悉常见红外感应器件的性能参数。了解语音芯片的型号及存储内容。 了解可能使用的常见芯片及独立元器件的价格。 2）根据理论知识及实际需要与成本限制，分析需要使用的模块，构建完整模型，进行模 块分析，设计出合理完善的技术方案，另外注意功能的拓展功能实现的难易程度，及拓展模块 与原电路的兼容性。 3）根据所设计的方案，完成电路仿真。 1.2.2 1.2.2 技术方案技术方案 本方案设想用于商铺门口，当
6、有顾客进入时，门铃自动响起悦耳的音乐，提醒店主 有人 进入并起欢迎顾客的作用。而在顾客离去时，门铃不发声。并且电路应具有一定的 拓展空间，以便后续实现附加功能。 在探测模块，预选用热释电红外探测模块，只对人体发出的特定红外波长有感应效果，屏 蔽了其他外界影响引起的误报。由于要确定顾客的行走方向，故需要两个探测感应模块，根据 信号产生的先后顺序来判别是进还是出。在控制模块，使用门电路，触发器和独立元器件，通 过组合， 使控制电路可以根据探测模块产生的不同信号来判别顾客的进出， 从而产生不同的控 制信号，得到不同的响应功能。 在发声模块，采用内置特定音乐的音乐芯片，搭配小功率喇叭，实现发声功能。这里使用 “请开门”的语音芯片也可以使用的音乐芯片等。 在供电模块，采用 5V直流电源供电。功能实现后可考虑增加拓展模块，如当顾客出门时 发出另一种提示音，或者在商铺无人时，模式改为报警门铃等。 1.31.3 课题研究
