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微机原理与单片机系统课程设计专班 姓 名:学 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，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。
红外报警系统实验报告一、实验目的本实验旨在设计并实现一个基于红外传感器的报警系统，通过红外传感器对周围环境的监测，当检测到有物体靠近时，系统能够及时发出警报。
二、实验材料和设备- Arduino开发板- 红外传感器模块- 有源蜂鸣器- 杜邦线若干三、实验原理红外传感器模块能够检测周围环境中的红外线，并产生相应的电信号。
在光照不强的环境下，人体和其他物体会发出较强的红外线，红外传感器可以通过检测到这些红外线来判断是否有物体靠近。
Arduino开发板作为控制中心，通过与红外传感器和蜂鸣器的连接，能够获取红外传感器的信号并发出警报。
四、实验步骤1. 将红外传感器模块连接到Arduino开发板的数字引脚2处，连接蜂鸣器到数字引脚3。
2. 在Arduino IDE中编写程序，通过digitalRead()函数读取红外传感器的信号，并通过tone()函数控制蜂鸣器的发声。
3. 将程序烧录到Arduino开发板中。
4. 将红外传感器放置在待监测的区域，并注意调整传感器的灵敏度。
5. 打开电源，观察实验效果。
五、实验结果经过实验观察，当有物体靠近红外传感器时，蜂鸣器会发出警报声，持续一段时间。
当物体离开传感器范围后，警报声会停止。
六、实验总结通过本次实验，我们成功设计实现了一个基于红外传感器的报警系统。
该系统能够监测周围环境中的红外线，当有物体靠近时，能够及时发出警报。
实验结果表明系统具有较好的敏感性和可靠性。
然而，我们也发现了一些问题。
系统在光照较强的环境下可能会受到外界红外干扰，导致误报警。
为了解决这个问题，我们可以采取调整红外传感器的灵敏度、减小感应范围或增加滤波电路等方法。
在今后的实验中，我们还可以进一步完善系统的功能，例如加入触发时间限制、远程报警等功能，以提升系统的实用性和应用范围。
总的来说，本次实验让我们更加深入地了解了红外传感技术的原理和应用。
通过实践操作，我们收获了宝贵的经验，并对电子技术有了更深的理解。
一、实验目的1. 了解报警器的基本原理和构造。
2. 掌握报警器电路的设计与制作方法。
3. 通过实验，提高动手能力和电路分析能力。
二、实验原理报警器是一种用于检测并发出警报信号的电子设备。
它主要由传感器、信号处理电路、驱动电路和警报装置组成。
当传感器检测到异常信号时，信号处理电路对信号进行处理，驱动警报装置发出警报。
本实验中，我们设计了一种基于红外传感器的报警器。
当有人或物体进入红外传感器的侦测范围时，红外传感器会发出信号，触发报警器发出声光警报。
三、实验器材1. 红外传感器模块2. 单片机3. 驱动电路模块4. 蜂鸣器5. LED灯6. 电阻7. 电容8. 连接线9. 实验平台（如面包板、电路板等）四、实验步骤1. 搭建电路（1）将红外传感器模块的VCC和GND分别连接到实验平台的电源。
（2）将红外传感器模块的OUT引脚连接到单片机的某个GPIO口。
（3）将单片机的VCC和GND连接到实验平台的电源。
（4）将单片机的GPIO口连接到驱动电路模块的输入端。
（5）将驱动电路模块的输出端连接到蜂鸣器和LED灯。
（6）将蜂鸣器和LED灯的正极分别连接到实验平台的电源。
（7）将蜂鸣器和LED灯的负极分别连接到驱动电路模块的输出端。
2. 编写程序（1）根据实验需求，编写单片机程序，实现以下功能：a. 读取红外传感器模块的OUT引脚状态。
b. 当检测到异常信号时，控制驱动电路模块输出信号，使蜂鸣器和LED灯同时工作。
（2）将编写好的程序烧录到单片机中。
3. 调试与测试（1）接通电源，观察红外传感器模块的OUT引脚状态。
（2）在红外传感器的侦测范围内移动物体或人，观察单片机的GPIO口状态和蜂鸣器、LED灯的工作情况。
（3）根据实际情况调整程序参数，使报警器工作稳定。
五、实验结果与分析1. 当有人或物体进入红外传感器的侦测范围时，报警器能够及时发出声光警报，实现了预期功能。
2. 在实验过程中，我们遇到了以下问题：a. 红外传感器模块的灵敏度较高，容易受到外界干扰。
红外线防盗报警器课程设计报告(1)红外线防盗报警器课程设计报告一. 研究背景随着社会的发展，人们的生活越来越丰富多彩，安全问题也越来越受到人们的关注。
特别是在公共场所、商店、仓库等场所，恶意破坏、盗窃事件时有发生。
因此，开发一种高效可靠的防盗报警器具有重要意义。
