红外感应开关的主要器件为人体热释电红外传感器。
人体热释电红外传感器：人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能触发开关动作。当有人进入开关感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，开关自动接通负载，人不离开感应范围，开关将持续接通；人离开后或在感应区域内无动作，开关延时（时间可调TIME 5-120秒）自动关闭负载。
红外感应开关感应角度120度，距离7-10米，延时时间可调。
红外感应技术现已经相当成熟，并运用与各个领域，未来的发展更不可估量！
郑州兴邦
说起开关，谁都不会陌生，但说起人体红外智能感应开关，可能就有很多人不太熟悉了。下面，就让我们一起来认识下人体红外感应开关：
红外感应开关的主要器件为人体热释电红外传感器。
人体热释电红外传感器：人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。
人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能触发开关动作。当有人进入开关感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，开关自动接通负载，人不离开感应范围，开关将持续接通；红外感应开关的感应角度为120度，距离7-10米，延时时间可调。人离开后或在感应区域内无动作，开关延时（时间可调TIME 5-120秒）自动关闭负载。一般来说，一个完整的人体红外感应开关主要包含以下部分：
1.单极性设计:同普通墙壁开关(二线接驳),可接各类阻性负载(无需任何配件).
2.全自动感应元件:人来开关立即接通,人离开后延时自动关闭.
3.无触点电子开关:接通负载的瞬间无大的冲击电流,延长负载使用寿命.
4.自动测光:光线强时不感应(出厂设置),带感光调节(也可调节在任意光线下感应或全天侯感应).
5.自动随机延时(可连续延时方式):人在感应范围活动,开关始终接通,直到人离开后才自动关闭，(可选不连续延时方式).
6.延时时间可调:16秒-350秒(也可根据客户要求订做,订做范围零点几秒至30分钟).
本控制器采用热释远红外技术、专用温控电路，针对使用空调的办公室、公共场所专业设计。本控制器可控制室内温度低于26℃（可调）时空调自动停止工作。室内温度高于26℃时，室内有人时自动接通空调电源以备开启，室内无人时自动切断空调电源以达到节电的效果。具有灵敏度高、工作可靠的优良品质。
主要技术指标
1、测控距离：8－10m
2、可控视角：120°
3、启动时间：0.5s
4、无人断电延时：15 min
5、安装方法：直接法
适用范围：大学、中学、学校、政府机关、企业、公司、写字楼、医院、宾馆等的办公室、教室、图书馆等各种场所。
人体红外感应模块(热释电红外传感器提供原理图) 人体红外模块
一、特点
采用PIR热释电传感器、菲涅尔
低功耗、静态功耗50uA
宽电压范围、DC 4.5-20V
电路板小体积38*28mm(32*24*mm)
可重复/不可重复触发方式选择
使用简单、电源+ -信号输出
感应距离7米
感应角度110°
二、电气参数
工作电压范围直流电压4.5-20V
静态电流50uA
输出电平高3.3 V /低0V
触发方式L不可重复触发/H重复触发
电路板外形尺寸38*28mm(32*24*mm)
感应角度110°
感应距离7米
三、应用范围
■安防产品■人体感应玩具
■人体感应灯具■工业自动化控制等
热释电红外开关是BISS0001配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成的被
动式红外
开关。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干
机和自动洗衣
机等装置，是一种高技术产品。特别适用于企业，宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏
感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统
品牌电应普型号DYP-ME003
种类光学材料混合物
材料物理性质半导体材料晶体结构单晶
制作工艺集成输出信号开关型
防护等级IP67线性度0.1（%F.S.）迟滞0.1（%F.S.）重复性0.1（%F.S.）灵敏度高漂移无
分辨率高
基于红外线技术的自动控制产品,灵敏度高，可靠性强，超低电压
工作模式,广泛应用于各类自动感应电器设备,尤其是干电池供电
的自动控制产品。
电气参数：
■功能特点:
1.全自动感应:人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延
时关闭高电平，输出低电平。
2.光敏控制（可选择，出厂时未设）：可设置光敏控制，白天或光线强时不
感应。
3.温度补偿(可选择，出厂时未设)：在夏天当环境温度升高至30～32℃，
探测距离稍变短，温度补偿可作一定的性能补偿。
4.两种触发方式：（可跳线选择）
a.不可重复触发方式:即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将
自动从高电平变为低电平；
b.可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体
在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平（感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。
5.具有感应封锁时间(默认设置:2.5S封锁时间)：感应模块在每一次感应输
出后（高电平变成低电平），可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接受任何感应信号。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。(此时间可设置在零点几秒—几十秒钟)。
6.工作电压范围宽：默认工作电压DC4.5V-20V。
7.微功耗:静态电流<50微安，特别适合干电池供电的自动控制产品。
8.输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。
■使用说明:
1.感应模块通电后有一分钟左右的初始化时间，在此期间模块会间隔地输出0-3次，一分钟后进入待机状态。
2.应尽量避免灯光等干扰源近距离直射模块表面的透镜，以免引进干扰信号产生误动作；使用环境尽量避免流动的风，风也会对感应器造成干扰。
