红外线报警器的设计与制作

红外线报警器的设计与制作

[摘要]：。

该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和报警指示电路等组成。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。概述了红外辐射的知识、热释电红外传感器的结构和工作原理。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。热释电红外传感器具有很多的优点,在防盗、警戒等装置中应用较广。

[关键词]：被动式红外报警器；热释电红外（PIR）；传感器；热释电效应；菲涅尔透镜Design and fabrication of infrared alarm

Abstract： The alarm can detect the infrared rays emitted by a human body, composed of an infrared sensor, a signal amplification circuit, a voltage comparator, a delay circuit and an alarm indication circuit etc.. When the monitored area into the alarm, can emit alarm signals, suitable for home, office, warehouse, laboratory and other important occasions anti-theft alarm. The structure and working principle of thermal infrared radiation of knowledge, the pyroelectric infrared sensors are outlined. Using the pyroelectric infrared sensor to design a kind of passive infrared alarm circuit, and analyses the function and working principle of the circuit. Pyroelectric infrared sensor has many advantages, in security, warning device which is widely used in.

Keywords：Passive infrared alarm; pyroelectric infrared (PIR); sensor; pyroelectric effect; Fidel lens

目录

第一章绪论 (1)

1.1本课题的研究的背景以及现实意义 (1)

1.2红外报警器分类及原理 (1)

1.3热释电红外传感器的原理特性 (1)

第二章电路组成及框图 (4)

第三章单元电路设计 (5)

3.1电源电路设计 (5)

3.1.1 整流滤波电路 (5)

3.1.2 稳压电路 (7)

3.2放大电路的设计 (8)

3.2.1 反相交流放大器 (8)

3.2.2 同相交流放大器 (9)

3.3比较器电路设计 (9)

第四章整机电路及工作原理 (11)

第五章电路制作及调试 (14)

第六章设计总结220

6.1设计功能分析 (22)

6.2心得体会 (20)

6.3产品进一步升级方案 (20)

致谢 (23)

参考文献 (24)

第一章绪论

1.1本课题的研究的背景以及现实意义

近年来，随着改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也是越来越多。这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强，造成偷盗现象屡见不鲜。因此，越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。

报警器这时正为人们解决了不少问题。但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司及财政机构。价格高昂，一般人们难以接受。如果设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器，必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。由于红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用，此外，在电子防盗、人体探测等领域中，被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。

红外报警器大多数采用国外的先进技术，其功能也非常先进。其中包括被动式热释电型红外报警器，也即是本文将研究的产品。还有红外监控无线报警器，超声波防盗报警器,红外线防盗报警器，高灵敏红外报警器,触摸式延时防盗报警器, 触摸式防盗报警器，红外报警器，红外线声光报警器。

其外，可用红外报警器原理控制各种电器的运行。

1.2 红外报警器分类及原理

红外报警器分为主动红外报警和被动红外报警，主动红外入侵报警器是由发射机和接收机组成，发射机是由电源、发光源和光学系统组成，接收机是由光学系统、光电传感器、放大器、信号处理器等部分组成。主动红外报警器是一种红外线光束遮挡型报警器，发射机中的红外发光二极管在电源的激发下，发出一束经过调制的红外光束（此光束的波长约在0.8～0.95微米之间），经过光学系统的作用变成平行光发射出去。此光束被接收机接收，由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号，经过电路处理后传给报警控制器。由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机，构成了一条警戒线。正常情况下，接收机收到的是一个稳定的光信号，当有人入侵该警戒线时，红外光束被遮挡，接收机收到的红外信号发生变化，提取这一变化，经放大和适当处理，控制器发出的报警信号。目前此类报警器有二光束、三光束还有多光束的红外栅栏等。一般应用在周界防范居多，最大的优点就是防范距离远，能达到被动红外的十倍以上探测距离。

被动红外报警器主要是根据外界红外能量的变化来判断是否有人在移动。人体的红外能

量与环境有差别，当人通过探测区域时，报警器收集到的这个不同的红外能量的位置变化，进而通过分析发出报警。人体都有恒定的体温，一般在37度左右，会发出特定波长10μm 左右的红外线，被动红外报警器就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的。人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅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产生报警信号。被动红外报警器是以探测人体辐射为目标的，所以热释电元件对波长为10μm左右的红外辐射必须非常敏感。为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲涅尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元件。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是报警器无信号输出。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同不能抵消，经信号处理而报警。用它制作的防盗报警器与目前市场上销售的许多防盗报警器材相比，具有如下特点：

1. 不需要用红外线或电磁波等发射源。

2. 灵敏度高、控制范围大。

3. 隐蔽性好，可流动安装。

1.3热释电红外传感器的原理特性

热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶，其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。为了抑制因自身温度变化而产生的干扰该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式，因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化并将其转换为电信号输出。热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。由于热电元输出的是电荷信号，并不能直接使用因而需要用电阻将其转换为电压形式该电阻阻抗高达104MΩ，故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式即源极跟随器来完成阻抗变换。热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片，并在它的两面镀上金属电极，然后加电对其进行极化，这样便制成了热释电探测元。由于加电极化的电压是有极性的，因此极化后的探测元也是有正、负极性的。双探测元热释电红外传感器的结构。使用时D端接电源正极，G端接电源负极，S

端为信号输出。该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起，目的是消除因环境和自身变化引起的干扰。它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿。对于辐射至传感器的红外辐射，热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上，从而使传感器输出电压信号。制造热释电红外探测元的高热电材料是一种广谱材料，它的探测波长范围为0．2～20μm。为了对某一波长范围的红外辐射有较高的敏感度，该传感器在窗口上加装了一块干涉滤波片。这种滤波片除了允许某些波长范围的红外辐射通过外，还能将灯光、阳光和其它红外辐射拒之门外。

1.3课题论述总体结构安排

第一章叙述了红外线放到报警器的背景、分类以及基本原理。

第二章则主要介绍设计电路组成及框图。

第三章主要讨论单元电路的设计。

第四章是红外线报警器的整机电路和工作原理的阐述。

第五章为红外线报警器的安装与调试。

第六章为总结和展望，总结本课题设计的总体思路，产品的功能以及对于产品功能升级等进行情景展望。

第二章 电路组成及框图

随着电子技术的飞速发展和日益普及，电子报警器已经在各企业事业单位和人们的日常生活中得到广泛的应用，红外线报警器可监视几米到几十米范围内移动的人体，当有人在该范围内走动时，发出报警。其电路的组成框图如图2-1所示。

图2-1 报警器电路的组成图

1．电源：通过交流电经变压器的变压、桥式二极管的整流、电容的滤波、稳压器的稳压得到5V 的直流电压。

2．传感器：传感器主要是用来采集人体的红外线信号并将该信号转换成电信号的器件。

3．放大滤波：是由集成运算放大器LM324和电容构成对传感器的信号进行放大和滤波供下一级电路使用。

4．比较器：这里采用的是双限电压比较器，把电路中的基准电压U1和U2作为参考电压（U1>U2）与比较器输出的电压作比较控制指示电路指示是否有人进入的情况。

比较器 传感器 电源 基准电压

指示电路

放大滤波

第三章单元电路设计

3.1 电源电路设计

直流电源（DC power）有正、负两个电极，当两个电极与电路连通后，能够使电路两端之间维持恒定的电位差，从而在外电路中形成由正极到负极的电流来为电路工作提供能量。在设计采用的是5V的芯片，所以电路设计为5V的电源。