二. 设计目标本课程设计的目标是：通过设计红外线防盗报警器，使学生在实践中掌握红外线传感器的原理，熟悉单片机的基本应用和API函数使用，并且能够制作一款功能可靠的红外线防盗报警器。
三. 设计原理红外线传感器是一种常见的接近传感器，通过接收红外线信号，判断物体是否靠近。
当有人接近时，红外线传感器会输出一个信号，触发单片机启动报警器，产生报警信号。
这样就实现了红外线防盗报警器的基本功能。
四. 硬件设计1. 红外线传感器：使用红外线接收头模块，将其VCC连接到单片机的VCC，GND连接到单片机的GND，输出引脚连接到单片机的P0口。
2. 报警器：使用蜂鸣器模块，将其正极连接到单片机的P1口，负极连接到单片机的GND。
五. 软件设计1. 采用Keil C51单片机开发平台编写程序。
通过单片机编程，实现红外线传感器的数据采集和报警器的工作控制。
2. 主要操作流程：初始化系统、启动红外线传感器、采集红外线信号、判断物体距离、开启/关闭蜂鸣器。
六. 实验步骤1. 设计电路板，布置红外线传感器和蜂鸣器的位置。
2. 打通等重要连线，将硬件组装好。
3. 在Keil C51单片机开发平台编写代码。
4. 将编好的程序烧录进单片机中。
5. 接通电源，测试红外线防盗报警器的工作状态。
七. 实验结果本设计实现了红外线防盗报警器的基本功能。
当有人接近红外线传感器时，蜂鸣器会立即发出报警声，提醒周围的人。
经过多次测试，本防盗报警器的报警响应时间极快，能够及时发出报警声，可靠性较高。
八. 结束语本课程设计通过手工制作红外线防盗报警器，使学生明白了红外线传感器的原理，掌握了单片机的基本编程思想和API函数使用方法，让学生在实践中提高了动手能力和创新意识。
模拟电路设计红外控制报警器设计红外控制报警器的模拟电路可以分为三个主要部分：红外接收器电路、信号处理电路和报警输出电路。
1.红外接收器电路：红外接收器电路主要是用于接收来自红外遥控器的信号，并将其转换为模拟电压信号。
在设计电路时，可以选择使用红外发射二极管（LED）作为光源，并通过调整发射频率和脉冲宽度来实现不同的遥控信号编码方式。
红外接收器一般采用红外光电二极管、红外光敏晶体管或红外光敏二极管等元件。
2.信号处理电路：信号处理电路主要是对接收到的红外信号进行解码和滤波处理，以便识别出有效的遥控信号。
一般使用的解码方法有脉宽解码、频率解码和码组解码等。
可以根据具体需求选择合适的解码方式。
同时，为了防止接收到的信号被干扰，可以在信号处理电路中加入滤波器，如低通滤波器等。
3.报警输出电路：报警输出电路主要是控制报警器的工作状态，并将报警信号转换为可视或可听的报警信号。
在设计电路时，可以选择使用声音输出装置（如扬声器）或可视化装置（如指示灯）作为报警输出元件。
在电路设计中，应考虑报警器的声音大小和频率，以适应不同情况下的报警需求。
在整个电路设计中应注意以下几点：1.在选取元件时，要保证其工作在合适的工作范围内，以确保电路的性能和可靠性；2.可以通过使用多级放大器来增强信号的幅度，以便实现适当的信号处理；3.在电路设计中，要注意信号的耦合和隔离，以防止信号干扰和意外反馈。
总结：红外控制报警器的模拟电路设计涉及到红外接收器电路、信号处理电路和报警输出电路三个主要部分。
通过合理选择元件和设计电路结构，可以实现红外信号的接收、解码和报警输出等功能。
同时，还需要注意电路的性能和可靠性，并采取适当的措施来防止信号干扰和意外反馈。
两个以上的红外光敏二极管受到外界光源的影响时候会影响到红外控制报警器的正常工作。
一、实训背景随着科技的不断发展，红外技术在日常生活和工业领域中的应用越来越广泛。
红外电路作为一种重要的电子元件，在遥控器、红外传感器、红外热像仪等设备中扮演着关键角色。
为了提高我们对红外电路设计的理解和应用能力，本次实训选择了红外电路设计作为实训内容。
二、实训目的1. 理解红外电路的基本原理和组成。
2. 掌握红外电路的设计方法。
3. 提高动手实践能力和创新思维。
4. 培养团队合作精神和沟通能力。
三、实训内容1. 红外电路基础知识学习首先，我们学习了红外电路的基本原理和组成。
红外电路主要由红外发射器、红外接收器、信号处理电路和驱动电路组成。
红外发射器用于发射红外信号，红外接收器用于接收红外信号，信号处理电路用于对信号进行处理，驱动电路用于驱动执行机构。
2. 红外电路设计在掌握了红外电路基础知识后，我们开始进行红外电路的设计。
设计内容包括：（1）选择合适的红外发射器和红外接收器：根据实际应用需求，选择具有合适发射波长和接收灵敏度的红外发射器和红外接收器。
（2）设计信号处理电路：根据红外接收器输出的信号特点，设计信号处理电路，如放大、滤波、整形等。