3.感应模块采用双元探头，探头的窗口为长方形，双元（A元B元）位于较长方向的两端，当人体从左到右或从右到左走过时,红外光谱到达双元的时间、距离有差值，差值越大，感应越灵敏，当人体从正面走向探头或从上到下或从下到上方向走过时，双元检测不到红外光谱距离的变化，无差值，因此感应不灵敏或不工作；所以安装感应器时应使探头双元的方向与人体活动最多的方向尽量相平行，保证人体经过时先后被探头双元所感应。为了增加感应角度范围，本模块采用圆形透镜，也使得探头四面都感应，但左右两侧仍然比上下两个方向感应范围大、灵敏度强，安装时仍须尽量按以上要求。
■应用范围
■安防产品■人体感应玩具
■人体感应灯具■工业自动化控制等
使用说明：
1.感应模块通电后有一分钟左右的初始化时间，在此期间模块会间隔地输出0-3 次，一分钟后进入待机状态。
2. 应尽量避免灯光等干扰源近距离直射模块表面的透镜，以免引进干扰信号产生误动作；使用环境尽量避免流动的风，风也会对感应器造成干扰。
3. 感应模块采用双元探头，探头的窗口为长方形，双元（A元B元）位于较长方向的两端，当人体从左到右或从右到左走过时,红外光谱到达双元的时间、距离有差值，差值越大，感应越灵敏，当人体从正面走向探头或从上到下或从下到上方向走过时，双元检测不到红外光谱距离的变化，无差值，因此感应不灵敏或不工作；所以安装感应器时应使探头双元的方向与人体活动最多的方向尽量相平行，保证人体经过时先后被探头双元所感应。为了增加感应角度范围，本模块采用圆形透镜，也使得探头四面都感应，但左右两侧仍然比上下两个方向感应范围大、灵敏度强，安装时仍须尽量按以上要求。
热释电传感器基本知识和使用中的常见问题
热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。早在1938年，有人提出过利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视，直到六十年代，随着激光、红外技术的迅速发展，才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器，它可以作为红外激光的一种较理想的探测器。它目标正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。除了在我们熟知的楼道自动开关、防盗报警上得到应用外，在更多的领域应用前景看好。比如：在房间无人时会自动停
机的空调机、饮水机。电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的机构。开启监视器或自动门铃上的应用。结合摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等……。您可以根据自己的奇思妙想，结合其它电路开发出更加优秀的新产品。或
自动化控制装置。
热释电传感器基本知识
热释电效应同压电效应类似，是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象。热释电传感器是对温度敏感的传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，在元件两个表面做成电极，在传感器监测范围内温度有ΔT的变化时，热释电效应会在两个电极上会产生电荷ΔQ，即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。由于它的输出阻抗极高，在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失，即当环境温度稳定不变时，ΔT=0，则传感器无输出。当人体进入检测区，因人体温度与环境温度有差别，产生ΔT，则有ΔT输出；若人体进入检测区后不动，则温度没有变化，传感器也没有输出了。所以这种传感器检测人体或者动物的活动传感。由
实验证明，传感器不加光学透镜(也称菲涅尔透镜)，其检测距离小于2m，而加上光学透镜后，其检测距离可大于7m。
使用中应注意以下几点：
第一、直流工作电压必须符合我们要求的数值，过高和过低都会影响模块性能，而且要求电源必须经过良好的稳压滤波，例如电脑USB电源、手机充电器电源、比较旧的9V的层叠电池都无法满足模块工作要求，建议客户用变压器的电源并经过三端稳压芯片稳压后再通过220UF和0.1UF的电容滤波后供电。
第二、调试时人体尽量远离感应区域，有时虽然人体不在模块的正前方，但是人体离模块太近时模块也能感应到造成一直有输出，还有调试时人体不要触摸电路部分也会影响模块工作，比较科学的办法是将输出端接一个LED或者是万用表，把模块用报纸盖住，人离开这个房间，等2分钟后看看模块是否还是一直有输出？
第三、模块不接负载时能正常工作，接上负载后工作紊乱，一种原因是因为电源容量很小负载比较耗
电，负载工作时引起的电压波动导致模块误动作，另一种原因是负载得电工作时会产生干扰，例如继电器或者电磁铁等感性负载会产生反向电动势，315M发射板工作时会有电磁辐射等都会影响模块。解决办法如下：A、电源部分加电感滤波。B、采用负载和模块使用不同的电压的方法，例如：负载使用24V工作电压，模块使用12V工作电压，其间用三端稳压器隔离。C: 使用更大容量的电源。
第四、人体感应模块只能工作在室内并且工作环境应该避免阳光、强烈灯光直接照射，如果工作环境有强大的射频干扰，可以采用屏蔽措施。若遇有强烈气流干扰，关闭门窗或阻止对流。感应区尽量避免正对着发热电器和物体以及容易被风吹动的杂
物和衣物。
第五、人体感应模块建议安装在密封的盒里，否则可能一直会有输出信号。
第六、如果要求人体感应模块的探测角度小于90度时，可以用不透明胶纸遮挡镜片或裁剪缩小镜片来实现。
第七、人体感应模块采用双元探头，人体的手脚和头部运动方向与感应灵敏度有着密切的联系，而且红外模块的特性决定了无法精确控制感应距离。
第八、模块中的探头（PIR）可以装焊在电路板的另一面。也可将探头用双芯屏蔽线延长，长度应在20厘米以内为好。
工科大楼，中央空调，采用三菱电机，控制器型号：PAR-21MAA，室内机室外机供电均为三相四线制，380v，红外感应为限柜机使用，三菱电机的空调控制系统可以通过网络浏览器（Internet Explorer）或者综合管理软件（TG-2000A）进行远程控制和管理。
同时三菱电机的空调控制系统可以采用BACnet和LONWORKS这两种开放式的通讯协议，简单的兼容于BMS楼宇管理系统。这样，空调的控制系统有了良好的兼容性。
1.单极性设计:同普通墙壁开关(二线接驳),可接各类阻性负载(无需任何配件).
2.全自动感应:人来开关立即接通,人离开后延时自动关闭.
3.无触点电子开关:接通负载的瞬间无大的冲击电流,延长负载使用寿命.
4.自动测光:光线强时不感应(出厂设置),带感光调节(也可调节在任意光线下感应或全天侯感应).
5.自动随机延时(可连续延时方式):人在感应范围活动,开关始终接通,直到人离开后才自动关闭，(可选不连续延时方式).
6.延时时间可调:16秒-350秒(也可根据客户要求订做,订做范围零点几秒至30分钟).