3.1.1 整流滤波电路

1．整流电路

晶体二极管是由两种具有不同导电性能的n型半导体和p型半导体结合形成的en结构成的，如图3-1（a）所示，en结具有单向导电的特性，常用符号表示如图3-1（b）。

图3-1 二极管的en结构及符号

图3-2 二极管的特性曲线

当en 结加上正向电压（p区接正、n区接负）时，外电场使en结的阻挡层变薄，形成比较大的电流，二极管的正向电阻很小；当en结加上反向电压时，外电场使en结的阻

挡层变厚，形成极小的反向电流，表现为反向电阻非常大。晶体二极管的正反向特性曲线如图3-2所示，即二极管具有单向导电性。

利用二极管的单向导电性，可将交流电变成脉冲直流电，其过程称为整流。如图3-3是桥式整流滤波电路，其整流过程如下：当交流电为正半周时，M点电压高于N点电压， D2、D4截止，而D2、D5导通，电流将从交流电源依次通过D2、RL、D5回到电源；当交流电为负半周时，N点电压高于M点电压，D2、D5截止，而D3、D4导通，电流将从交流电源依次通过D3、RL、D4回到电源。这样通过RL的电流方向是固定的，U A始终大于U B，且UAB随交流电的起伏而波动。如果将RL两端接入示波器会观察到如图3-4的整流波形②。

整流电路是把交流电变成直流电的电路，电路是二极管的单向导电性由四个二极管构成桥式整流电路，如图3-3所示。

图3-3 桥式整流

图3-4 交流、整流及滤波波形

2．滤波电路

电容（或电容量, Capacitance）指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片平行金属板，也是电容器的俗称。

在负载RL两端并接上电容值较大的电解电容，如图3-3所示，可将脉冲直流电过滤成较平稳的直流电，称为滤波。波形②将会变得较为平滑或成一条直线③。

滤波的基本原理：电容C两端的初始电压为0。接入交流电源U后，当U为正半周时，D2、D5导通，U通过D2、D5对电容充电；当U为负半周时，D3、D4导通，U通过D3、D4对电容充电。由于充电回路等效电阻很小，所以充电很快，电容C迅速被充到交流电压的最大值Huma。此时二极管的电压始终小于或等于0，故二极管均截止，电容不可能放电，故输出电压恒为Huma。

综上所述，交流电通过整流、滤波可以变成直流电，这就是一般稳压电源的基本原理。

3.1.2 稳压电路

LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。LM317的输入最同电压为30多伏，输出电压1.5--32V电流1.5A不过在用的时候要注意功耗问题注意散热问题。LM317有三个引脚，一个输入一个输出一个电压调节。输入引脚输入正电压,输出引脚接负载, 电压调节引脚一个引脚接电阻(200左右)在输出引脚,另一个接可调电阻(几K)接于地。输入和输出引脚对地要接滤波电容。

图3-5 稳压电路图

典型线性调整率0.01%，典型负载调整率0.1%。80dB 纹波抑制比，输出短路保护，过流、过热保护，调整管安全工作区保护，标准三端晶体管封装。稳压电路的原理图如图3-5所示。当外部电容应用于任何集成电路稳压时，有时必须加保护二极管以防止电容在低电流点向稳压器放电，LM317的引脚如图3-6所示。

图3-6 LM317引脚

如图3-6所示1脚为调节脚、2脚为输出脚、3脚为输入脚，其中2脚与散热片的表面是连接的。

电源指示电路是由一个发光二极管构成，利用发光二极管的发光作用，指示电路的工作情况，当发光时说明电路正常工作，不发光时说明电路不工作，如果电路电流过大会把发光二极管烧毁这是就可以检查电源电路是否用开路或者短路的情况。电源指示电路如图3-5所示。

3.2 放大电路的设计

3.2.1 反相交流放大器

此放大器可代替晶体管进行交流放大,可用于扩音机前置放大等,电路无需调试。

图3-7 反相交流放大器

放大器采用单电源供电,由R1、R2组成

2

1U+偏置,C1是消振电容。如图3-7所示：放大器电压放大倍数Av 仅由外接电阻I 、Rf 决定:Ri Rf Av -=。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值,Av=-10。此电路输入电阻为I 。一般情况下先取I 与信号源内阻相等,然后根据要求的放大倍数在选定Rf 。Co 和Ci 为耦合电容。

3.2.2 同相交流放大器

同相交流放大器的特点是输入阻抗高。其中的R1、R2组成

2

1U+分压电路,通过R3对运放进行偏置。电路的电压放大倍数Av 也仅由外接电阻决定:41R Rf Av +=,电路输入电阻为R3、R4的阻值范围为几千欧姆到几十千欧姆，如图3-8示。

图3-8 同相交流放大器

3. 3 比较器电路设计

单限比较器只能检测一个电平，若要检测Ai 是否处于U1和U2两个电平之间，则需采用双限电压比较器（又称窗口比较器）。双限电压比较器常用于工业系统控制中，当被监测的对象（如温度、液位）超出要求时的范围时，便可以发出指示信号。

当去掉运放的反馈电阻时,或者说反馈电阻趋于无穷大时(即开环状态),理论上认为运放的开环放大倍数也为无穷大(实际上是很大,如LM324运放开环放大倍数为100dB ，既10万倍)。此时运放便形成一个电压比较器，其输出如不是高电平（V+），就是低电平（V-或接地）。当正输入端电压高于负输入端电压时，运放输出低电平。当Ai>U2>U1时，A2输出+Co(sat),A1输出为- Co(sat)，故二极管VD2导通，VD1截止，Co 则近似等于+ Co(sat)；当Ai

如图3-9使用两个运放组成一个电压上下限比较器，电阻R1、R1ˊ组成分压电路，为 运放A1设定比较电平U1；电阻R2、R2ˊ组成分压电路，为运放A2设定比较电平U2。输入电压U1同时加到A1的正输入端和A2的负输入端之间，当Ai >U1时，运放A1输出高电平；

当Ai < U2时，运放A2输出高电平。运放A1、A2只要有一个输出高电平，晶体管BG1就会导通，发光二极管LED就会点亮。

图3-9 双限电压比较器

双限电压比较器的电压传输特性如图3-10示。

图3-10 双限电压比较器的电压传输特性

若选择U1>U2，则当输入电压Ai越出[U2，U1]区间范围时，LED点亮，这便是一个电压双限指示器。若选择U2 > U1，则当输入电压在[U2，U1]区间范围时，LED点亮，这是一个“窗口”电压指示器。

此电路与各类传感器配合使用，稍加变通，便可用于各种物理量的双限检测、短路、断路报警等。

通过以上对电路的分析与设计，最终完成了5V电源的设计，也了解了LM317芯片的功能与作用和桥式整流二极管的工作原理与整流过程。通过对LM324集成运算放大器性能和特点的分析，从各个方面了解了LM324集成运算放大器以及LM324构成的同相放器、反相放大器和电压双限比较器的原理并且以此运用在整机电路的设计中以发挥出良好的效果。