（3）设计驱动电路：根据执行机构的特点，设计驱动电路，如继电器驱动、电机驱动等。
（4）绘制电路图：根据设计要求，绘制红外电路的原理图和PCB布局图。
3. 电路制作与调试在完成电路设计后，我们进行了电路的制作和调试。
具体步骤如下：（1）元器件采购：根据设计要求，采购所需的元器件。
（2）电路焊接：按照电路图，将元器件焊接在PCB板上。
（3）电路调试：对焊接好的电路进行调试，确保电路正常工作。
4. 测试与分析在电路调试完成后，我们对红外电路进行了测试。
测试内容包括：（1）红外发射器的发射功率和发射角度测试。
（2）红外接收器的接收灵敏度测试。
（3）信号处理电路的放大倍数和滤波效果测试。
（4）驱动电路的驱动能力测试。
通过测试，我们对红外电路的性能进行了分析，并对设计过程中存在的问题进行了总结和改进。
目录1 前言 (1)1.1 无线红外防盗报警电路的发展状况 (1)1.2 无线红外防盗报警器的分类及其介绍 (1)1.3 无线红外报警器工作的原理 (1)1.4 设计无线红外防盗报警器的内容和意义 (1)2 总体方案设计 (3)2.1 方案比较 (3)2.2 方案论证 (4)2.3 方案选择 (4)3 单元模块设计 (5)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.2 电路参数的计算及元器件的选择 (13)3.3 特殊器件的介绍 (15)3.4 各单元模块的联接 (21)4 软件设计 (23)4.1 软件设计原理及设计所用工具 (23)4.2 软件结构图 (23)5 系统调试 (27)5.1硬件调试 (27)5.2 系统综合调试 (28)5.3 软件调试 (28)6 系统功能和指标参数 (29)6.1 系统功能的实现 (29)6.2 指标参数 (29)7 结论 (30)8 总结与体会 (31)9 参考文献 (32)附录1：发射部分原理图 (33)附录2：接收部分原理图 (34)附录3：发射部分PCB图 (35)附录4：程序源代码 (36)附录5：实物图 (40)1 前言1.1 无线红外防盗报警电路的发展状况红外防盗报警器的发展主要是基于传感器之下，所以首先要谈谈红外传感器的发展状况。
而传感器技术是21世纪人们在高科技发展方面争夺的一个制高点，各发达国家都将有传感器技术视为现代高新技术发展的关键。
从20世纪80年代起，日本就将传感器技术列为优先发展的高新科技之首，美国等西方国家也将此技术列为国家科技和国防技术发展的重点，而在中国传感器的发展也取得了飞速的发展。
从而基于传感器技术的防盗报警系统也得到了高速发展。
热释电红外传感器是一种非常有应用潜力的传感器，他能检测人或某些动物发射的红外线并转化成电信号输出。
近几年来，伴随这集成电路技术的飞速发展，以及该传感器的特性的深入研究，相关的专用集成电路的处理技术也迅速发展。
反射式的红外报警电路设计报告设计要求设计并制作反射式的红外报警电路，当有人靠近时能够发出声光报警，必须使用脉冲方式驱动红外发光二极管。
(1)反射式的有效探测距离>50cm(2)系统采用单5V供电(3)发出的声光报警必须是断续的方式，并且能够持续10-15S时间，然后自动解除报警（或者采用手动解除报警）。
（4）设计提示：可以采用红外对管。
一.方案选择及电路的工作原理方案一：基于红外接收头电路设计采用红外接收头作为红外接收电路，红外接收头集成了红外线接收PD二极管、放大、滤波和比较器输出等，当红外接收头接收头采集到红外信号红产生一个高电平输出，后级电路无需进行处理，可以大大简化电路设计。
但是红外接收头工作不稳定，有时在没有接收到红外信号时也会产生高电平输出，导致电路误报警，怎样消除误报警是设计难点；方案二：基于锁相环电路设计采用CD4046芯片利用锁相环设计电路，CD4046可以产生一定频率的方波信号驱动发射管，同时芯片内集成放大、整形电路可以减少电路设计，锁相环采用频率锁定原理无需滤波工作稳定，此方案可以大大简化电路设计工作稳定，发射距离将大大提高，报警准确率得到保证，锁相环的电路调试，工作点设定将是一个难点。
方案三：基于运放电路设计采用普通发射管接收管设计电路，这样接收到的信号较小、干扰大需要我们设计滤波、放大、整形电路。
此方案采用运算放大器进行信号放大、滤波、整形电路的设计理论上易于实践原理成熟易于电路调试，但采用运放电路结构复杂。
方案选择综合考虑，方案一电路简单但工作稳定性差存在误报警，消除困难。
方案二工作稳定性能好电路简单但原理复杂调试困难。
方案三电路设计复杂但原理简单设计调试容易所以我们选择方案三。