技术参数
工作电压:AC180V-250V(50/60Hz)
负载特性：阻性负载（白炽灯、排气扇等）
负载功率：25W-200W
接线方式：单极性供电(二线接驳)
自身功耗:<0.5W
感应范围:140度圆锥角,5-8米以内
延时时间:16秒-350秒(可调)
感光度:5LUX-500LUX(可调)
工作温度：-20℃-+50℃
应用范围
走廊、楼道、卫生间、地下室、仓库、车库等场所的自动照明、排气扇的自动抽风以及其它电器的自动控制等功能，同时可用于防盗等用途。
BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。
菲涅尔镜片的原理和应用
菲涅尔镜片是红外线探头的“眼镜”，它就象人的眼镜一样，配用得当与否直接影响到使用的功效，配用不当产生误动作和漏动作，致使用户或者开发者对其失去信心。配用得当充分发挥人体感应的作用，使其应用领域不断扩大。
菲涅尔镜片是根据法国光物理学家FRESNEL发明的原理采用电镀模具工艺和PE（聚乙烯）材料压制而成。镜片（0.5mm厚）表面刻录了一圈圈由小到大，向外由浅至深的同心圆，从剖面看似锯齿。圆环线多而密感应角度大，焦距远；圆环线刻录的深感应距离远，焦距近。红外光线越是靠进同心环光线越集中而且越强。同一行的数个同心环组成一个垂直感应区，同心环之间组成一个水平感应段。垂直感应区越多垂直感应角度越大；镜片越长感应段越多水平感应角度就越大。区段数量多被感应人体移动幅度就小，区段数量少被感应人体移动幅度就要大。不同区的同心圆之间相互交错，减少区段之间的盲区。区与区之间，段与段之间，区段之间形成盲区。由于镜片受到红外探头视场角度的制约，垂直和水平感应角度有限，镜片面积也有限。镜片从外观分类为：长形、方形、圆形，从功能分类为：单区多段、双区多段、多区多段。
下图是常用镜片外观示意图：
下图是常用三区多段镜片区段划分、垂直和平面感应图。
当人进入感应范围，人体释放的红外光透过镜片被聚集在远距离A区或中距离B区或近距离C区的某个段的同心环上，同心环与红外线探头有一个适当的焦距，红外光正好被探头接收，探头将光信号变成电信号送入电子电路驱动负载工作。整个接收人体红外光的方式也被称为被动式红外活动目标探测器。
镜片主要有三种颜色，一、聚乙烯材料原色，略透明，透光率好，不易变形。二、白色主要用于适配外壳颜色。三、黑色用于防强光干扰。镜片还可以结合产品外观注色，使产品整体更美观。
每一种镜片有一型号（以年号+系列号命名），镜片主要参数：
一、外观描述——外观形状（长、方、圆）、尺寸（直径）。以毫米为单位。
二、探测范围——指镜片能探测的有效距离（米）和角度。
三、焦距——指镜片与探头窗口的距离，精确度以毫米的小数点为单位。长形和方形镜片要呈弧形以焦距为单位对准探头窗口。
镜片与探头的配合应用——我们常用的是双源式探头，揭开滤光玻璃片，其内部有两点对7—14um的红外波长特别敏感的TO—5材料连接着场效管。
静态情况下空间存在红外光线，由于双源式探头采用互补技术，不会产生电信号输出。动态情况下，人体经过探头先后被A源或被B源感应，Sa
A、单区多段水平式和单区多段垂直式。
图（4）单区多段水平式感应角度大，这是探头水平视场角度大的缘故，形成一个长方形扇面感应区，单区多段水平式亦称水平幕帘式感应，此感应方式能避开上下红外线干扰。图（5）单区多段垂直式感应角度小，这是探头垂直视场角度小的缘故，形成一个垂直形扇面感应区，单区多段垂直式亦称垂直幕帘式感应，此感应方式能避开左右红外线干扰。图（6）探头与镜片配合不符合Sa
B、多区多段感应式和多区多段圆锥体式。
图（7）是多区多段感应式探头与镜片对应位置和探测效果图，多区多段感应式多用于挂墙式安装，倾斜向下探测三个不同的区域。图（8）是多区多段圆锥体感应式，多用于吸顶式安装，直接向下探测。采用双源探头配用圆形镜片感应方向图不似圆锥体，因为探头水平视角大于垂直视角而且出现Sa=Sb的现象，圆锥体效果图会中间凹陷。如果圆形镜片配用四源探头，感应方向图更趋似圆锥体，见图（8）探测效果图。多区多段感应式和多区多段圆锥体式感应区域宽广，多用于大面积探测。
探头与镜片配合不符合要求，上图左中镜片上下放反，上图右中探头设置在镜片中间，均无远距离感应效果，下盲区加大，出现不感应现象。
C、另类探测效果的方法。探头与镜片偏离，产生不同的探测方向和效果。探头偏上，探测方向向下，见下图左。同理，探头偏下，探测方向向上。探头偏左，探测方向向右，见下图中。同理，探头偏右，探测方向向左。探头偏45度，降低人体活动受方向的限制，见下图右。探头偏45度且稍微倾斜，适宜探测狭长区域。
【标题】红外感应开关的设计与实现 【作者】蒋登科 【关键词】红外传感器开关设计 【指导老师】朱斌 【专业】应用电子技术 【正文】 1.绪论 1.1课题背景简介 随着人们生活水平的提高和电子技术的进步，原有的“机械开关”已渐渐不能满足现在人们对于“节能”“方便”的理解，人体红外线感应开关正是为了解决这些问题而研制的。它具有寿命长，速度快，精度高，抗干扰性较强，节能等优点。在现实生活中已渐渐代替了机械开关。 现代建筑楼宇使用声控、光控、触摸开关控制走廊照明越来越普遍，其好处是消灭了长明灯现象。但是，它们各有缺陷。当你两手提着重物上楼时，就不易触摸开关；声控开关当噪音够分贝量时，会误动作；雷达开关解决了声控开关的毛病，可它本身发射的电波具有穿透性，同样会产生误动作。 红外感应开关电路克服了上述缺陷，不但能应用于走廊、车库、仓库、地下室、消防通道等场合，还可应用于家庭和宾馆卧室。做到人进灯先亮或启动抽风扇工作，人离开则停止工作。针对以上开关的优、缺点，我设计了人体红外线感应开关。此开关可以使我们的生活更加便利，能源消耗得更少。此开关使用方便。它不再依赖传统的手动控制进行开关用电器，而是借助红外传感器，以感应人体红外线的方法，自动控制开关，使我们不方便时也能随意控制电灯及用电器。 1.2国内外研究现状 目前对射型红外线感应开关比较普遍，对射型红外线感应开关分为两种方式，一是反射式，二是折档式。反射式对射型红外线感应开关通过感应板接受物体反射回来的红外光波，感应距离为1.5米以内，感应范围较小。折档式对射型红外线感应开关的控制板发射红外线到接收方，中间需要有人或物体折档发射信号，其安装容易受到限制。 制作一种反射式红外感应开关，此文献介绍了LS-2型嘎巴应开关，它是一种集红外线发射电路，接受电路及驱动电路于一体的反射型感应开关，它具有发射，接受一体化，安装，使用方便，模块工作电流小（2-4mA），反射距离在2m左右，可广泛应用在免触式感应电子水龙头，防盗报警器，儿童玩具，汽车盗车报警器，电子计数器等产品上。此感应开关的缺点就在于感应距离较短，范围较小，不适用于路灯这样的远距离控制[1]。 制作一种折档式红外线感应开关，此文献介绍的方法是单独安装红外线发生器和接受器。再通过接受器把红外线信号转换成电信号进行放大控制，从而实现开关功能，此红外线开关的特点在于感应范围较大（最大可达10m）左右。其缺陷在于中间需要有人或物体折档发射信号，其安装容易受到限制。不适合在狭小的空间安装[2]。 制作MHW－86型热释电红外感应开关，该开关采用红外传感器D203S连接IC(BM8072)组成红外线人体感应开关。该开关体积小巧，感应距离约8米，锥角140°C。当有人进入感应
人体感应开关红外感应延时开关(控制器) 人体是一特定波长红外线的发射体，由红外传感器检测到这种红外线的变化并予以放大选频处理后，可以推动适当的负载，此乃人体红外自动开关。这一检测技术较之超声、哑声、微波方式更为灵敏与准确。它要求PIR热释电人体红外传感器的信号放大处理电路有很高的灵敏度并要能准确 鉴别生物体与非生物体的运动，使误动作率降到最低。且体积小，自耗电微少。采用热释电红外传感器及专用单片集成电路构成的这种开关能成为人到灯亮、人走灯灭。它安装方便，可直接替换86型面板式开关，无需改动市电线路。为了方便业余爱好者们制作或维修，现介绍工作原理调试要点及电路,原理图如下。PIR（HWTT)热释电红外传感器的输出信号幅度较小（小于1mV），频率低（约0.1～0.8Hz)，检测距离短，为此在PIR前加用一块半球面菲涅尔透镜，使范围扩展成90度圆锥型距离大于5米的检测面。集成电路内部含有二级运放、比较器、延时定时器、过零检测、控制电路、系统时钟等电路。PIR传感器检测到人体移动引起的红外热能之变化并将它转换为电压量，通过二级选频放大比较输入到控制电路中，由控制电路输出过零脉冲触发双向可控硅导通。采用交流过零触发能消除可控硅导通时浪涌电流，延长灯具的使用寿命。同时控制电路启动了延时