第四章 整机电路及工作原理

通过对电路的分析设计完成了整机电路的总体设计原理图如附录1所示其中包括电源部分和报警电路部分，电源部分主要是通过对交流电的变压、整流、滤波、稳压输出一个+5V 的直流电压为后面的报警电路的正常工作提供电压；报警电路主要是由热释电红外传感器、LM324集成运算放大器、发光二极管、电阻电容构成。传感器主要的工作就是把采集到的人体红外线转换成电压信号，由于此时的电压比较微弱所以要经过LM324的放大后的电压输入到电压比较器进行比较来控制相应的发光二极管指示灯工作。下面是报警电路的工作流程与及电路的参数计算过程:

在电路中采用KP506B 型热释电人体红外线传感器，当人体进入该传感器的监视范围时，传感器就会产生一个交流电压（幅度约为1mV ），该电压的频率与人体的移动速度有关。在正常行走速度下，其频率约为6Hz 。电路中，R3、C4、C5构成退耦电路，R1为传感器的负债，C2为滤波电容，以滤掉高频干扰信号。传感器的输出信号加到运算放大器A1的同相端，A1构成同相输入式放大电路，其放大倍数取决于R4和R2，其大小为: Auf1 =11218

20001241=+=+R R A1放大后的信号经电容C6耦合至放大器A2反相输入端，A2构成反相输入式放大电路。电阻R6、R7将A2同相端偏置于电源电压的一半,A2的增益取决于R8、R5，其大小为 Auf2 =4247

200058-=-=-R R 因此，传感器信号经两级运放总共放大了Auf1×Auf2 =112×错误！未指定书签。（-42）=-4704倍，当传感器产生一个幅度为1mV 交流信号时，A2的理论输出值为-4.704V 。A3和A4构成双限电压比较器，A3的参考电位为:

U3 =

2247474722+++×5 =3V A4的参考电位为: U4 =22

47474722+++×5 错误！未指定书签。=2V 在传感器无信号输出时，A1静态输出电压为0.4～1V 之间；A2在静态时，由于同相端电位为2.5V ，其直流输出电平为2.5V 。由于UB<2.5V

当人体进入监视范围时，双限比较器的输入发生变化，当人体进入时U3>3V,因此A3输出高电平，LED1亮；当人体退出时，U3<2V ，因此A4输出高电平，LED2亮。当人体在监视

范围内走动时，LED1和LED2交替闪烁。

电路中的C7、C9为退耦电容。C1、C3、C8用于保证电路对高频干扰信号有较强的衰减作用，对于低频信号有较强的放大作用，当按图中取值时，在0.1Hz～8Hz的频段内具有较好的频率响应曲线，以满足对热释电传感器输出的放大要求。

另外，若利用Co信号去控制报警器，还可以实现音响报警；若利用Co信号去控制继电器或电磁阀，还可以实现自动门、制动水龙头的自动控制。

图4-1 红外线报警器的电原理图

图4-2 红外线报警器的PCB图

第五章电路制作及调试

5.1 元件介绍

1. KP506B红外传感器

KP506B红外传感器实物如图5-1所示。红外线传感器对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大。红外线传感器对于径向移动反应最不敏感,而对于横切方向(即与半径垂直的方向)移动则最为敏感。在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环，如图5-2。

如果只看实物可能分不出红外传感器的引脚，常用的红外传感器金属装封的，有个窗口，接地的引脚是和外壳相通的，这较好分别，另外两个引脚与地引脚电阻都很大，很难分别。如果是自己安装这个元件安装时引脚要尽量短，远离其它发热元件，除了窗口，其它的元件最好用厚纸隔开，否则你装好后误差也大，就是受干忧大，常误触发。常见的引脚位置如图5-3。KP506B内部功能图如图5-4所示。

图5-1 红外传感器感应方向图5-2 KP506B红外传感器实物

图5-3 KP506B 5-4 KP506B内部功能图KP506B的基片材料是硅材料，采用的是T0-5封装，尺寸参数为：

1. 灵敏元面积为：

2.0mm 1.1mm Gap 0.9mm Dual，双元

2. 基片厚度为：0.5mm

3. 窗口尺寸为：5.2 3.8mm

4. 工作波长为：5～14um

5. 平均过透率为：>75％

6. 输出信号为：>2.2V

7. 灵敏度为：3300V/W

8. 探测率为：1.5 108cmHz1/2/W

9. 噪声（Cp-p）为：<200mV (25℃)

10. 平度度为：<20％

11. 工作电压为：2.2～15V

12. 工作电流为：8.5～24uA(25℃)

13. 原极电压为：0.4～1.1V(25℃)

14. 工作温度为：-20℃～ +70℃

15. 保存温度为：-30℃～ +80℃

16. 视场为：边缘角55° 51°

2. LM324集成运放

LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。

图5-5 LM324引脚图

该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一组运算放大器可用图5-12所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图5-11。

可工作在单电源下，电压范围是3.0V～32V或+16V。

LM324的特点：

1．短跑保护输出。

2．真差动输入级。

3．可单电源工作：3V～32V。

4．低偏置电流：最大100nA（LM324A）。

5．每封装含四个运算放大器。

6．具有内部补偿的功能。

7．共模范围扩展到负电源。

8．行业标准的引脚排列。

9．输入端具有静电保护功能。

LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装。

图5-6 集成运算放大器图5-7 LM324封装引脚图它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。每一组运算放大器可用图5-12所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。两个信号输入端中,Vi-

（-）为反相输入端,表示运放输出端V o的信号与该输入端的位相反;Vi+（+）为同相输入端, 表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚封装见图5-13。由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。

5.1.2 集成运放的基础知识

集成电路是采用一定的工艺，把电路中所需要的管子、电阻、电容等元件器件及电路的连线都集成制作在一块半导体基片上，再封装在一个管壳内，成为具有所需功能的模块。自20世纪60年代以来，集成电路得到了迅速发展，被广泛的应用在各种电子线路中。集成电路按性能和用途的不同。可以分为数字集成电路和模拟集成电路两大类。集成运算放大器就属于模拟集成电路的一种。

LM324集成电路电路结构

集成运算放大器（简称集成运放）是用集成电路工艺制成的，具有很高电压增益的直接耦合多级放大器，它的基本结构是由输入级、中间级、输出级和偏置电路四个部分组成。如图5-14其构成方框图。

输入级中间级输出级

偏置电路

图5-8 集成运放组成框图

5.3 集成电路的检测

集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。集成电路常用的检测方法有在线测量法、非在线测量法和代换法：

1. 非在线测量：非在线测量潮在集成电路未焊入电路时，通过测量其各引脚之间的直流电阻值与已知正常同型号集成电路各引脚之间的直流电阻值进行对比，以确定其是否正常。

2. 在线测量：在线测量法是利用电压测量法、电阻测量法及电流测量法等，通过在电路上测量集成电路的各引脚电压值、电阻值和电流值是否正常，来判断该集成电路是否

损坏。

3. 代换法：代换法是用已知完好的同型号、同规格集成电路来代换被测集成电路，可以判断出该集成电路是否损坏。

运算放大器集成电路的检测：用万用表直流电压档，测量运算放大器输出端与负电源端之间的电压值（在静态时电压值较高）。用手持金属镊子依次点触运算放大器的两个输入端（加入干扰信号），若万用表表针有较大幅度的摆动，则说明该运算放大器完好；若万用表表针不动，则说明运算放大器已损坏。