二.单元电路设计计算与元器件的选择3.1红外发射管发射电路采用NE555定时器构成多谐振荡器产生一个频率和占空比可调的方波脉冲，脉冲驱动三极管使三极管工作在开关状态，增大驱动电流驱动红外发射管，提高发射功率（图一：脉冲产生电路）发射频率设为15K，占空比1:3振荡频率计算f =1/T=1 / （0.7 *（R2 + 2R6））占空比计算q =（R2 + R6）/ (R2 + 2R6)器件选择如图一：定时器芯片NE555，电容C5、C6用104，二极管D2、D3用IN4007，电阻R6用2K，滑动变阻器R3用1K，R2用2K。
红外二极管感应报警电路设计与制作设计：刘昆山我们主张电子技术初学者最好用万能板焊接电子制作产品，因为这种电子制作的方法，不仅能练习焊接技术，同时还能提高识别电路图和分析原理图的能力，为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。
因此我们开发的入门型电子制作均采用万能板+元器件的设计模式，我们保证所有产品我们都制作过，并且成功。
一、红外二极管感应报警电路设计功能介绍本电路设计可以实现用手靠近红外发射管和红外接收管时，蜂鸣器发声，LED灯点亮，手移开后立即停止发声、LED灯熄灭，灵敏度非常高。
该电路设计思路来源于银行自动开门关门的生活场景，人走进银行，门自动打开，离开后门自动关闭。
或者说来源于肯德基等高档餐厅的水龙头，当手放在水龙头下，水自动流出，离开后水自动关闭。
该电路应用的生活场景非常多，是电路设计人员必须掌握的一种电路。
红外感应电路的制作主要是为了学习红外发射管和红外接收管的工作原理及使用方法，同时掌握通用运算放大器LM358作为运算比较器的实际应用。
本电路制作成功后，必须调试后才能达到相应的效果，只有弄懂了红外感应电路的工作原理后才能调试相关的参数，具体方法请阅读本章第五点。
二、红外二极管感应报警电路原理图三、红外二极管感应报警电路工作原理红外二极管感应报警电路的设计采用模拟电路中的电阻分压取样电路、二极管电路、三极管电路；数字电路的运算比较器等相关知识点设计而成，请制作者务必复习相关知识，看懂原理图。
红外二极管感应报警电路由以红外发射管D1、红外接收管D2为核心构成红外感应电路，以可调电阻R3、通用运算放大器LM358为核心构成取样比较电路，以三极管9012 V1、V2、蜂鸣器Y1、发光二极管D3为核心元件构成声音输出、显示电路构成。
通上5V电源，红外发射管D1导通，发出红外光（眼睛是看不见的），如果此时没有用手挡住光，则红外接收管D2没有接受到红外光，红外接收管D2仍然处于反向截止状态。
红外接收管D2负极的电压仍然为高电平，并送到LM358的3脚。
简易红外线防盗报警器电路的设计学校：周口职业技术学院学号：09811237班级：09级应用电子（2）班姓名：毛帅指导老师：劳胜领简易红外线防盗报警器电路的设计摘要本文主要介绍了红外线光电防盗报警电路的设计与实现，该电路主要包括报警信号的产生、处理以及输出等三个方面的具体实现电路，通过分析得出这个报警电路具有很好的稳定性。
另外，因该电路有较强的实用性，适用于较多的场合，实际运用方便，故设计意义很重要。
关键词：红外线;报警;继电器KA;防盗引言当今21世纪，防盗，安全等话题已成为我们越来越关注的一个话题。
在家安装普通防盗报警器的最大障碍，就是要将安装在门窗上的传感器用导线接到报警装置上，这会给家人的日常生活带来各种不变。
另外，常见防盗报警器总是在盗窃闯入后才发出报警声，而此时门、窗以及许多室内设施均已遭受严重破坏。
可见，在家庭安装防盗器的最佳方案，当然是阻止盗窃闯入房间，而不是等窃贼闯入后才探测报警并将其吓跑。
为了达到这样的目的，不妨采取一种与众不同的防盗方案——安装红外线光电报警器，它是一种重要的监视系统，可应用于机场、库房、军事重地以及高温、高寒、高危等恶劣环境下，同时也适用于农村场院、畜禽棚舍的警戒，以及其它需要设防的场合。
红外光电报警分为主动式和被动式两种。
其中，主动式红外光电报警器采用了红外调制，所以不受白天黑夜及气候的限制，无论何时何地都有其特有的使用价值，并且因具有造价低廉、性能稳定可靠及可携带等特点，颇受人们喜爱。
该方式报警器组合了红外发射器、接收器和放大电路三大主要部分。
红外发射器和接收器相互对射，即在两者之间，利用光电原理形成一束红外线“路障”，当人体或移动目标通过时，红外线被遮挡，引起光电探测器件信号的突然变化，产生一个不同的电信号，系统将这个电信号经过放大电路部分除去燥声并放大处理后开启报警装置，发出报警信号。
该装置通常安装在大门的两侧，或者安装于一座大楼的防盗系统中，其作用距离较大，通用性强。
基于单片机的红外报警器的设计红外报警器是一种智能安防产品，通过感应红外线变化来实现对周围环境的检测和报警。
本文基于单片机进行红外报警器的设计，主要包括硬件和软件两个方面。