定时器，直至PIR传感器在接收到信号后，触发可控硅的信号延时到设定的时间后关断可控硅，做到自动关闭。改变R5阻值或C4容量可控制延时定时器的时间。IC电路的9脚为光控输入端，由光敏电阻串联R8接地，白天亮阻小9脚为低电平，封锁控制电路输出，待天暗时亮阻增大9脚转为高电平，并解除控制电路，因此能自动做到天暗时自动开关进入工作。调整R8电阻可适应不同的感光度。要将其改为日夜均能工作时，只需将光敏电阻或R8拆下即可。探测灵敏度的调整也十分方便，增大R9电阻阻值提高放大器的增益，它能使检测距离加远，反之则可缩短检测距离，一般可在2～8米之间调整。该电路只要选择元件无误及接焊无错均可一次成功。 1. 成品板带有光敏电阻 2. 红外人体感应带继电器控制的控制板本控制板可以直接接220V电源(供电),带有两对触点输出(一常开一常闭),负载可以达600W,可接任何负载如:卫生间的换气扇,节能灯,日光灯,电机,报警设备等.R9调节延时时间.阻值越大延时越长......(蓝色的端子为220V进线,绿色中间为公共端,两边为常开和常闭触点,板上分别标有220V~和NO(常开)NC(常闭)的字样,方便连接......3.带外壳的86型标准电源盒人体感应开关,可以直接替换现有的走廊开关控制电灯,达到人来灯亮人走后延时30S-2分钟熄灭,带有光控功能,白天或较亮时灯开关不工作,达到节能目的,感应距离5米左右,可以带电灯负
光电开关原理及应用 成的族中感器大家言光电开关是传一、前化弱变间光的强和把发射端接收端之员，它于的。由探测的目电流的变化以达到转化为的隔离回路是电输出回路和输入开光电关到合得在许多场缘绝），所以它可以（即电理作原1、工二、光电开关介绍应用。 关近开光电接光电传感器）是光电开关（或遮挡光束的用被检测物对的简称，它是利体物而检测选回路通电路，从反射，由同步线光能反射限于金属，所有有无的。物体不在流输入电。光电开关将被的物体均可检测据根收器再信号射出，接发射器上转换为光进体标物或有无对目收接到的光线的强弱开电数光图1所示。多行探测。工作原理如波光外线见光的红选用的是波长接近可关释语解分类及术。2、光电开关的光。图2是德国SICK公司的部分电开关外型图型，感器体的传器和接收器于一射式光电开关：它是一种集发射反1 （）、分类①漫，器到接收的光线反射器电开关发射发射的足够量体测当有被检物体经过时，物将光反，漫极光率高时体的表面光亮或其反当产于是光电开关就生了开关信号。被检测物检选的开关是首射式的光电开光电反射式测模式。②镜器收器与接：关它亦集发射发器发射电体，光开关于一回反镜射经过反射的出光线过体经检测物被接收器，当开电时，光完且全阻断光线号。测开关信检就关产生了含它包：光对射式电开关③轴光且离分互相上构结在了． 相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光线直接进入接收器，当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产生了开关信号。当检测物体为不透明时，对射式光电开关是最可靠的检测装置。④槽式光电开关：它通常采用标准的U字型结构，其发射器和接收器分别位于U型槽的两边，并形成一光轴，当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时，光电开关就产
光电开关 光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。 简介 光电开关（光电传感器:photoelectric switch）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。安防系统中常见的光电开关烟雾报警器，工业中经常用它来记数机械臂的运动次数。 接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点，而晶体管接近开关的作用距离短，不能直接检测非金属材料。但是，新型光电开关则克服了它们的上述缺点，而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。 这种新型的光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。此外，利用红外线的隐蔽性，还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。 工作原理 图1 所示是反射式光电开关的工作原理框图。图中，由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后，由发光管GL辐射出光脉冲。当被测物体进入受光器作用范围时，被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU。并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号，再经放大器放大和同步选通整形，然后用数字积分 或RC积分方式排除干扰，最后经延时（或不延时）触发驱动器输出光电开关控制信号。 光电开关一般都具有良好的回差特性，因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其保持在稳定工作区。同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作。
光电开关 1 概述 光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用。光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用。 采用集成电路技术和SMT表面安装工艺而制造的新一代光电开关器件，具有延时、展宽、外同步、抗相互干扰、可靠性高、工作区域稳定和自诊断等智能化功能。这种新颖的光电开关是一种采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子开关，它所使用的冷光源有红外光、红色光、绿色光和蓝色光等，可非接触，无损伤地迅速和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。 接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点，而晶体管接近开关的作用距离短，不能直接检测非金属材料。但是，新型光电开关则克服了它们的上述缺点，而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。 目前，这种新型的光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。此外，利用红外线的隐蔽性，还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。 2 光电开关的分类 2.1 按检测方式分 下面以上海中沪电子仪器厂的产品为例来介绍光电开关的分类方法：按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。对射式检测距离远，可检测半透明物体的密度（透光度）。反射式的工作距离被限定在光束的交点附近，以避免背景影响。镜面反射式的反射距离较远，适宜作远距离检测，也可检测透明或半透明物体。 表1给出了光电开关的检测分类方式及特点说明。 2.2 按结构分类 光电开关按结构可分为放大器分离型、放大器内藏型和电源内藏型三类。 放大器分离型是将放大器与传感器分离，并采用专用集成电路和混合安装工艺制成，由于传感器具有超小型和多品种的特点，而放大器的功能较多。因此，该类型采用端子台连接方式，并可交、直流电源通用。具有接通和断开延时功能，可设置亮、音动切换开关，能控制6种输出状态，兼有接点和电平两种输出方式。放大器内藏型是将放大器与传感一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成，使用直流电源工作。其响应速度局面（有0.1ms和1ms两种），能检测狭小和高速运动的物体。改变电源极性可转换亮、暗动，并可设置自诊断稳定工作区指示灯。兼有电压和电流两种输出方式，能防止相互干扰，在系统安装中十分方便。
