1、 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 课程设计课程设计 题题 目目 数字电子课程设计 红外线报警器 2012 年年 5 月月 31 日日 目录 摘要 1 1、实验内容 2 1.1 概述 . 2 1.2 课程设计任务及要求 2 1.3 系统设计 . 2 2、 元件及工具说明 . 4 2.1 三极管工作原理 . 5 2.2 电阻电容稳压管等的工作原理 5 2.3 红外线传感器 . 6 3、安装调试过程 6 4、故障分析 7 5、总结 7 1 摘要摘要 随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展。人们对私有财产的保护意识及 自身安全保护意识不断增强，因而对安防措施提出了新的要求。WFS-308
2、红外线防盗报警 器是利用人体发出的红外线信号作为信号源，经双元被动式热释红外传感器接收，通过 放大电路的模拟放大、波形整形等处理后，将微弱的人体信号变成一定幅度的数字电压 信号，结合逻辑电路处理，最后驱动蜂鸣器报警。 该报警器电路采用了 220V 市电供电，将变压器降压，有较高的可靠性和经济性。该 报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警信号， 适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。这种电路把红外线的隐 蔽性很好地应用于报警系统中，从而实现了防盗报警功能，达到了安全防护之目的。 关键关键词：词： 热释电红外热释电红外 传感器传感器 安防安防 报警
3、器报警器 2 1 1、实验内容、实验内容 1.11.1 概述概述 220V 交流市电经降压、整流、滤波后向三端稳压集成电路 IC1 供电在其输出端输出稳 定的 5V 直流电压。当人体散发出的红外线信号被热释电传感器拾得，输出放大的人体信 号，经 C2、R9 耦合后，送入 IC2 的 2 脚，经二级放大后，得到一个幅值较大的人体信 号，经 R8 耦合，送入电压比较器，当人体信号出现正幅值时，其电压高于同相输入端的 电压值，此时输出脚便输出低电平信号，C12 上的电荷经 VD5 流入 IC2 的 7 脚，C12 上的 电荷得到释放，电压比较器的反相输入端低于同相输入端，此时输出信号输出高电平信 号
4、。当有人体有效信号的高电平到来时，与非门输出低电平，经反相后输出高电平，从 IC3 的 4 脚输出高电平信号，驱动振荡电路工作。VT2、VT3 等元件组成振荡电路，当 VT1 导通后，VT2、VT3 组成的多谐振荡电路工作，产生的方波信号，经 R15 控制开关 VT4， 向有源蜂鸣器间断式供电，蜂鸣器中产生“嘟、嘟、嘟”的报警声。当人体信号消失后 一定时间后，VT1 关断，报警电路停止工作。 1.21.2 课程设计任务及要求课程设计任务及要求 当有人在报警器前面走过时，便会发出报警声，可以为作家庭防盗使用。电路采用 双元被动式热释电传感器作为红外线的接收传感器，经运算放大电路放大与处理后，将
5、人体信号变成电信号，最后驱动蜂鸣器报警。 要求： （1）一定要认真地焊接，元器件不能发生差错。可以通过对电路图的分析能够 检查电路故障。 （2）通过人体散发的红外线信号能够正确的接收，产生蜂鸣。 （3）应用对象：各大商场，公共场所监测等。 1.3 1.3 系统系统设计设计 报警器主要由电源电路、人体信号检测电路、延时电路和音频电路组成。由电路图 知， 当人体的红外线信号被热释电传感器拾得后信号端输出微小的电压信号，送入 IC2 的同 相输入端 13 脚，在一级放大后经 C2、R9 耦合后，送入 IC2 的 2 脚，经二级放大后，得 到一个幅值较大的人体信号，经 R8 耦合，送入电压比较器，当人
6、体信号出现正幅值时， 其电压高于同相输入端的电压值，此时输出脚便输出低电平信号，C12 上的电荷经 VD5 流 入 IC2 的 7 脚，C12 上的电荷得到释放，电压比较器的反相输入端低于同相输入端，此时 3 输出信号输出高电平信号。此间即使没有人体信号输入，由于 C12 上的电荷是通过 R11 进行充电，一时间 C12 上的电压也不会高于 IC2 的 10 脚，因此可以保持输出端的高电平 输出，若此间一直有人体信号输入，则 C12 上的电荷将一直被释放，因此也将长期保持 高电平输出。 由于热释电传感器在开始上电时，会有信号输出，因此必须设计延时电路，在上电 初期，就算传感器有信号输出，也不能启动报警。R12、C11 组成延时电路，刚上电时， C11 两端电压为 0，与非门的输入端为低电平，其输出端为高电平，经反相后，IC3 的 11 脚输出低电平 LED2 熄灭，同时由于 IC3 的 11 脚与 2 脚相连，与非门被封锁，此时就算 人体检测电路有信号输入，IC3 的 1 脚输入信号被封锁，报警电路不工作。当 C11 上的电 荷充到足够多时，IC3