一、硬件设计硬件设计部分主要包括红外传感器模块和单片机控制电路。
1.红外传感器模块：红外传感器模块是红外报警器的核心部分。
它能够感应周围环境中的红外线，并将感应到的信号转化为电信号输出给单片机进行处理。
常用的红外传感器有红外传感器二极管和红外线接收管。
我们可以选择常见的红外接收模块，该模块内部已经将红外传感器进行封装，我们只需要将模块与单片机连接即可。
2.单片机控制电路：单片机控制电路是红外报警器的控制中心，通过单片机实现红外传感器的控制和数据处理。
选用常见的单片机，如STC89C52，该单片机具有较强的通用性和稳定性。
单片机控制电路还需要包括一些必要的电源管理电路和显示电路，如稳压模块、显示屏等。
二、软件设计软件设计部分主要包括单片机控制程序和报警处理程序。
1.单片机控制程序：单片机控制程序是红外报警器的核心功能实现。
首先需要配置单片机的IO口，将红外传感器模块连接到单片机的IO口。
然后编写控制代码，通过定时器和中断的方式，不断检测红外传感器模块的输出状态，一旦检测到红外信号的变化，立即发送报警信号，并启动报警处理程序。
2.报警处理程序：报警处理程序是红外报警器的核心功能之一、一旦检测到红外信号的变化，报警处理程序将会执行相应的处理动作，如发出警报声音、发送报警信息等。
在设计报警处理程序时，还可以增加一些额外的功能设计，例如设置报警延迟时间，使报警器在一段时间内保持静默状态以免误触发。
三、性能测试和优化在实际使用前，需要对红外报警器进行性能测试和优化。
主要包括以下几个方面：1.检测灵敏度：调整红外传感器模块的灵敏度，确保能够准确感应红外信号的变化，并排除因环境干扰而频繁触发的情况。
2.报警响应时间：测试红外报警器的响应时间，即从检测到红外信号变化到发出报警信号的时间间隔，确保在有限的时间内能够及时响应并处理。
红外探测报警电路设计引言：随着科技的发展，红外探测技术应用得越来越广泛。
红外探测报警电路是基于红外线的探测原理，用于检测人体、动物或其他物体的存在并触发报警。
本文将介绍红外探测报警电路的设计原理、电路组成部分及工作过程。
一、设计原理：红外探测报警电路基本原理是基于红外线被人体或其他物体遮挡时会产生光电转换现象。
红外线在被遮挡之前会被红外发射器发射出去，然后被红外接收器接收。
当有物体遮挡红外线时，红外接收器会停止接收到光信号，进而触发报警。
二、电路组成部分：1.红外发射器：用于发射红外线，通常采用红外发光二极管。
可以通过外部的信号控制发光二极管的开关。
2.红外接收器：用于接收红外线。
接收到的红外线信号会被转换为电信号，作为触发报警的依据。
3.运放电路：用于放大红外接收器输出的微弱电信号，使其能够被后续电子元件处理。
4.报警电路：当红外接收器输出的电信号超过一定阈值时，触发报警。
报警电路可以采用蜂鸣器、灯光或其他报警设备。
5.电源电路：用于为红外发射器、红外接收器、运放电路和报警电路提供所需的电源。
三、工作过程：1.电源电路将电能转换为所需的电源电压，并分别供给红外发射器、红外接收器、运放电路和报警电路。
2.红外发射器发射红外线。
3.红外接收器接收到红外线，并将其转换为电信号输出。
4.运放电路放大红外接收器输出的微弱电信号，使其能够被后续电子元件处理。
5.报警电路检测放大后的电信号，当其超过设定的阈值时，触发报警。
6.报警电路触发报警设备，如蜂鸣器开始发出声音，灯光开始闪烁等。
7.如果没有物体遮挡红外线，红外接收器将持续接收红外线，并保持一个稳定的输出电信号。
四、设计注意事项：1.选择合适的红外发射器和红外接收器，它们的波长应当相互匹配。
2.运放电路应当能够合理放大红外接收器的电信号，同时避免信号失真。
3.设定合适的阈值，以确保报警的准确性和可靠性。
4.选用适宜的报警设备，根据具体需求选择合适的蜂鸣器、灯光等。
一、实训目的本次实训旨在通过实践操作，使学生了解红外感应报警电路的原理、设计方法和实际应用，掌握红外感应报警电路的调试与维护技能，提高学生的电子技术实践能力和创新意识。
二、实训内容1. 红外感应报警电路原理学习2. 红外感应报警电路设计与制作3. 红外感应报警电路调试与测试4. 红外感应报警电路应用案例分析三、实训过程1. 红外感应报警电路原理学习通过查阅资料和课堂讲解，我们了解到红外感应报警电路主要由红外发射管、红外接收管、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。
其工作原理是：当人体进入红外感应报警区域时，红外发射管发出的红外光被人体反射，红外接收管接收反射回来的红外光信号，经过信号放大电路、电压比较器等处理，产生报警信号，通过音响报警电路发出警报声。