外观质量检测：电子元器件应完整无损。各种型号、规格、标志应清晰、牢固。标志符号不能模糊不清或脱落。

5.4 元器件的测试与筛选

1. 用万用表分别检测电阻、二极管、电容和集成电路。

2. 元器件的引线成型及插装。

3. 按技术要求和焊盘间距对元器件的引脚成形。

4. 在印制电路板上插装元器件。插装时应注意一下事项。

5. 电阻和涤纶电容无极性之分，但插装时一定要注意电阻值和电容值，不能插装错。

6. 电解电容和发光二极管有正负极之分，插装是要看清楚极性。

7. 插装集成电路和传感器时要注意管脚。

5.5 元器件的焊接要点

用电烙铁焊接元件是基本的装配工艺，它对保证电子产品的质量起着关键的作用。下面介绍一些元器件的焊接要点。

1. 焊接最好是松香、松香油或无酸性焊剂。不能用酸性焊剂，否则会把焊接的地方腐蚀掉。

2. 焊接前，把需要焊接的地方先用小刀刮净，使它显出金属光泽，涂上焊剂，再涂上一层焊锡。

3. 焊接时电烙铁应有足够的热量，才能保证焊接质量，防止虚焊和日久脱焊。

4. 在焊接晶体管等怕高温器件时，最好用小平嘴钳或镊子夹住晶体管的引出脚，焊接时还要掌握时间。

5. 烙铁在焊接处停留的时间不宜过长,元器件的焊接时最好控制在2～3秒。

6. 烙铁离开焊接处后，被焊接的零件不能立即移动，否则因焊锡尚未凝固而使零件容易脱焊。

7. 半导体元件的焊接最好采用较细的低温焊丝，焊接时间要短。

红外线报警器的设计及制作概述

红外线报警器的设计与制作 [摘要]：。 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和报警指示电路等组成。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。概述了红外辐射的知识、热释电红外传感器的结构和工作原理。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。热释电红外传感器具有很多的优点,在防盗、警戒等装置中应用较广。 [关键词]：被动式红外报警器；热释电红外（PIR）；传感器；热释电效应；菲涅尔透镜 Design and fabrication of infrared alarm Abstract：The alarm can detect the infrared rays emitted by a human body, posed of an infrared sensor, a signal amplification circuit, a voltage parator, a delay circuit and an alarm indication circuit etc.. When the monitored area into the alarm, can emit alarm signals, suitable for home, office, warehouse, laboratory and other important occasions anti-theft alarm. The structure and working principle of thermal infrared radiation of knowledge, the pyroelectric infrared sensors are outlined. Using the pyroelectric infrared sensor to design a kind of passive infrared alarm circuit, and analyses the function and working principle of the circuit. Pyroelectric infrared sensor has many advantages, in security, warning device which is widely used in. Keywords：Passive infrared alarm; pyroelectric infrared (PIR); sensor; pyroelectric effect; Fidel lens

红外线防盗报警器课程设计报告

红外线防盗报警器课程设计报告 北华航天工业学院 课程设计报告(论文) 设计课题:红外线防盗报警器设计 专业班级: B10231 学生姓名: 指导教师: 设计时间: 2012年6月25日 北华航天工业学院电子工程系 红外线防盗报警器课程设计任务书姓名: 专业: 通信工程班级: B10231 指导教师: 职称: 课程设计题目: 红外线防盗报警器 已知技术参数和设计要求: , 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，即可发出报警声， 适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 , 要求: , 1、灵敏、可靠、一经触发，即刻报警 , 2、对产品材料精益求精，延长使用寿命 , 3、根据实际应用环境，自己选择传感器，确定红外检测范围。所需仪器设备: 直流供电电源，信号发生器，双踪示波器，数字电压表，计算机等 成果验收形式: 面包板插接+实物演示+答辩

参考文献: 《电子技术基础模拟部分》(高教康华光) 《电子工艺与课程设计》(电子工业出版社毕亚军、崔瑞雪) 第17周: 周1---周2 :立题、论证方案设计～选择元器件安装调试 周4---周5 :插面包板调试电路时间 第18周: 安排 周1---周3 :焊接制成电路～完成设计 周4---周5 :验收答辩 指导教师: 张洁教研室主任: 崔瑞雪 2012年6 月 14 日 内容摘要 红外线防盗报警器目前市场上已有成型产品，且市场较为成熟。由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且其抗干扰能力强。红外线传感器分主动式与被动式两种，主动式设计方案简单，但成本较高，从成本考虑，本课题通过介绍热释红外传感器RE200BP的工作原理，给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线传感器应用于报警系统中，从而能够实现防盗报警能。 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、和报警指示电路等组成。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。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。 关键词被动式红外报警器;热释电传感器;菲涅尔透镜;防盗报警器 目录

红外报警器电路设计要点

摘要 本次课设课设题目为红外报警器，是以电路为基础，低频电子线路为指导，采用中小规模集成芯555、三极管、红外二极管、蜂鸣器和各种电阻设计而成。该电路工作原理简单，由555芯片经电源产生的自激信号为红外发射二极管提供电压使其发出特定频率红外光，红外接收二极管作为一个开关控制蜂鸣器的响与不响。本报警器可以实现对局部通道的监控报警作用，也可用来对重要物品的保护。通过对报警电路的设计及焊接，最后能够实现它的功能。 关键字：红外报警器；555定时器；多谐振荡器。

（1）采用红外对管电路结构，当其中光路被遮挡时，报警器发出间歇式报警。（2）采用LED显示，0代表未遮挡，1代表光被遮挡。 （3）每遮挡一次LED显示逐次增加。 （4）设置外部按键，当按键按下时，计算清零。 （5）蜂鸣器的报警由555多谐振荡器给出

用中小规模集成芯片设计并制作红外报警器电路。红外对管中，红外接收管可采用光敏二极管，从光敏二极管的特性知，光敏二极管具有受光导通，不受光截止的特性。因此，可以利用光敏二极管作为开光，控制蜂鸣器的响与不响。采用555多谐振荡器，给蜂鸣器自激信号，给蜂鸣器提供一个电源信号，再通过二极管与4脚相连可控制蜂鸣器状态。LED显示状态可采用七段数码管显示数字0、1，0代表光敏二极管未被遮挡，1代表被遮挡。电路状态计数可采用74161构成的十进制计数器，通过LED显示数字计数。 在这个方案中，首先采用555多谐振荡器给发生二极管一个脉冲信号，这样才可以使接收二极管产生一个不对称的脉冲信号，同时是一个交流信号。再由运放使交流信号放大，并且需要利用三极管的开关作用对蜂鸣器的支线进行短路或者不短路。本方案中元件选取虽多，但是多是用到相同元件控制，在达到同一目的情况下电路相对简单，成本更低的方案。

