热释电报警器 课程设计
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摘要随着生活技术的不断发展,家庭及公共照明灯不断增加,使用普通手动开关的电灯会造成电力的浪费,所以本次设计采用热释电红外传感技术与声控技术相结合的照明电路,做到红外传感开关与声控开关同时控制,达到节约能源的目的。
本次设计首次采用热释电红外控制和声音控制,同时利用光敏电阻与LM393电压比较器组成的光照检测电路来判断外界有无光线。
本次设计相对于普通的照明,更采用了三个led灯来模拟日常生活中的日光灯管,通过单片机的延时功能使之依次点亮以达到光线逐步明亮的效果,保护人眼。
在白天光线较强时,不论有没有人靠近或是发出声音,灯都不会亮;在晚上光线较暗时,若有人靠近灯就会亮,或者发出一定的声音,灯也会点亮,当人离开后灯自动熄灭。
本次设计对今后的照明系统有重要的意义,具有十分广阔的前景。
关键词单片机STC89C52;热释电红外传感器;声控开关;LM393N芯片目录1 概述 (1)2 方案设计 (1)2.1可选择方案 (1)2.2工作原理框图 (3)3 系统硬件设计 (4)3.1系统设计电路介绍 (4)3.2单片机最小系统及相关电路 (5)3.3热释电传感器集成模块 (7)3.4光照检测电路 (8)3.5按键控制电路 (8)3.6声音控制电路 (9)4 系统软件设计 (10)总结 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录:源程序 (17)1 概述在这个科技飞速发展的年代,人们的生活水平正在越来越好,生活伴随着科技不断进步,的确将科技融入生活当中能够使我们的生活更加高效、快捷,在这个快节奏的社会当中,人们也越来越离不开高科技所带给我们的方便与快捷。
这次设计的是一个基于单片机的热释电传感夜灯,通常所说的单片机并不是一个完成某个逻辑功能的芯片,而是把一台计算机的组成系统微缩到一块芯片上。
当然,现在某些型号的单片机也添加了模数或者数模转换功能模块,功能非常的强大。
虽然单片机集成了计算机的所有组成系统,但是价格却没有那么昂贵,从几元至几十元不等。
毕业设计热释电人体感应红外报警器设计制作学生学号:学生姓名:导师姓名:班级专业名称提交日期年月日答辩日期年月日年月摘要随着现在社会的发展,时代进步,高新技术的快速融入,人们的生活发生了巨大的改变,人们置购了大量高新技术的产品,许多高科技产品的使用越来越成为家庭生活的主旋律,因此人们对自己所处环境的安全要求就越来越高,特别是家居安全,不得不时刻留意不速之客的光顾。
现在许多小区都有着保安看管,但在一些农村就没有这些设施了,于是,许多家庭都安装了报警系统,这有效的保护了大家的财产安全。
在本文中,介绍一种利用热释电红外传感器进行监控,并进行报警的系统的设计。
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STC89C52,程序使用C语言编写。
关键字:热释电红外传感器、STC89C52、红外线一、引言 (1)二、设计任务分析 (1)三、技术方案的详细设计(实施) (2)3.1本系统的设计方案 (2)3.1.1系统概述 (2)3.2硬件电路设计 (2)3.2.1红外感应部分 (3)3.3单片机部分 (8)3.3.1 STC89C52单片机简介 (8)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)3.5 报警判断程序 (13)3.6 程序编写与调试 (13)3.7 硬件调试及调试中遇到的问题 (20)四、总结评价 (20)致谢 (21)参考文献 (21)附件一:总体原理图设计 (22)附件二:实物图 (23)附件三:程序源代码 (23)1一、引言随着科技的提高,电子电器飞速发展,人民生活水平有了很大提高。
目录1课程设计目的 (2)2 设计介绍 (2)2.1 技术要求 (2)2.2 主要任务 (2)3 基础知识简介 (2)3.1 热释电红外传感器简单介绍 (2)3.2 AT89S51单片机简单概述 (3)4 方案设计 (4)4.1 总体设计思路 (4)4.2 具体电路模块设计 (5)4.2.1 热释电红外传感器原理 (5)4.2.2 调整电路的设计 (5)4.2.3 时钟电路的设计 (6)4.2.4 复位电路的设计 (6)4.2.5 数码管显示报警电路的设计 (7)4.2.6 声音报警电路的设计 (7)4.3 系统硬件电路的选择及说明 (8)5 软件编程及仿真 (8)5.1 软件简介 (8)5.1.1 Proteus软件简介及使用 (8)5.1.2 Keil软件简介 (10)5.2 软件程序的实现 (11)6 课程设计心得体会 (17)7 参考文献 (18)附图1:单片机控制的红外防盗报警器原理图 (19)附图2:仿真原理图 (20)附图3:实物图 (21)1课程设计目的随着时间的推移,计算机革命的完成,信息高速公路的发展,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。