2. 红外感应报警电路设计与制作根据所学原理，我们设计了以下红外感应报警电路：（1）红外发射管：选用波长为940nm的红外发射管，发射角度为30°。
（2）红外接收管：选用波长为940nm的红外接收管，接收角度为30°。
（3）信号放大电路：采用三极管VT1和电阻R1、R2、R3组成。
（4）电压比较器：采用通用运算放大器LM358，通过电位器RP1调节阈值电压。
（5）延时电路：采用RC电路，时间约为1分钟。
（6）音响报警电路：采用蜂鸣器HA1。
根据设计图纸，我们使用面包板搭建了红外感应报警电路。
3. 红外感应报警电路调试与测试（1）检查电路连接是否正确，确保各元器件焊接良好。
（2）调节电位器RP1，使电压比较器LM358的2脚输出高电平。
（3）将人体靠近红外感应报警区域，观察报警电路是否正常工作。
（4）调整红外发射管和接收管的距离，使报警区域达到预期效果。
（5）测试报警电路的抗干扰能力，确保在恶劣环境下仍能正常工作。
4. 红外感应报警电路应用案例分析（1）家庭安全防护：将红外感应报警电路安装在门窗附近，当有人非法闯入时，系统会自动发出警报声，提醒主人。
电路CAD课程设计报告设计题目：红外线报警器专业班级：电信0903班学号：学生姓名：郝慧琴同组学生：李艳、赵士红红外线报警器摘要近年来，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。
防盗就成了一项重要的课题。
红外线防盗报警器是一种智能报警系统，可以大大提高了居民家庭的安全程度，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，通过红外线发射和接受系统来感应是否有人闯入，如果探测到有人闯入，那么系统的报警电路会给人们以提醒。
通过介绍热释红外传感器的工作原理，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The design of infrared alarm systemAbstractIn recent years, with the deepening of reform and opening-up, electronic and electrical appliances rapid development, people's living standard has been greatly improved. A variety of high-grade household electrical appliances and the valuables have for many families. However, some lawless elements are also more and more. This is seen most security awareness is not strong enough. Causing steal phenomenon it is often seen. Therefore, more and more households in property safety is concerned about. Security has become an important topic. Infrared anti-theft alarm is a kind of intelligent alarm system, can greatly improve the safety degree of the households, effectively guarantee the residents' personal and property safety. Because infrared is not exposed to light, has strong confidentiality and secrecy, therefore in security, alert security device has been widely used, through the infrared transmitting and receiving system for sensing whether someone is breaking into, if the detected someone broke in, then the system will send out alarm sound and light alarm circuit sounds to the people to remind.目录一、设计任务与要求二、方案设计与论证方案一方案二三、单元电路设计与参数计算1. 电源电路设计(方案一、方案二)1.1整流滤波电路1.2稳压电路2.单元电路——电源电路的原理图及仿真结果3 放大电路的设计3.1 反相交流放大器3.2 同相交流放大器4.比较器电路设计5.元器件的介绍6.电路的总结四、总原理图及元器件清单1.总电路图2.说明3.PCB设计4.元器件清单五、结论与心得六、参考文献一、设计任务与要求当有人侵入探测区域内，控制器会发出报警信号，且在人离开后，报警器依然工作。