基于单片机的红外报警器的设计

微机原理与单片机系统课程设计 专 班 姓 名: 学 交通大学自动化与电气工程学院 2014 年 12 月 31 日

基于51单片机的红外防盗报警器的设计 1设计说明 1.1设计目的 该设计以单片机AT89C51芯片为核心，加上必要的外围电路，构成了一个基于单片机的红外线防盗报警器。功能主要通过软件编程来实现，降低了硬件电路的复杂性和制作成本。此外，设计中所采用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和性，以满足现代人们住宅防盗的需要。 1.2设计要求 该设计要求当热释电红外线传感器探测到人体辐射的红外线时，单片机控制电路启动声光报警并显示报警次数。此外，用户还可以设定报警时间并手动解除报警。 1.3设计方法 该设计以AT89C51单片机为核心，由时钟电路、复位电路、外部触发电路、报警时间选择电路、声光报警电路、报警次数显示电路和中断报警电路共同组成报警系统。系统具有显示报警次数，设定报警时间，手动解除报警的功能。 2设计方案及原理 2.1设计方案简述 该设计使用AT89C51单片机芯片控制电路，通过热释电红外传感器采集外部触发信号，采用7段LED数码管显示报警次数，采用蜂鸣器和红色发光二极管实现声光报警，手动解除报警功能由单片机外部中断实现，报警时间由单片机部定时器实现。 2.2热释电红外传感器简单介绍 热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的

变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路。 2.3 PIR的原理特性 热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元件，在每个探测器装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头的场效应管放大后向外输出。 人体辐射的红外线中心波长为9--10um，而探测元件的波长灵敏度的围在0.2--20um围几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长围为7--10um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。一旦人侵入探测区域，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同不能抵消，经信号处理而输出电压信号。 2.4系统组成框图 从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如图1总体设计框图所示：

基于单片机控制的红外线防盗报警器的设计

目录 1 绪论 (3) 1.1 研究目的和意义 (3) 1.2 研究内容 (3) 1.3研究方法和技术路线 (3) 1.4 预期的研究目标 (4) 2 系统总体设计 (4) 2.1系统概述 (4) 2.2 主要器件介绍 (6) 2.2.1 热释电红外传感器概述 (6) 2.2.2 AT89C51 单片机概述 (9) 2.3 总体设计框图 (14) 3 系统硬件设计 (15) 3.1信号检测与放大模块 (15) 3.1.1电路实现功能 (15) 3.1.2电路图 (15) 3.1.3电子元件介绍 (15) 3.2 LED显示模块 (16) 3.2.1 电路实现功能 (16) 3.2.2电路图 (16) 3.2.3电子元件介绍 (16) 3.3 报警执行模块 (17) 3.3.1 电路实现功能 (17) 3.3.2电路图 (17) 3.3.3电子元件介绍 (17) 3.4 手工暂停模块 (18) 3.4.1 电路实现功能 (18)

3.4.2电路图 (18) 3.5 晶振与复位模块 (18) 3.5.1 电路实现功能 (18) 3.5.2电路图 (19) 3.5.3电子元件介绍 (19) 4 系统软件设计 (21) 4.1 软件设计介绍 (21) 4.2 主程序设计 (21) 4.2.1 实现功能 (21) 4.2.2 流程图 (21) 4.3 定时中断程序设计 (23) 4.3.1 实现功能 (23) 4.3.2 10s定时流程图 (23) 4.3.3 关键技术 (23) 4.3.4 关键代码： (25) 4.4 解除中断程序设计 (26) 4.4.1 实现功能 (26) 4.4.2 程序流程图 (26) 4.4.3 关键技术 (27) 4.4.4 关键代码 (28) 5 实验结论 (29) 结束语 (30) 附录一 (30) 附录二 (33) 附录三 (33) 参考文献 (34) 致谢 (35)

基于单片机的红外报警器的设计

微机原理与单片机系统课程设计 专业： 班级： 姓名: 学号： 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014 年12月31日

基于51单片机的红外防盗报警器的设计 1设计说明 1.1设计目的 该设计以单片机AT89C51芯片为核心，加上必要的外围电路，构成了一个基于单片机的红外线防盗报警器。功能主要通过软件编程来实现，降低了硬件电路的复杂性和制作成本。此外，设计中所采用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，以满足现代人们住宅防盗的需要。 1.2设计要求 该设计要求当热释电红外线传感器探测到人体辐射的红外线时，单片机控制电路启动声光报警并显示报警次数。此外，用户还可以设定报警时间并手动解除报警。 1.3设计方法 该设计以AT89C51单片机为核心，由时钟电路、复位电路、外部触发电路、报警时间选择电路、声光报警电路、报警次数显示电路和中断报警电路共同组成报警系统。系统具有显示报警次数，设定报警时间，手动解除报警的功能。 2设计方案及原理 2.1设计方案简述 该设计使用AT89C51单片机芯片控制电路，通过热释电红外传感器采集外部触发信号，采用7段LED数码管显示报警次数，采用蜂鸣器和红色发光二极管实现声光报警，手动解除报警功能由单片机外部中断实现，报警时间由单片机内部定时器实现。 2.2热释电红外传感器简单介绍 热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路。 2.3 PIR的原理特性 热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元件，在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自

红外线报警器设计说明书

湖北文理学院物电学院 自动化1211 模拟电路课程设计 姓名：程梦学号：2012118010姓名：库才席学号：2012118032姓名：方凯学号：2012118016姓名：李沈辉学号：2012118040姓名：蔡嘉伦学号：2012118002

前言 近年来，随着改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也是越来越多。这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强.造成偷盗现象屡见不鲜。因此，越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。 报警器这时正为人们解决了不少问题.但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构。价格高昂,一般人们难以接受。如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器，必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。由于红外线是不见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用，此外，在电子防盗、人体探测等领域中，被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。 红外报警器大多数采用国外的先进技术,其功能也非常先进。其中包括被动式热释电型红外报警器,也即是本文将研究的产品。还有红外监控无线报警器,超声波防盗报警器,红外线防盗报警器,高灵敏红外报警器,触摸式延时防盗报警器, 触摸式防盗报警器,红外报警器,

红外线声先报警器…… 其外，可用红外报警器原理，控制各种电器的运行…… 目录 1．功能说明-------------------------------------------------------------2．结构框图-------------------------------------------------------------3．使用说明-------------------------------------------------------------4．原理与原理图--------------------------------------------------------

红外线报警器方案电路课设

燕山大学 课程设计说明书 题目红外线报警器的设计 学院<系）理学院 年级专业：09级电子科学与技术2班学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称：讲师

燕山大学课程设计<论文）任务书 院<系）：理学院基层教案单位： 09 电子信息科学与技术 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教案单位、系部各一份。 年月日