本次设计所用的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,热释电红外传感器既可用于防盗报警装置,也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。
经过本次课程设计会使我们进一步对单片机有个感观认识,增强动手能力。
使理论与实际相结合。
2 设计介绍2.1 技术要求基于单片机控制的热释电红外报警,将检测到人体红外信号转换成电压信号,经调理电路整形处理为TTL电平送入单片机,单片机对送入信号进行判别,是哪一路报警信号,发出音响报警并通过数码管显示报警位置。
2.2 主要任务1.系统分析与设计:对系统进行调研,详细分析系统,设计出基于单片机控制的热释电红外报警系统方案;2.实现系统的关键技术:热释电传感器调理电路;报警音响电路;报警显示电路;软件控制;3.系统电路的设计与实现:器件选择;地址分配和硬件连接;4.系统软件的设计与实现:单片机代码的实现,计算机控制代码的实现;5.系统调试;6.系统联调;7.写课设报告。
学号11780113实习报告(生产实习)起止日期:2014 年 6 月16 日至2014 年7 月11 日学生姓名罗燊杰班级11电信科1班成绩指导教师(签字)计算机与信息工程学院2014年7 月11 日天津城建大学生产实习任务书2013—2014学年第2学期设计题目:热释电传感器报警系统设计完成期限:自2014 年 6 月23 日至2014 年7 月 3 日共 2 周设计依据、要求及主要内容:一.实习的目的1.进一步熟悉和掌握单片机系统设计和编程原理。
2.掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性、控制方法。
3.通过设计,掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术。
4.通过实际程序设计和调试,掌握模块化程序设计方法和调试技术。
5.通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程,了解开发单片机应用系统的全过程,为今后从事相应开发打下基础。
二.实习的基本要求1.认真认识设计的意义,掌握设计工作程序,学会使用工具书和技术参考资料,并培养科学的设计思想和良好的设计作风。
2.提高模型建立和设计能力,学会应用相关设计资料进行设计计算的方法。
3.提高独立分析、解决问题的能力,逐步增强实际应用训练。
4.设计的说明书要求简洁、通顺,电路图内容完整、清楚、规范。
三.实习主要内容a) 设计实现功能STC12C5A60S2(引脚排序及基本功能同AT89S51)作为主控芯片,设计利用热释电红外传感器HC-SR501作为信息采集器的报警通信系统,系统要求:每次有人经过传感器,则单片机向上位机发出报警信息,驱动上位机发出蜂鸣报警及继电器动作。
b) 原理图设计1.原理图设计要符合项目的工作原理,连线要正确。
2.图中所使用的元器件要合理选用,电阻、电容等器件的参数要正确标明。
3.原理图要完整,CPU、外围器件、外扩接口、输入/输出装置要一应俱全。
c) 程序调计1.根据要求,将总体功能分解成若干个子功能模块,每个功能模块完成一个特定的功能。
东北石油大学课程设计2013年3月1日第1章热释电红外报警器概述红外线报警器分主动式和被动式两种。
主动式红外线报警器,是报警器主动发出红外线,红外线碰到障碍物,就会反弹回来,被报警器的探头接收。
如果探头监测到,红外线是静止不动的,也就是不断发出红线线又不断反弹的,那么报警器就不会报警。
当有会动的物体触犯了这根看不见的红线的时候,探头就会检测到有异常,就会报警。
被动式报警器少了一项功能,就是发射红外线。
物理学上告诉我们,当物体的温度高于0K的时候,就会发出红外线,换句话说任何物体都能发出红外线。
而其后的原理,被动式报警器和主动式是一样的。
红外线报警器对温度敏感,温度越高的物体辐射出的红外线越强,当感应到环境中存在高出背景强度的辐射时,就触发反警。
随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。