红外报警器设计方案随着科技的不断发展，红外报警器在安防领域中的应用越来越广泛。
本文将针对红外报警器的设计方案进行详细探讨，包括红外传感器的选择与安装、报警器电路设计、灵敏度调节以及应用场景等。
一、红外传感器的选择与安装红外传感器是红外报警器的核心部件，它能够感知人体所产生的红外热量。
在选择红外传感器时，需要考虑其感应距离、检测角度、工作温度范围等因素。
一般而言，我们可以选择具有较长感应距离和广角度范围的红外传感器，以确保监测面积的充分覆盖。
红外传感器的安装位置也至关重要。
我们应该选择高处安装，倾斜角度一般为30度左右，以便获得更广阔的监测范围。
同时，应避免将红外传感器直接安装在门窗等易受干扰的位置，以免发生误报。
二、报警器电路设计红外报警器的电路主要由红外传感器、信号放大电路和触发器组成。
红外传感器通过感知人体产生的红外热量，将信号传递给信号放大电路进行放大，并经过触发器进行处理。
当人体进入监测范围内时，红外传感器将产生信号，触发器将输出触发信号，从而启动报警器。
在设计电路时，需要注意保证电路的稳定性和可靠性。
可以采用适当的滤波电路来减少干扰信号，同时加入稳压电路来保证电压的稳定输出。
三、灵敏度调节红外报警器的灵敏度是可以调节的，可以根据实际需要进行设置。
一般而言，我们可以通过旋钮或开关等方式进行调节。
在进行灵敏度调节时，需要根据实际使用环境来确定合适的灵敏度。
如果灵敏度设置过高，容易引发误报；而灵敏度设置过低，可能会导致报警延迟或无法及时报警。
四、应用场景红外报警器广泛应用于多个场景中，包括家庭、商业建筑、仓库等。
在家庭中，我们可以将红外报警器安装在入户门或窗户附近，一旦有人闯入便会触发报警。
在商业建筑中，可以选择安装在贵重物品附近，当有人企图盗窃时，报警器会发出警报。
在仓库中，红外报警器可以设置在通道或重要货物的周围，增强库房的安全性。
总结：红外报警器是一种有效的安防设备，通过设计合理的红外报警器方案，可以提高警报的准确性和及时性。
• 190•本文拟采用四通用运算放大器LM324进行电路设计，采用SD02型热释电人体红外传感器，对一定范围进行监视并报警。
本文主要介绍电路硬件工作原理、Multisim 电路仿真以及波形调试。
随着科学技术日新月异的发展，人们对生活品质的需求也逐步提高到了一定的层次，报警电路的使用也逐步进入到普通家庭当中。
本文拟设计一种简单报警电路，该报警电路可监视周边几十米范围内的人体运动或者动物运动，运用SD02型热释电人体红外传感器对经过指定范围内的人体或者动物采集电压信息，发出报警信号，为家庭安全保驾护航，可以帮助电路爱好者提高电路制作使用水平。
根据电路功能的设计要求，本电路要完成的工作主要有三项：硬件电路设计、Multisim 软件仿真，以及仿真波形的调试。
下文将对这三方面逐一进行介绍。
1 硬件工作原理1.1 核心元件LM324是四通用运算放大器，内部包含四个相互独立的运算放大器，加上共用电源和接地引脚，共14脚，采用双列直插式塑料封装。
LM324集成运算放大器的特点是具有内部频率补偿，直流电压增益较高；而且对于电源电压可选择范围较广（单电源3-32V ），比较适合家用小电路的电池供电；差摸输入输出电压范围较大，接近于电源电压。
热释电人体红外传感器是一种专门探测人体辐射的传感器，人的正常体温一般在37℃左右，当走动时可能会根据走动频率略有波动，在这个过程中，人体会发出一个特定波长的红外线，大约是10um 左右，热释电人体红外传感器就是通过探头探测到这个波长而进行工作的。
红外感应装置通过滤镜探测到人体红外波长，传感器中的热释电元件就会失去电荷平衡，释放出电荷形成电压电流，发出信号。
本电路采用得是SD02型热释电人体红外传感器。
1.2 工作原理电路工作原理图如图1所示，LM324的3脚与SD02型热释电人体红外传感器相连，作为传感器信号接收端，LM324的8脚和14脚则和LED 指示灯相连，作为报警信号输出端。
成都信息工程大学应用电子设计课题名称：红外报警电路设计学院：光电学院专业班级：电科131 学生姓名：林静学号： 2013031030 指导教师：王建波完成时间： 2016.01.09红外报警电路设计报告一. 设计要求设计并制作反射式的红外报警电路，当有人靠近时能够发出声光报警，必须使用脉冲方式驱动红外发光二极管。