光电开关即为光电传感器，又称光电遮断器，以下是红外光电开关的基本参数详解，包括9个点： 1.输出状态：分常开和常闭。当无检测物体时，常开型的光电开关所接通的负载，由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。 2.检测方式：根据光电开关在检测物体时，发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为漫反射式，镜反射式，对射式等。(详见工作原理说明) 3.检测距离:动作距离是指检测体按一定方式移动时，从基准位置（光电开关的感应表面）到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。 4.回差距离：动作距离与复位距离之间的绝对值。 5.响应频率：按规定的1秒的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。 6.输出形式：分npn二线，npn三线，npn四线，pnp二线，pnp三线，pnp四线，AC 二线，AC五线（自带继电器），及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的形式输出。 7.指向角：常见GDKG光电传感器的指向角。 8.表面反射率：对于漫反射式槽型光电开关发出的光线需要被检测物表面将足够的光线反射回漫反射开关的接受器，所以检测距离和被检测物体的表面反射率将是决定接受器接收到光线的强度大小，粗糙的表面反射回的光线必将小于光滑表面反射回的强度，而且，被检测物体的表面必须垂直于光电开关的发射光线。 9.环境特性：GDKG光电开关应用的环境亦是影响其长期工作可靠性的重要条件。当光电开关工作于最大检测距离状态时，由于光学透镜会被环境中的污物粘住，甚至会被一些强酸性物质腐蚀，以至降低使用参数特性，这些变量尽管已列入我们的产品设计考虑范围之内，但它终究是造成可靠性降低的最大因数，其较简便的解决方法是根据GDKG传感器的最大检测距离（Sn）降额使用来确定最佳工作距离。 深圳光藕供应商通用光电耦合器接收头厂家直销电视机顶盒红外线接收头 文章来源地址：https://www.doczj.com/doc/7e6057513.html,/
2017届课程设计 《红外感应开关的设计》课程设计说明书 学生姓名 学号 所属学院信息工程学院 专业计算机科学与技术 班级 指导教师 教师职称 塔里木大学教务处制
目录 摘要 (3) 1.绪论 (4) 2. 红外感应开关电路原理 (5) 2.1红外感应开关电路图 (5) 2.2元件图表 (6) 2.3注意事项： (6) 3.1红外光波谱 (7) 3.2 红外收发系统 (7) 4.红外控制和传统开关控制的比较 (8) 4.1传统开关的缺陷 (8) 4.2红外线感应开关的优势 (8) 4.3方案设计 (8) 5.设计调试 (9) 5.1 调试前不加电源的检查 (9) 5.2 静态检测与调试 (9) 5.3 动态检测与调试 (9) 6.CD4093单片机 (10) 7. PCB板实体图 (11) 8.总结 (12) 9.致谢 (13) 10.参考文献 (14)
摘要 本文介绍了红外线感应开关的原理，采用红外探头将接收到的微弱信号加以放大，然后驱动继电器，制成红外感应开关。本开关能探测来自环境中物体的红外辐射，探测环境中存在感应到的物体，开关会自动开启。该设计可作为企业、宾馆、商场及住宅的走廊、楼梯、电梯间、卫生间、库房等处的自动开关，起到自动化的作用，既新颖方便，又节约用电，在某些场所还能起到威慑盗窃活动的防范作用。 科技使人们的生活更美好。进入21世纪以来，科学技术不断地飞速发展，电子类技术更是不断地改变着人们的生活。从常见的手机到翱翔在太空的宇宙卫星，各种电子类产品是现代人们必不可少的工具，渗透在人们的日常生活中。 本设计结构简单，本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，价格低廉，隐蔽性好，应用范围广，所以可以通过扩展而达到实际的应用。本课程设计主要通过红外线感应开关的制作，深入浅出地学习其设计，工作原理以及其工作环境、效率等，为日后进一步学习和以后工作学习奠定基础。 关键词：红外线感应开关自动化
热释电人体感应红外报警器设计制作报告 1 绪论 随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵，使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉，性能可靠、智能化的报警系统，必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光，隐蔽性能良好，因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。而本设计的电路包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括红外感应部分与单片机控制部分，整个系统电路可划分为：电源部分、传感器模块部分、单片机控制电路，而单片机控制由最小系统和指示灯电路、报警电路等子模块组成。主要工作由热释电红外感应器完成信息采集、处理、数据传送经过单片机功能设定到达报警模块这一过程。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是主要是工作的程序通过编写程序来控制输入的信号。 2 设计任务分析 1.该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、按键设定、报警等。 2.本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示电路及软件组成。 3.系统可实现功能。当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，红外热释电模块送出TTL 电平至STC89C52单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。 3技术方案的详细设计 3.1本系统的设计方案 3.1.1系统概述 1.系统设计简介 本系统采用了热释电红外线传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定、抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，便于多用户统一管理和用户操作。
江门市新会技工学校 技能课教案 编号：QD-19-06 流水号：5 电气自动化专业10G3 班共10 页 授课老师：肖正光审阅签名：
新会高级技工学校 毕业设计论文 课题：红外线光电开关电路的设计与制作 系部：电子信息系 专业、班级：电气自动化设备安装与维修 姓名： XXX 指导教师： 完成时间： 2012.6.16