现在很多小区都安装了智能报警系统,因而大大提高了小区的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全。
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。
红外线防盗报警器作为当前使用得比较普遍的报警器之一,它以其灵敏度高、价格实惠,受到了广大用户的欢迎。
但是使用每一种红外线传感器都有其不足之处,如抗干扰能力弱、误报漏报现象严重等,可靠性不够高。
为了能够提高红外报警装置的工作可靠性,本设计基于热释电红外检测方式设计一个室内红外防盗报警器,要求实现的功能有:(1)开机后延时1分钟开启报警系统;(2)具有足够的响应灵敏度,可以识别外界持续噪声干扰;(3)当监控过程中有人进入红外探头的扫描范围时,警示灯亮起,发声电路发出报警声;(4)当人又离开室内,一段时间后自动停止报警;(5)当主人需要进入房间时可以使用配备的遥控器使防盗器进入开机延时状态,可以在这段时间内进入房间关闭防盗报警器电源。
目录1课程设计目旳............................................... 错误!未定义书签。
2 设计简介................................................... 错误!未定义书签。
2.1 技术规定............................................. 错误!未定义书签。
2.2 重要任务............................................. 错误!未定义书签。
3 基础知识简介............................................... 错误!未定义书签。
3.1 热释电红外传感器简朴简介............................. 错误!未定义书签。
3.2 AT89S51单片机简朴概述............................... 错误!未定义书签。
4 方案设计................................................... 错误!未定义书签。
4.1 总体设计思绪......................................... 错误!未定义书签。
4.2 详细电路模块设计..................................... 错误!未定义书签。
4.2.1 热释电红外传感器原理........................... 错误!未定义书签。
4.2.2 调整电路旳设计................................. 错误!未定义书签。
4.2.3 时钟电路旳设计................................. 错误!未定义书签。
4.2.4 复位电路旳设计................................. 错误!未定义书签。
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:热释电传感报警器学院名称:信息工程学院专业:通信工程班级:学号:姓名:评分:教师:20 15年 4 月 25日模拟电路课程设计任务书20 14 -20 15 学年第 2 学期第 7 周- 9 周注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要随着社会的不断进步,电子技术的不断发展,人们的生活水平得到了很大的改善,许多高科技产品的使用越来越成为家庭生活的主旋律,因此人们对自己所处环境的安全要求就越来越高,特别是家居安全,不得不时刻留意不速之客的光顾。
为此,许多小区,家庭都安装了报警系统,这有效的的保证了居民的人身财产安全。
而本文介绍的热释电传感器报警器由于设计简单,价格低廉而得到了越来越多人的青睐。
本次实验模拟设计了基于BISS0001集成芯片的热释电传感器报警器。
该报警器主要由热释电传感器及其检测电路,报警电路组成。
热释电传感器和集成芯片BISS0001是报警器设计的核心器件,热释电传感器把人体的红外信号转换为电信号,再通过集成芯片对电信号的处理来驱动蜂鸣器报警。
关键字:热释电传感器,报警电路,高低电平目录前言 (1)第一章系统组成及方案设计 (2)1.1热释电传感器报警电路的系统组成 (2)1.2热释电传感报警器方案设计一 (3)1.3热释电传感报警器方案设计二 (4)第二章电路组成以及基本原理 (5)2.1热释电传感器........................................ 错误!未定义书签。