燕山大学课程设计评审意见表

红外线报警器的设计 摘要：本文介绍了红外发射和红外接收的工作原理及其特点，提出了 一种红外线接收发的简单应用电路，并基于AT89C51单片机设计了一个简单的红外遥控报警电路。用红外线做信号载波具有成本低、传播范围和方向可以控制、不产生电磁辐射干扰和被干扰等诸多优点，因此被广泛地应用在各个技术领域中。 关键词：红外线报警器，AT89C51单片机，红外发射电路，显示电路，报警电路 Infrared alarm design Abstract: This paper introduces the infrared emission and infrared receiving work principle and features, and put forward a kind of infrared receiver hair of simple application circuit, and based on AT89C51 design a simple infrared remote alarm circuit. With infrared signal carrier with lower cost and scope and direction can control the spread, do not produce the electromagnetic radiated interference and interfered with, and many other advantages, so is widely used in the various technology areas. Key words:Infrared alarm, AT89C51 microcontroller, infrared transmitter circuit, display circuit, the alarm circuit 一、实验目的： 1．了解红外先报警器的组成及原理 2．了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。 3．进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。 4．熟悉红外线报警器的设计与制作. 二、实验任务： 1．设计红外发射电路。 2．设计显示电路。 3.设计报警电路。 4．单片机程序设计。 5.硬件电路的布线与焊接。

红外线防盗报警器课程设计

北华航天工业学院 课程设计报告（论文） 设计课题：红外线防盗报警器设计 专业班级：B10231 学生姓名： 指导教师： 设计时间：2012年6月25日

北华航天工业学院电子工程系 红外线防盗报警器课程设计任务书 姓名：专业：通信工程班级：B10231 指导教师：职称： 课程设计题目：红外线防盗报警器 已知技术参数和设计要求： ●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 发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 ●要求： ●1、灵敏、可靠、一经触发，即刻报警 ●2、对产品材料精益求精，延长使用寿命 ●3、根据实际应用环境，自己选择传感器，确定红外检测范围。 所需仪器设备： 直流供电电源，信号发生器，双踪示波器，数字电压表，计算机等 成果验收形式： 面包板插接+实物演示+答辩 参考文献： 《电子技术基础模拟部分》（高教康华光） 《电子工艺与课程设计》（电子工业出版社毕亚军、崔瑞雪） 时间安排 第17周： 周1---周2 ：立题、论证方案设计，选择元器件安装调试 周4---周5 ：插面包板调试电路 第18周： 周1---周3 ：焊接制成电路，完成设计 周4---周5 ：验收答辩 指导教师：张洁教研室主任：崔瑞雪 2012年6 月14 日

内容摘要 红外线防盗报警器目前市场上已有成型产品，且市场较为成熟。由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且其抗干扰能力强。红外线传感器分主动式与被动式两种，主动式设计方案简单，但成本较高，从成本考虑，本课题通过介绍热释红外传感器RE200BP的工作原理，给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线传感器应用于报警系统中，从而能够实现防盗报警能。 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、和报警指示电路等组成。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。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。 关键词被动式红外报警器；热释电传感器；菲涅尔透镜；防盗报警器

基于单片机控制红外线防盗报警器热释电报警器毕业论文(附仿真程序)带方案选择的毕业设计

毕业设计（论文） （2010届） 基于单片机控制红外线防盗报警器（课题） 学院：长沙航空职业技术学院 专业系别：电子电气工程系 专业：电气自动化 学生姓 名： 班级：电气1002 指导老师姓名： 最终评定成绩： 2012年11月

摘要 (2) 第一章绪论 (6) 课题背景 (6) 研究意义 (6) 第二章方案设计及论证 (7) 总体方案设计与论证 (7) 模块电路方案设计与论证 (8) 摘要 随着时代的不断进步 ,人们对环境的安全性提出更高的要求 , 很多小区都安装了智能报警系统 ,大大提高了小区的安全程度 ,有 效保证居民的人身财产安全.目前国内使用的各类防盗、保安报警器 基本都是以超声波、主动式红外发射/接收以及微波等技术为基础. 而这里所设计的被动式红外报警器则采用了美国的传感元件——热 释电红外传感器.这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人 体辐射的红外线 ,并将其转变为电压信号,同时 ,它还能鉴别出运 动的生物与其它非生物.热释电红外传感器既可用于防盗报警装置, 也可以用于自动控制、接近开关、遥测等领域. 本系统采用了热释电红外传感器，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，同时它的信号

经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理。本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89C51，整个系统是在系统软件控制下工作的。 Pick to Along with the advance of epoch, people to the environment safety put forward higher request, many community has installed intelligent alarm system, greatly improving the community safety degree, effectively guarantee the residents' personal property safety. The present domestic use of all kinds of security, security alarm basic are based on ultrasonic wave, active infrared transmitting/receiving and

基于单片机的红外报警器设计

刘卉讲师

目录 绪论 (1) 1 无线报警器系统总体设计 (2) 系统概述 (2) 主要器件介绍 (3) 热释电红外传感器概述 (3) AT89S51 单片机概述 (7) 总体设计 (12) 2 无线报警器系统硬件设计 (12) 系统工作原理图 (12) 信号检测与放大电路 (13) 电路实现功能 (13) 电路图图2-1信号检测与放大电路 (13) LED显示电路 (14) 电路实现功能 (14) 电路图 (14) 电路实现原理 (15) 报警执行电路 (15) 电路实现功能 (15) 电路图 ........................................................... 电路实现原理 (16) 手工暂停 (16) 电路实现功能 (16)

电路图 (16) 电路工作原理 (17) 单片机控制晶振与复位电路 (17) 电路实现功能： (17) 电路图： (17) 电路工作原理 (17) 3 无线报警器系统软件设计................................................ 流程图............................................................... 主程序设计 (20) 4 系统调试 (30) 结论和展望 (31) 心得体会 (34) 参考文献 (34) 附录 (34) 绪论 随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的 提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。 就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。而我所研究的防盗报警器采用了热释电红外传感器，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，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理和用户操作。

红外光控防盗报警器的设计毕业论文

引言 红外光控防盗报警器的设计与制作 1引言 1.1 选题背景 随着时代的进步，电子电路科学技术的飞速发展，人们的生活水平有了很大的提高，各种高档家电和贵重物品为许多家庭拥有，然而一些不法分子也是越来越多。但是大部分人的防盗意识还是不够强造成偷盗的现象屡见不鲜，带给人们群众极大的困扰，因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。红外光控报警器成功研发有利的遏制了这种情况的再次发生。红外光控报警器是一种由报警器主动发出红外线，红外线碰到障碍物，就会反弹回来被报警器接受。如果探头检测到红外线是静止的也就是不断的发出红外线又不断地被反弹的，那么报警其就不会报警。当有会动的物体触犯了红外线时候，探头就会检测到异常，就会报警。从而达到预防和防盗的功能。 1.2 目的和意义 红外光控防盗报警器在社会中应用广泛，对于预防盗贼、实时监控具有重要意义，极大的减轻了人的工作负担，保障了社会的安定和谐。各国对红外线技术的研究促使红外线技术应用到很多高新科技领域，红外线技术结合单片机技术制作的红外防盗报警具有很广阔的研究前景，单片机使得报警功能越来越智能化、人性化，可以实现人们的各种防盗报警要求。本设计就是要实现用38kHz的方波对红外线进行调制发射出去，由接收电路进行红外线的接收，接收电路输出低电平，当有障碍物遮挡住这束红外线时，接收电路产生高电平送人单片机，由单片机内部程序作用产生声光报警驱动信号，并由数码管显示报警次数。由此，红外防盗报警器的功能便得以实现，完成了入侵自动报警的功能，也即是本课题的研究目的。 1.3 技术要求和设计范围 就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。而本设计中所使用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体