毕业设计论文任务书 1、题目红外线光电开关电路的设计与制作 2、内容要求：（1）、设计并制作一红外线光电开关电路，当光电管接收到红外发射光时，继电器控制所需驱动的电器设备工作。（2）、用Protel 99 SE完成电路原理图的绘制，并提出元件清单，购买关 键元器件。（3）、完成线路板的设计。（4）、样机装配与调试。（5）、完成毕业大作业（综合实训）正文。 3、实施步骤： 1、查阅资料，拟定总体设计方案，IC规格书查询，芯片选型。约3天时间。 2、原理图的设计：①完成红外线光电开关电路的原理图的 设计；②提交元件清单；完成关键元器件的选购，约4天时间。3、 线路板的设计、制作与装配：①用Protel 99 SE完成线路板的设计，利用热转印方法制作线路板；约一周时间。4、完成样机的装配与调试，约2周时间。 5、完成毕业大作业（综合实训）正文。应包括 如下内容：(1) 总体方案设计(2)各功能电路的描述、电路图； (3) 元件清单；(4)线路板的PCB图；(5) 利用热转印方法制作线路板的过程；(6)红外线光电开关的装配与调试；(7) 红外线光电开关实 物照片；(8) 毕业大作业总结。约为3天的时间。 4、本毕业设计任务书于 2012 年 5 月 28 日发出，应于 2012 年 6 月 16 日完成，然后进行成绩评定。
光电开关分类与特点 光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。安防系统中常见的光电开关烟雾报警器，工业中经常用它来记数机械臂的运动次数。 光电开关的分类 1 按检测方式分 常用光电开关的分类方法：按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。对射式检测距 槽型光电开关（9张）离远，可检测半透明物体的密度（透光度）。反射式的工作距离被限定在光束的交点附近，以避免背景影响。镜面反射式的反射距离较远，适宜作远距离检测，也可检测透明或半透明物体。 2 按结构分类 光电开关按结构可分为放大器分离型、放大器内藏型和电源内藏型三类。放大器分离型是将放大器与传感器分离，并采用专用集成电路和混合安装工艺制成，由于传感器具有超小型和多品种的特点，而放大器的功能较多。因此，该类型采用端子台连接方式，并可交、直流电源通用。具有接通和断开延时功能，可设置亮、音动切换开关，能控制6种输出状态，兼光电开关 有接点和电平两种输出方式。 放大器内藏型是将放大器与传感一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成，使用直流电源工作。其响应速度局面（有0.1ms和1ms两种），能检测狭小和高速运动的物体。改变电源极性可转换亮、暗动，并可设置自诊断稳定工作区指示灯。兼有电压和电流两种输出方式，能防止相互干扰，在系统安装中十分方便。 电源内藏型是将放大器、传感器与电源装置一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成。它一般使用交流电源，适用于在生产现场取代接触式行程开关，可直接用于强电控制电路。也可自行设置自诊断稳定工作区指示灯，输出备有SSR固态继电器或继电器常开、常闭接点，可防止相互干扰，并可紧密安装在系统中。 光电开关的特点 MGK系列光电开关是现代微电子技术发展的产物，是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。与以往的光电开关相比具有自己显着的特点： ●具有自诊断稳定工作区指示功能，可及时对射式光电开关 告知工作状态是否可靠； ●对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能，安装方便； ●对ES外同步（外诊断）控制端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。并可随时接受计算机或可编程控制器的中断或检测指令，外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化； ●响应速度快，高速光电开关的响应速度可达到0.1ms，每分钟可进行30万次检测操作，能检出高速移动的微小物体； ●采用专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺，具有很高的可靠性； ●体积小（最小仅20×31×12mm）、重量轻，安装调试简单，并具有短路保护功能。
浙江万里学院 本科毕业设计(论文) (2013届) 论文题目基于单片机的红外感应器设计(英文) Infrared Sensors Circuit Design based on Single-chip Microcomputer 所在学院电子信息学院 专业班级通信工程093 学生姓名学号09017437 指导教师职称 完成日期 2013 年 4 月 27 日
摘要 传感器是一种能将检测到的信息按一定规律转换成为电信号或其他所需形式的信息输出的检测装置，而红外感应器是现在市面上应用比较广泛的一种感应器，它是一种用红外线作为介质的测量系统，不仅在现代科技，国防和工农业等领域得到了广泛的应用，连在我们日常生活中也常常存在它的身影，比如商场里的感应水龙头，自动干手器，报警器等都用到了红外感应器。 本文就提出了了一个基于单片机的红外感应器，本设计介绍了由51单片机来构成整个设计的主控芯片的红外感应器，该设计除了具备最基本的语音提示外，还可以根据周围的光线的强弱来控制过道的灯，除此之外，还能分辨出客人是进入还是离开。它可以在一定程度上为人们的生活和工作带来便来。 关键词：传感器；51单片机；红外感应；语音提示；光线强弱
Abstract Sensor is a an ability to be converted into an electrical signal according to certain rules or other required information in the form output detection device, the infrared sensor is now available in a much wider application as a sensor, It is a measurement system using infrared as a medium, not only in the field of modern science and technology, defense, and industrial and agricultural has been widely used, often its presence even in our daily life, Such as shopping malls in the faucet, automatic hand dryer, alarm are all used in the infrared sensor. This paper proposed a microcontroller-based infrared sensors, the design constitutes the entire design of the controller chips by 51 microcontroller infrared sensors, the design with the most basic voice prompts, you can also according to the surrounding light the strength to control the aisle lights, in addition, but also tell the guests to enter or leave. To a certain extent, it can be for people to live and work will bring. Key Words: Sensor；51 Single-chip Microcontroller; Infrared Sensor; V oice Prompts; The Intensity of Light