2.2光敏电阻............................................ 错误!未定义书签。
2.3集成芯片BISS0001 (6)第三章电路仿真以及结果分析 (9)第四章实验调试与电路分析 (10)4.1 电路板的焊接 (10)4.2 电路调试与分析 (10)第五章结论心得 (11)附录一参考文献 (12)11附录二实物图 (14)前言热释电红外传感器是一种非常有应用潜力的传感器。
热释电红外报器警南冰B13040724 齐文胜B13040725 闰文强B13040726第一章课题的任务及要求 (3)1.1课题的任务 (3)1.2设计技术要求 (3)1.3设计的作用、目的 (3)第二章总体方案设计 (4)2.1设计方案 (4)2.2 设计的具体实现 (4)2.2.1 系统概述 (4)2.2.2 实际原理框图 (4)第三章硬件电路设计3.1.热释电红外传感器 (5)3.1.1传感器简介 (5)3.1.2传感器结构图 (5)3.2热释电红外传感信号器BISS0001 (6)3.2.1BISS0001管脚图 (6)3.2.2管脚说明 (7)3.2.3系统电路图及说明 (7)3.2.4热释电红外传感器的主要工作参数 (8)第四章制作与调试 (11)4.1制作 (11)4.2调试 (11)第五章总结 (12)第六章心得 (13)附录一元件清单 (14)附录二实物图 (15)一、课题的任务及要求1.1课题的任务:热释电红外报警器是一种通过热释电红外传感器探测人体发射的10微米左右特定波长的红外线而释放报警信号的报警装置。
利用红外热释传感器探测人体目标,在检测到可疑目标时,控制音乐片发出响亮的报警声。
1.2设计技术要求为:1. 报警器可探测的距离大于3米;2. 静态功耗小于10mA;3. 供电电压为6,可以通过电池串联作为供电源。
4. 制作产品并调试。
5. 其他创新、或特色;1.3设计的作用、目的:1.学会选择及分析原理图2.认识并了解常用的电子器件。
3.掌握常用电子器件的应用,并进行设计和综合分析应用。
4.培养自我学习能力及逻辑思维能力。
5.提高自己的动手能力及培养自己的耐心及细心。
二、总体方案设计2.1设计方案的选择:设计方案一:此报警系统是由释电红传感器接收红外线转换为电信号,经过整流电路再将信号放大,经过延时、比较驱动报警器以及发光二极管发光此系统主要用到BISS0001集成芯片完成放大延时以及比较的功能。
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:热释电传感报警器学院名称:信息工程学院专业:通信工程班级:100421学号: 10042134 姓名:吴涌涛评分:教师:李翔文20 12 年 3 月 2 日模拟电路课程设计任务书20 11 -20 12 学年第 2 学期第 1 周- 2 周题目热释电传感器报警电路内容及要求1.有人接近时,热释电传感器报警电路发出报警,无人接近时不报警。
2.白天不起作用,晚上自动工作。
进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案,领仪器设备: 2天;2. 领元器件、焊接、制作:3天3.调试:2天4. 验收:0.5天5. 提交报告:本学期3~7周学生姓名:10042134吴涌涛指导时间:第1~2周指导地点:E 楼 601 室任务下达20 11 年 2 月13 日任务完成2011 年2 月 24 日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□√ 3.实际操作□√ 4.其它□√指导教师李翔文系(部)主任付崇芳摘要:随着社会的不断进步,电子技术的不断发展,人们的生活水平得到了很大的改善,许多高科技产品的使用越来越成为家庭生活的主旋律,因此人们对自己所处环境的安全要求就越来越高,特别是家居安全,不得不时刻留意不速之客的光顾。
为此,许多小区,家庭都安装了报警系统,这有效的保证了居民的人身财产安全。
在本文中,介绍一种利用热释电传感器进行监控,并进行报警的系统的设计。
该报警器主要由热释电传感器及其检测电路,报警电路组成。
热释电传感器是报警器设计中的核心器件,它可把人体的红外信号转换为电信号以供信号处理部分使用。
检测电路主要是把传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、延迟、比较,从而实现报警功能。