热释电人体感应红外报警器制作

摘要 随着人们生活水平的不断的提高，入室抢劫时有发生，尤其是在现在化技术高度发展的今天，犯罪更趋于智能化，手段更隐蔽，所以采用电子技术、传感技术和计算机技术为基础的安全防范技术的器材设备，并将其构成一个系统，将发挥最大的功能做作用。由于红外线是不见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中等到了广泛的应用 热释电红外传感器，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。本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制模块、红外探头模块、驱动执行报警模块、LED控制模块等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89S52，程序使用C语言编写，用Multisim 仿真软件进行仿真。整个系统是在系统软件控制下工作的。 关键字：热释电红外传感器、AT89S52、红外线 1

目录 一、引言 (3) 二、设计任务分析 (3) 三、技术方案的详细设计（实施） (4) 3.1本系统的设计方案 (4) 3.1.1系统概述 (4) 3.2硬件电路设计 (4) 3.2.1红外感应部分 (5) 3.2.1.1 电源模块 (5) 3.2.1.2 热释电传感器 (5) 3.2.1.3 菲涅耳透镜 (6) 3.2.1.4 BISS0001芯片简介 (6) 3.2.1.5 信号采集处理模块 (8) 3.3单片机部分 (9) 3.3.1 AT89S52单片机简介 (9) 3.3.2 单片机最小系统 (9) 3.3.3按键控制电路 (10) 3.3.4指示灯和报警电路 (11) 3.4软件的程序实现 (11) 3.4.1主程序工作流程图 (11) 3.4.2中断程序工作流程图 (12) 3.5硬件调试及调试中遇到的问题 (13) 3.6软件调试及调试中遇到的问题 (14) 四、总结评价 (14) 致谢 (15) 参考文献 (15) 附件一：总体原理图设计 (16) 附件二：实物图 (17) 附件三：程序源代码 (17) 附录四：元件清单 (22)

基于单片机的红外防盗报警器的设计0913011

红外防盗报警器的设计 胡锐锋 电子信息工程专业学号：6102106010 摘要：本系统采用了热释电红外传感器，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，同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC机通信，便于多用户统一管理。本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89C51，整个系统是在系统软件控制下工作的。 关键词：单片机；红外传感器；数据采集；报警电路 The Design of Imfrared Alarm Hu Ruifeng Electronic Information Engineering Specialty No: 6102106010 Abstract : This system used Pyroelectric infrared sensor. Its manufacture is simple, and its cost is low, and fixing is convenient. Besides, the system has many merits, such as steady guard against theft, and strong antijamming ability, and high thesensitivity, and high reliability. The fixxing of this alarm is covert, which is discovered easily by cracksman. After has been processed by SCM, the signal of alarm communicates with PC, which is convenient for uniform management. This design includes hardware part and software part. The hardware part includes the control circuit of SCM, and the infrared probe circuit,and the alarm circuit, and LED control circuit. The SCM uses AT89C51, the overall system works under the control of the systemsoftware. Key words: SCM; infrared sensor; data collection; alarm circuit

红外线遥控报警器设计制作1

University of South China 电子技术课程设计题目红外线遥控报警器 学生姓名高健 专业班级自动化052班 学号20054460208 指导教师刘冲 2007年1月12日

电气工程学院 红外线遥控报警器 一、设计任务与要求 1、设计一个红外报警器，当无人进入红外光线探测范围时，报警器不发出报警信号，当有人进入红外光线探测范围时，报警器报警。 2、控制距离在2米以上 二、方案计划与论证 总体分析： 有人挡住红外光线时报警器发出声音，人没有挡住时报警器不发出声音，我们对此方案有两种思路： 1、第一方案为被动式:地球上的物质都会辐射红外线,有的强烈有的平静，当有人进入探测器范围内，探测器探测到人体发出的较强的红外热辐射，经过光电转换，引起报警系统报警。 2、第二方案为主动式:在探测区域范围内，红外光由发射端发射到接收端。当有人进入区域内，挡住红外光线，接收端接受不到红外光线，以此引起接收系统中报警电路的反应，报警系统报警。 3、控制范围要求在2米以上，就要求红外发射器功率不能太小。 4、报警器的灵敏度是判断报警器好坏的一个重要标准，灵敏度越高越好。但是要考虑到报警器对飘浮物和微小动物的误报，另外还要考虑白天黑夜光线的影响。 5、在选择器件时还要从经济上考虑，最好选用一些常用芯片器件。 设计方案总原理图

方案一、 采用TX05D 红外线控制开关及蜂鸣器制成的，它制作容易、安装方便,而且 直观,可以简易的将红外线反馈的信号导通蜂鸣器或关闭. 工作原理采用TX05D 红外线控制蜂鸣器由红外线接收开关IC1、功率开关集成电路IC2、蜂鸣器及电源变换电路等组成,部分元件如图所示: TX05D 芯片 TX05D 外部构造 自激多谐振荡 功率放大器 电源 R 红外信号发射电路框图 放大器 整 流 报警器 红外信号接收电路框图

红外线防盗报警系统课程设计

《光电检测技术》题目：家居防盗报警器设计 专业：测控技术与仪器 班级： 姓名： 学号： 指导老师: 日期:

摘要 人们生活水平不断提高，对私有财产的保护意识在不断的增强，因而对防盗措施提出了新的要求。本设计就是为了满足预防抢劫、盗窃等意外事件的需要而设计的红外防盗报警系统。 本设计主要包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制电路、红外探头电路、驱动执行报警电路、LED控制电路等部分组成。处理器采用单片机STC89C51。整个系统是在系统软件控制下工作的。软件部分可以划分为以下几个模块：数据采集、键盘控制、报警和显示等子函数。 [关键词]：单片机、红外传感器、数据采集、报警电路。

1、设计任务与要求 （1）该设计主要包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警和显示等模块子函数。 （2）本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、智能报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地显示、本地报警等功能。终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。 （3）系统可实现功能。为了探测移动人体,通常使用双元件型热释电红外传感器,在这种传感器内部,两个敏感元件反相连接,当人体静止时两元件极化程度相同,互相抵消。但人体移动时,两元件极化程度不同,净输出电压不为0 ,从而达到了探测移动人体的目的。因此可把报警系统设置在外出布防状态，使探测器工作。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，经放大电路、比较电路送至门限开关，打开门限阀门送出TTL 电平至单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。

红外报警系统课程设计

广州大学 物电与电子工程学院 光信息专业课程设计报告 教师评语: 成绩：评阅教师日期 摘要： 本文概述了红外发射和接收的基本原理和特点，介绍了74LS00、74LS74、74LS75、LM358和555芯片的功能应用，并介绍了其应用于红外防盗报警系统的设计方案，并对其进行了调试及性能分析。 关键词： 防盗报警红外