红外感应原理知识 所谓的红外感应开关，只是利用了人眼看不到的红外线来感应物体的，感应开关的核心元器件就是红外反射传感器了。红外反射传感器包括一个红外线发光二极管和一个红外线光敏二极管，它们两个都朝着一个方向，被封装在一个塑料外壳里。使用的时候，红外线发光二极管点亮，发出一道人眼看不见的红外光。如果传感器的前方没有物体，那么这道红外光就以每秒299792458 米的速度（光速）消散在宇宙空间。但如果传感器前方有不透明的物体时，红外光就会被反射回来，照在自己也照在旁边的红外线光敏二极管身上。红外线光敏二极管收到红外光时，其输出引脚的电阻值就会产生变化。判断红外线光敏二极管的阻值变化，就可以感应前方物体，控制电器开关了。红外线供应网 下图主要原理把红外线发光二极管以某一频率进行调制，即让它以一定的频率闪烁。在红外线光敏二极管一端则设计一个电路，让接收端可以筛选出这一频率的红外光源。因为环境里的红外光要么是没有频率的，要么就是有着自己固定的频率。像收音机一样，传感器只要以自己的频率发射，再以自己的频率接收就可以过滤其他频率光源的干扰了，而且由于接收管胶体也对可见光的波段光源进行过滤，所以在室内使用的情况下是没有问题的。 不过，当强光照进室内，感应开关受强光的影响而处在不稳定的状态，自行的开关，或是对反射物体没有反应。家里常用的电视机红外线遥控器也会让感应开关失灵。即使把它放在阴暗的角落也会出现一个讨厌的问题，当反射物体处在某一个临界距离时，感应开关就会不断的开关，继电器的吸合很快，好像一台电报机。这是因为反射物体正好处在了感应区的临界点上，也就是“感应到”和“感应不到”的分界线上，物体微微靠近或离开就会产生开关状态的改变。所以一般现都会通过单片机对光干扰进行软件上的处理，而且电路比用硬件来做简单得多。具体电路如下所示：
课题五红外线光电开关电路的安装与调试 1．实训目的 （1）熟悉红外线发射、接收管的使用方法。 （2）熟悉光电转换电路的构成和应用。 （3）学习组装调试一种红外线光电开关电路。 （4）掌握小型继电器的结构及接线方法。 2．实训设备及器件 （1）实训设备：直流稳压电源1台，万用表1只，面包板1块。 （2）实训器材：红外线光电开关，小型继电器，施密特触发器，二极管，三极管，LED，电阻。 3．实训电路及说明 在电子电路中，红外线的发射与接收一般是使用红外发光二极管和红外接收管完成的。这种半导体器件体积可以做的很小，具有重量轻、功耗低、使用寿命长、发出的光均匀稳定等特点。此外，它的最大特点是：这种发光二极管发出的红外光为不可见光，当发出的光束被某一特定的信号调制后，只有专门的调制电路才可接收到，这就具有很强的抗干扰性和保密性。因此在诸如电器的遥控电路、重要部门的防盗报警机构以及其他自控装置中被广泛应用。 本课题学习使用以红外发射、接收管作为传感器组成的红外光电开关电路，其原理图如图2-5-1所示。
图2-5-1红外线光电开关电路 在这个电路中，使用了通用红外线光电开关作为红外线传感器，其外形如图2-5-2所示。这个组件内含有一只微型红外线发射管与一只微型接收管，它主要用于复印机、打字机、冲床等作限位控制、光电计数等。 图2-5-2 红外线光电开关外形图 电路中IC为带有施密特触发器的反相器，用于对信号整形；VT1、VT2构成复合管与继电器K组成了控制执行电路。 电路的工作原理是：红外发射管RLED在通电情况下发出不可见的红外光束，照射在接收管VTG上，接收管VTG实质上相当于一个基极受光照控制的三极管，由于它的基区面积较大，所以当有光照射时，在基区激发出自由电子空穴对，其作用相当于向基区注入少数载流子，效果与引入基极电流一样，因此，能够在集电极回路产生较大的电流，使接收管VTG导通，A点呈低电平，反相器则输出为高电平，它使VT1、VT2导通，继电器K吸合，常开触点闭合。只要在发光管和接收管之间遮挡光线，VTG便截止，A点即由低变为高电平，使反相器输出变为低电平，VT1、V T2截止，继电器K常开触点断开。 值得注意的是，在接收管由亮到暗，或由暗到亮的过程中，晶体管要经过导通和截止的临界状态，十分不稳定，会产生一连串的抖动脉冲。为了消除这种抖动干扰，通常采用施密特触发器来担任整形，以便得到理想的矩形波形，图中IC选用六施密特触发器40106，只用其中的一个单元。
红外线感应门铃设计方案 一：选题意义： 科学技术是第一生产力，科技使人们的生活更美好。进入21世纪以来，科学技术不断地飞速发展，电子类技术更是不断地改变着人们的生活。从常见的手机到翱翔在太空的宇宙卫星，各种电子类产品是现代人们必不可少的工具，渗透在人们的日常生活中。 本课程设计主要通过红外线感应开关的制作，深入浅出地学习其设计，工作原理以及其工作环境、效率等，为日后进一步学习和以后工作学习奠定基础。 二：总体方案 1.设计任务要求： 通过检测发射的红外线编码信号是否被反射来判断是否有物体在门面前，从而控制门铃动作。 2.总体电路模板设计： 3.单元电路设计: 1 ）感应电路2）门铃控制电路 4.选择元器件 5.安装和调试元器件 三：各部分设计以及原理分析 1 ）感应电路 2）门铃控制电路
四．功能分析 电源供电电路：接入12V直流电进行供电。 开关控制电路：可接入工作设备，由开关电路控制。 该红外线对射式电子门铃电路由红外线发射电路、红外线接收电路、集成运放电路、音频振荡器和音频输出电路等组成，如图3-1所示。 电路中，红外线发射电路:由红外发射管（红外线发光二极管）D1、驱动晶体管VT1内电路及有关外围元器件组成；红外线接收电路:红外接收管（红外线光敏晶体管）VD2；信号放大由集成电路LM741和电阻器R5、R4,电容器C1、C2等组成；音频振荡器由LM567内部的或非门D3与D4和电阻器R6、电容器C5等组成；音频输出电路由放大晶体管V3、电阻器R7和扬声器BL等组成。 3.3 电路的工作原理 VD1发射红外线，VD2接收红外信号。 LM567第⑤、⑥脚为译码中心频率设定端，一般通过调整其外接可变电阻W 改变捕捉的中心频率。 图中红外载波信号来自LM567的第5角，也即载波信号与捕捉中心频率一致，能够极大的提高抗干扰特性。 当接收到的红外载波信号和捕捉中心频率一致时，说明不是干扰，LM567的第8角输出低电平。 1、LM567输出部分与普通数字IC等有所不同，其内部是一个集电极开路的 NPN型三极管，使用时，⑧脚与正电源间必须接一电阻或者其它负载，才能保证
光电传感器工作原理（红外线光电传感器原理） 光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。 发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。 此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。 三角反射板是结构牢固的发射装置。它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义。它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。 分类和工作方式 ⑴槽型光电传感器把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。 ⑵对射型光电传感器若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。 ⑶反光板型光电开关把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下，发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到；一旦光路被检测物挡住，收光器收不到光时，光电开关就动作，输出一个开关控制信号。 ⑷扩散反射型光电开关它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关信号。