关键词:热释电传感器;信号处理;单稳触发器;报警电路前言:利用热释电传感器监测环境变化,进行无线信息传输进而完成报警功能的系统,主要用于家居安全,探测有无外人闯入.该系统方便、稳定,十分适合家庭财产安全的保护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报警器则采用了美国的传感元件——热释电传感器。
这种热释电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。
目录1 概述 (5)1.1 设计任务 (5)2系统组成及工作原理 (5)2.1 系统工作原理 (5)3 设计说明 (8)3.1传感器设计 (8)3.2滤波电路设计 (9)3.3 一级运算放大电路设计 (10)3.4 二级运算放大电路设计 (10)3.5 延时电路设计 (11)3.6 驱动电路设计 (11)4 电路仿真 (12)5 系统调试 (13)6 结论 (14)7 附录 (15)附录一元件清单 (15)附录二电路图 (16)附录三方案二电路图 (16)附录四核心芯片资料 (17)第一章设计任务1、有人接近时,热释电传感器报警电路发出报警,无人接近时不报警。
2、白天不起作用,晚上自动工作。
第二章系统组成及工作原理1.系统框图热释电红外报警器主要由光学系统、热释电红外传感器、信号滤波和放大、信号处理和报警电路等几部分组成。
图1所示的是将待测目标、菲涅尔透镜、热释电红外传感器相结合使用时的工作原理示意图。
图2.1 系统整体框图信号采集:菲涅尔透镜可以将人体辐射的红外线聚焦到热释电红外探测元上,同时也产生交替变化的红外辐射高灵敏区和盲区,以适应热释电探测元要求信号不断变化的特性。
信号转换:热释电传感器是报警器设计中的核心器件,它可以把人体的红外信号转换为电信号以供信号处理部分使用;信号处理:信号处理主要是把传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、延迟、比较,为报警功能的实现打下基础。
信号检测报警:通过NE555控制输出高低高平,实现发光二极管的放光和熄灭。
电源采用12V电压驱动运算放大器及报警电路、传感器。
3.报警器原理:热释传感系统由传感器、光学系统和检测电路三部分构成,其中传感器由敏感元(红外热释电材料PZT制成)、场效应管(作阻抗变换)、高阻Rg(释放栅极电荷使场效应管安全正常工作)和滤光片(有效地防止抑制电灯、太阳光的干扰,选取人体的红外辐射)等组成;热释电传感器前面安装菲涅尔透镜,使外来红外辐射通过透镜仅会聚光于一个传感元上,产生的信号不会被抵消,增加传感器的探测距离;在探测范围内,传感器的输出信号频率大约为0.1—10Hz,检测电路由检测、放大、比较电路、延时电路驱动电路等组成。
最终将信号转化为发光二极管亮的光信号或蜂鸣器响的声信号。
第三章基本电路设计3.1 传感器设计:图3.1传感信号输出在用multisim软件仿真时,无法在引入相关光学元件,故用直流电源与交流电源串联代替,再用单刀双掷开关模拟传感器发出的信号。
综合考虑人的移动速度和菲涅尔透镜的作用,交流输入信号设置为1Hz,1mV.。
如图3.1。
用热释电红外传感器设计的监控报警系统具有结构简单、成本低等优点。
经过多次测试,系统工作情况稳定。
热释电红外报警器只能安装在室内,其误报率与安装的位置和方式有极大的关系。
正确的安装应满足下列条件:(1)报警器应离地面2.0~2.2米。
(2)报警器应远离空调、冰箱、火炉等空气、温度变化比较敏感的地方。
(3)报警器探测范围内不得有隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。
(4)报警器不要直对窗口,否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报,有条件的话最好把窗帘拉上。
另外,报警器也不要安装在有强气流活动的地方。
利用菲涅尔透镜透镜的特殊光学原理,在传感器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”,以提高它的探测接收灵敏度。
当有人从透镜前走过时,人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”,这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,从而强其能量幅度。
人体辐射的红外线中心波长为9~10--um,而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um 范围内几乎稳定不变。