一、前言： 红外发射管是由红外发光二级管矩组成发光体，用红外辐射效率高的材料（常用砷化镓）制成PN结，正向偏压向PN结注入电流激发红外光，其光谱功率分布为中心波长830～950nm。LED是英文Light Emitting Diode的简称，表现是正温度系数，电流越大温度越高，温度越高电流越大，LED红外灯的功率和电流大小有关，但正向电流超过最大额定值时，红外灯发射功率反而下降。 红外发射管（红外线灯管）可广泛用于红外摄像机、音频输出等红外引用产品中，其里面晶片功率大小通常决定发射距离，但红外监控摄像机效果又与红外灯的角度，灯组多少，机板，镜头等有关。红外摄像机设计距离较近就用角度较大的IR发射管，并且还要跟镜头视角相配合;20米以上的必须用台湾正型12mil 以上晶片，日本的也行。由于市场无序竞争，厂家标榜的照射距离和实际可视距离概念不清，大部分小的红外摄像机生产商为了降低生产成本大量采用国产及台湾10mil、8mil晶片，甚至散型晶圆封装的（包括封装厂IR发射管不良品）做正型红外灯来装配摄像机。建议打长距离的用户还是用正型晶片封装的IR发射管，如台湾鼎元、光磊（鼎元相对衰减慢、夜视清晰）。 红外接收管，红外接收电路通常被厂家集成在一个元件中，成为一体化红外接收头。内部电路包括红外监测二极管，放大器，限副器，带通滤波器，积分电路，比较器等。红外监测二极管监测到红外信号，然后把信号送到放大器和限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平，而不论红外发射器和接收器的距离远近。交流信号进入带通滤波器，带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波，通过解调电路和积分电路进入比较器，比较器输出高低电平，还原出发射端的信号波形。 红外接收头的种类很多，引脚定义也不相同，一般都有三个引脚，包括供电脚，接地和信号输出脚。根据发射端调制载波的不同应选用相应解调频率的接收头。 利用红外发射、接收的特性可以应用于信号的传输，本设计就是介绍红外信号触发报警系统，从而实现防盗功能。 二、设计方案：

红外报警器的设计

课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导老师：工作单位：武汉理工大学理学院 题目：红外报警器的设计 初始条件：直流可调稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具 要求完成的主要任务：(包括课程设计工作量及其技术要求以及说明书撰写等具 体要求) 1、技术要求： 红外报警器的主要技术指标是监视范围或监视距离。其它还应给出一些相应的电气参数，如使用电源形式，电源电压及电流等等。 红外报警器的另一个重要参数是探测器的响应波段。例如设计举例中的红外报警器就是工作在0.9μm波段附近。 2、主要任务： （一）设计方案 （1）按照技术要求，提出自己的设计方案(多种)并进行比较； （2）以555组成发射电路；LF353组成接受电路完成遥控系统的设计（实现方案）； （3）依据设计方案，进行预答辩； （二）实现方案 （4）根据设计的实现方案，画出电路逻辑图和装配图； （5）查阅资料，确定所需各元器件型号和参数； （6）在面包板上组装电路； （7）自拟调整测试方法，并调试电路使其达到设计指标要求； （8）撰写设计说明书，进行答辩。 3、撰写课程设计说明书： 封面：题目，学院，专业，班级，姓名，学号，指导教师，日期 任务书 目录（自动生成） 正文：1、技术指标；2、设计方案及其比较；3、实现方案； 4、调试过程及结论； 5、心得体会； 6、参考文献 成绩评定表 时间安排： 19周：明确任务，查阅资料，提出不同的设计方案（包括实现方案）并答辩； 20周：按照实现方案进行电路布线并调试通过；撰写课程设计说明书。

指导教师签名：年月日系主任（或负责老师）签名：年月日

红外遥控报警器模拟电路课程教学设计报告

课程设计说明书 课程设计名称：模拟电路课程设计 课程设计题目：红外遥控报警器 学院名称：南昌航空大学信息工程学院 专业：通信工程班级： xxxxx班 学号： xxxxxx 姓名： xxxxx 评分：教师： 2015 年 4 月 28 日

摘要 本报告讲述了利用NE555p芯片设计制作红外遥控报警器.要求当有人遮挡红外光时发出报警信号，无人遮挡红外光时报警器不工作，即不发声。根据要求，红外报警器应有两部分组成，即红外发射电路和红外接收电路。发射电路由自激多谐振荡器、功率放大器、红外发光二极管组成。自激多谐振荡器经稳压电源产生30Khz的方波脉冲，此脉冲为红外光的调制脉冲，调制脉冲经功率放大后控制红外发光二极管发射红外脉冲。接收电路由红外光敏晶体二极管、放大、报警电路组成。把红外脉冲信号转换为电信号，即解调出调制脉冲，然后将此信号放大，控制报警电路器不工作。当红外脉冲被人遮挡时，则报警器工作发出报警声,从而达到警报功能。 关键字:警报、功率放大、多谐振荡、调制、遮挡

目录 第一章电路设计方案与选择 (5) 第二章系统组成 (6) 2.1 红外遥控报警器发射电路 (6) 2.2 红外遥控报警器接收电路 (6) 第三章系统原理及电路设计 (7) 3.1多谐振荡电路 (7) 3.11多谐振荡器概述 (7) 3.12用555定时器构成的多谐振荡器 (7) 3.13工作原理: (7) 3.2红外发射电路 (8) 3.21 工作原理 (8) 3.22 红外发射部分设计电路图 (8) 3.3 红外接收电路 (8) 3.31工作原理 (8) 3.32 红外接收部分设计电路图 (9) 第四章系统元件选择和参数计算 (10) 4.1红外发射电路 (10) 4.2 红外接收电路 (10) 4.3元器件清单 (10) 第五章系统调试和结果 (11) 5.1软件调试与仿真 (11) 5.2实物制作 (12) 5.3实测波形 (13) 第六章结论 (14) 参考文献 (15)

红外家庭防盗报警器设计

工业大学人文信息学院 传感器及自动检测 课程设计报告 题目 ： 红外家庭防盗报警器设计 学生峰杰班 级 140931 系 别自动化 专 业 轨道交通信号与控制 学 号 18指导老师帅设计时间2016年12月26日——12月30日

目录 一、设计目的————————————1 二、设计要求————————————1 三、设计步骤————————————1 四、设计心得————————————8 五、程序编程————————————9 六、附录——————————————14 七、参考文献————————————15

一、设计目的 红外线作为一种不可见光，有很强的隐蔽性和性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。红外报警器大多数采用国外的先进技术，其功能也非常先进。其功能包括被动式热释型红外报警器，也即是本文将研究的产品。还有红外监控无线报警器，超声波防盗报警器，红外线防盗报警器，高灵敏红外报警器，触摸式延时防盗报警器，触摸式防盗报警器，红外报警器，红外线声光报警器等。 通过设计进一步掌握传感器的原理与应用，熟悉传感器的测量电路的设计方法。达到根据设计要求，能借助参考书和网络查阅相关资料，独立完成设计任务。 培养学生分析问题和解决实际问题的能力。 二、设计要求 1、可实现非法入侵报警，警戒围2-10cm，报警反应时间小于1s； 2、放大电路的设计； 3、采用复合式防盗传感器，热释红外传感器和振动位移传感器并接使用，增加报警可靠性； 4、蜂鸣器报警，并能显示出出事地点； 5、采用双电源技术，主电源停电或被切断，被动电源自动工作。 三、设计步骤 1、设计模块 本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、键盘控制、报警等子模块。电路结构可划分为：热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数 据传送、功能设定、本地报警等功能。 就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。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，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。 从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如图2-1总体设计框图所示：