光电开关专用名词说明及使用说明 光电开关英文叫：Photoelectric switch 1 概述 光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用。 采用集成电路技术和SMT表面安装工艺而制造的新一代光电开关器件，具有延时、展宽、外同步、抗相互干扰、可靠性高、工作区域稳定和自诊断等智能化功能。这种新颖的光电开关是一种采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子开关，它所使用的冷光源有红外光、红色光、绿色光和蓝色光等，可非接触，无损伤地迅速和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。 接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点，而晶体管接近开关的作用距离短，不能直接检测非金属材料。但是，新型光电开关则克服了它们的上述缺点，而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。 目前，这种新型的光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。此外，利用红外线的隐蔽性，还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。 2专用名词说明 2.1 检出距离 对射式和镜面反射式光电开关的检出距离是指光轴上无有效遮挡物野战，可稳定检出的最大距离。 反射式光电开关的检出距离则是可稳定检出标准检测物的最大距离。 2.2 回差距离 回差距离指动作距离与复位距离之差。它用检出距离的比率来表示，一般在检出距离的20%以下。 2.3 响应时间 把从受光器初始有效受光到输出动作所需的时间称作响应时间。 把从受光器初始有效遮光到输出复位所需的时间称为复位应用时间。 2.4 暗动 暗动（DARK ON）：即遮光动作。它表示在进入受光器的光速减少到一定程序时或被全遮时，输出晶体管将导通输出。 2.5 亮动 亮动（LIGHT ON），也称受光动作。它是指进入受光器的光束增加到一定量时，输出晶体管导通且有输出。 2.6 外同步输入功能 在一般情况下，凡具有外部诊断输入功能的光电开关，一般均具有外同步功能。 也就是说，用接点或晶体管导通等方法使蓝线与黑线短接（ON）可随时停止投光。可以据此在工作前预检传感器检测是否正常。在工作中，利用此性质也可随时接受控制系统发出的运行或中断指令。如果将前一个输出与后一个外同步输入进行串接，则可实现与门等功能。 3使用
重庆三峡学院 课程设计（论文） 题目：基于单片机红外遥控开关设计 院系电子与信息工程学院 专业电子与信息工程 年级2011级3班 学生姓名 学生学号 指导教师 完成课程设计（论文）时间2014 年12 月
目录 一、系统硬件部分设计 (3) 1、系统硬件设计原理及要求 (3) 2、系统工作原理 (3) 2.1红外遥控的基本原理 (3) 2.2 遥控发射器及其编码 (4) 2.3红外解码思路 (5) 3、相关器件简介 (6) 3.1单片机STC89C51 (6) 3.2红外接收头1838 (8) 4、硬件系统相关电路图 (9) 4.1系统整体原理图 (9) 4.2单片机控制系统电路 (10) 4.4继电器触控电路 (11) 4.5关于继电器驱动的问题 (11) 二、系统软件部分设计 (12) 1、主程序流程 (12) 2、模块化程序简介 (12) 3、相关程序代码 (13) 3.1、主程序模块 (13) 3.2、红外解码程序 (14) 3.3、继电器控制程序 (15) 3.4、所用相关延时程序 (16) 三、设计调试 (17) 1、调试前不加电源的检查 (17) 2、静态检测与调试 (17) 3、动态检测与调试 (17) 四、结论 (18) 附录1 (19) 附录2 (20)
基于单片机红外遥控开关设计 一、系统硬件部分设计 1、系统硬件设计原理及要求 在进行系统硬件设计时，首先需要保证的便是整个系统的功能性与稳定性，将各个硬件电路模块进行认真仔细的分析，在通电之前，需要排除断路与短路现象的存在，以保证系统调试安全性，避免上述问题造成的硬件系统损坏等的不良结果，同时还需考虑到成本的客观因素，以使本设计简单易懂而又经济实用。 2、系统工作原理 遥控器发出的红外遥控信号经红外接收器1838接收转化成TTL信号后送给STC89C51的中断口1，单片机采集到这些数据后产生外部中断，进入解码程序，对其进行红外解码处理并获得对后置电路所需的控制信息，这些控制信息可直接从I/O口输出，当I/O输出高电平是，使得本设计电路中的三极管9012导通，继电器线圈导通形成磁场，吸住弹片，常闭断开，常开闭合，连通后置电路中的供电电源。 值得注意的是，由于继电器的控制线圈有电感，在关断的瞬间会产生较大的反电势，因此需要在继电器线圈上反向并联一个二极管，以保护驱动三极管不被击穿，该设计采用的二极管是IN4148，系统框图如图所示： 遥控发射模块：在本设计中应用到的是普通的成品遥控发射器，用来发射含有键码值的红外线，供红外接收头接收。 红外接收模块：接收遥控器发射含有键码值信息的红外线，经过接收、放大、整形之后转化成可供单片机识别的TTL电平信号，并送往单片机并被单片机解码。 单片机解码模块：单片机对红外接收头传递来的TTL电平信号进行解码处理，得到遥控器的键码值，从而执行后置继电器电路的控制功能。 继电器控制模块：单片机驱动继电器的通断工作，从而对后置电路中的供电电源实现开关通断功能控制。 2.1红外遥控的基本原理 红外遥控的发射电路是采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光波，红外接收电路由红外接收二极管、三极管或硅光电池组成，它们将红外发射器发射的红外光转换为相应的电信号，再送后置放大器。
红外热释电处理芯片BISS0001 BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。 特点 *CMOS工艺 *数模混合 *具有独立的高输入阻抗运算放大器 *内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰 *内设延迟时间定时器和封锁时间定时器 *采用16脚DIP封装 管脚图
管脚说明
工作原理 BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。 以下图所示的不可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。不可重复触发工作方式下的波形 首先，根据实际需要，利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路，将信号放大。然后耦合给运算放大器OP2，再进行第二级放大，同时将直流电位抬高为VM(≈0.5VDD)后，将输出信号V2送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Vs。由于VH≈0.7VDD、VL≈0.3VDD，所以，当VDD=5V时，可有效抑制±1V的噪声干扰，提高系统的可靠性。 COP3是一个条件比较器。当输入电压Vc 触发信号Vs向下级传递；而当Vc>VR时，COP3输出为高电平，进入延时周期。当A端接“0”电平时，在Tx时间内任何V2的变化都被忽略，直至Tx时间结束，即所谓不可重复触发工作方式。当Tx时间结束时，Vo下跳回低电平，同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期Ti。在Ti时间内，任何V2的变化都不能使Vo跳变为有效状态（高电平）,可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。 以下图所示的可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。可重复触发工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期间，信号Vs不能触发Vo为有效状态。在Vc=“1”、A=“1”时，Vs可重复触发Vo为有效状态，并可促使Vo在Tx周期内一直保持有效状态。在Tx时间内，只要Vs发生上跳变，则Vo将从Vs上跳变时刻起继续延长一个Tx周期；若Vs保持为“1”状态，则Vo一直保持有效状态；若Vs保持为“0”状态，则在Tx周期结束后Vo恢复为无效状态，并且，同样在封锁时间Ti时间内，任何Vs的变化都不能触发Vo为有效状态。
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