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范围为7~10--um,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。
热释电传感器具有如下特点:◆ 不需要用红外线或电磁波等发射源◆ 灵敏度高、控制范围大。
◆ 隐蔽性好,可流动安装。
热释电传感器的结构如图2.2所示(其中D接正电源,S为输入,G接地)。
其内部由敏感元件、场效应管、高阻电阻、滤光片等组成,并向壳内冲入氮气封装起来。
图2.3为引脚功能。
图2.2 内部结构图2.3 引脚功能3.2滤波电路设计图3.2 滤波电路在信号输入端,通过接入一个0.1uf 的电容对输入信号进行滤波处理,由于信号变化缓慢,且很微弱,滤除信号中的高频干扰信号,确保信号的准确性。
3.3 第一级放大电路设计:图3.3 第一级放大电路第一级放大电路,采用ua741对信号进行初步的放大,放大倍数R4/R3,为了避免ua741运算产生自激,第一级放大倍数不易太大,R4取390ΩK ,R3取100ΩK 。
放大倍数:9.41003901341=+=+=R R A υ, 传感器信号输出与第一级放大电路采用电容C2耦合。
ua741(单运放)是高增益运算放大器,用于军事,工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
这些类型还具有广泛的共同模式,差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
图3.4 Ua741引脚图1和5为偏置(调零端),2为正向输入端,3为反向输入端,4接地,6为输出,7接电源8空脚图3.5 ua741工作原理3.4 第二级放大电路:图3.4 第二级放大电路第二级放大电路,同样采用ua741对信号进一步放大,放大倍数R7/R6,为了能给NE555输入一个高电平,第二级放大电路放大倍数应高些,R7取100ΩK ,R6取1ΩK ,放大倍数:67.42240100001671u=+=+=R R A ,经过三极管产生一个单脉冲。
3.4 NE555单稳态延时电路图3.5 NE555延时电路NE555时基电路的报警电路的作用是通过555时基电路来确定设计所需的报警声。
具体原理及其部分参数的确定是当前的信号经过三极管进入时基电路,作用于此电路,而这时报警电路就开始工作,从而达到报警的目的。
根据公式:1.1R*C=t ,设计报警时间。
3.6 报警电路图3.6驱动电路当NE555管脚通过控制输出高低高平,实现发光二极管的放光和熄灭。
电源采用12V 电压驱动运算放大器及报警电路、传感器。
第四章电路仿真图4.1 电路仿真由于在用multisim软件仿真时,无法在引入相关光学元件,如,热释电红外传感器,故用直流电源与交流电源串联代替,再用按键开关模拟传感器发出的信号。
综合考虑人的移动速度和菲涅尔透镜的作用,交流输入信号设置为1Hz,1mV.。
图 4.2 一级放大电压值第五章系统调试1、找到需要的元件后,按照电路图将元件焊到板上后,接入12V电源,人靠近时,LED灯并没有亮起来,便以为是感应信号太微弱了,用手靠近,还是没有报警。
2、用万用表测试第一级放大信号,由于信号很微弱,万用表明显精度不够,遂用电子示波器测试信号输出,测试结果大概在10mv左右,第二级信号并没有放大,便对第二级进行了检查改进,增大了放大倍数,但结果并没有理想中的顺利,报警LED灯成了常亮,便又减少了第二级的放大倍数,但感应时报警灯还是未亮。
3、一次偶然的机会,发现通过触碰第一级的输入端,系统发出报警,觉得会不会是传感器给出的信号输出不够大,便用示波器对热释电红外传感器输出信号进行了测试,发现信号输出在正常范围内,为了以防万一,我们用函数发生器,模拟传感器信号输出,大概信号为1mv,频率在1hz。
但结果一样。
4、为了改善传感器的灵敏度,自己在电子市场购买了菲涅尔透镜,增大热释红外传感器的感应距离,但效果并没有得到很大的改善,应该不是信号接受输出端的问题。
5、慢慢的改变放大倍数,在放大器不自激的条件下,尽量的放大信号,在信号放大了1600倍后,在测试时,情况有了变化,在传感器上方,通过挥动手报警电路有报警反应,但是不是很灵敏,而且需要手的移动方向特定,但人离开时不产生报警,便再次稍稍的加大了放大倍数,再次测试是却再次失败了。
6、多次测试无果之后,我们决定换一种方案,采用热敏电阻的阻值变化引起差分放大电路的电压变化,从而获取一个瞬时信号,再对信号进行放大,通过比较器触发报警电路。
7、整个电路,采用4个LM324运算放大器构成,分别由信号输出电路,差分放大电路,二级放大电路,一般单限比较器,报警电路组成。