(1).反射式的有效探测距离>40cm ;(2).系统采用单 5V 供电 ;(3).发出的声光报警必须是断续的方式，并且能够持续 10-15S 时间，然后自动解除报警（或者采用手动解除报警）;(4).能够“记忆”报警次数并可以通过按键查询。
备注：可使用红外对管。
二. 方案选择及电路的工作原理方案一：使用红外接收头作为红外接收电路，红外接收头集成了红外线接收PD二极管、放大、滤波和比较器输出等，当红外接收头接收头采集到红外信号后会产生一个高电平输出，来触发后续报警电路。
但是由于外界红外干扰因素较多，导致红外接收头误工作，进而使电路误报警，因此避免误报警是难点；方案二：采用普通发射管接收管设计电路，这样接收到的信号较小、干扰大。
孤儿需要对接收信号进行滤波、放大和整形。
采用运算放大器进行信号放大、滤波、整形电路的设计对我们来说比较熟悉，电路调试难度不高，只是运放电路结构略显复杂。
方案选择：综合各方案考虑，因个人能力有限，故选择设计实施较简单的方案二三.单元电路设计计算与元器件的选择1.红外发射管发射电路主要利用电容C2的充放电过程实现断续功能。
当其两端电压小于1/3VCC时放电管截止。
大于2/3VCC时开始放电；降至1/3时又开始充电，电路震荡产生矩形脉冲。
震荡周期T = 0.7（R8+2R12）*C2;振荡频率 = 1/T；占空比q =（ R8+R12）/(R8+2R12) = 66.7%元器件选择：定时器芯片NE555；电容C2用1uF，C3用1uF；红外二极管D1；三极管Q1 2N3904；电阻R8 1K、R9 1K、R12 1K、R13 1K。
2.信号放大电路LM358反向比例放大器放大倍数N = -R22/R25 ;R25为100Ω滑变，故放大倍数可适当调节。
3.比较电路使用LM358运算放大器，因为延时系统采用的是NE555单稳态触发器（低电平触发）；当反向端输入小于同向端输入，高电平输出；反之输出低电平。
4.延时电路为实现10~15s的延时要求，依然使用NE555单稳态触发器。
6,7脚接电容C6,当2脚输入低电平时启动电路并开始工作；电路定时时间T = 1.1（R17*C6）。
5.振荡电路原理与发射电路基本相同（利用NE555实现断续），电路在工作状态下，电容C8的在电压1/3VCC和2/3VCC间反复充放电，得到一个连续的震荡脉冲，脉冲宽度TL ≈ 0.7R24*C8,由放电时间决定；TH = 0.7(R18+R24)*C8,由充电时间决定；脉冲周期T ≈ TL+TH。
6.计数电路使用CD40110芯片（十进制可逆计数器，译码，锁存，驱动），具有加减计数，计数器状态锁存，七段显示译码输出等功能。
共阴数码管指八段数码管的八段发光二极管的阴极都连在一起（共阳同理）。
四.设计的具体实现1．系统概述系统示意框图 红外发射电路（NE555产生方波信号）红外接收电路滤波电路信号放大电路信号比较电路延时电路 震荡电路 报警电路（LED 灯+蜂鸣器） 计数电路 （数码管显示）设计方案条理清晰，尽量简单又保证完整性。
工作原理：电路接通电源后正常工作时，红外发射电路产生并发射连续的红外光，红外对管并排设置，此时红外接收管无法接受到来自发射管的信号，接收电路自己产生一个很小的信号，经过放大依旧小于比较器的门限电压，比较器输出高电平，NE555触发器不工作，后续电路也无法工作。
当有物体出现在红外对管的有效反应区域时，红外发射管发射出的红外信号经物体反射被接收管接收，接收电路产生一个大信号，经放大电路放大后电压高于比较器门限电压，比较器输出一个低电平，触发NE555延时电路，后续电路产生作用。
报警电路工作并产生报警信号，计数电路被触发并记录一次数据。
报警持续十秒后，若物体脱离红外对管有效反应区域，则报警停止，否则电路将再次工作并触发报警，计数电路再次记录数据。
2．单元电路设计、仿真与分析2.1.发射电路选择NE555振荡电路,产生一个频率和占空比可调的方波脉冲，以驱动三极管使其工作在开关状态，增大驱动电流可提高发射功率。
详细参数及计算第三部分已介绍。
仿真如下图所示：发射电路仿真输出信号图：2.2信号放大电路通过LM358的运算设计进行反向比例放大；具体参数计算见第三节。
电路仿真如下图：3.3振荡电路使用NE555振荡器实现断续功能，具体参数计算见第三节。
电路仿真如下图：蜂鸣器仿真工作时电压：3．电路的安装与调试在制作PCB图时，因为毕竟是第一次使用软件，很多技巧并不知道，封装也经常弄错甚至不知道该用什么封装。
磕磕绊绊按照电路图画出来的PCB图元器件散乱，走线杂乱，飞线众多，经多次修改调整后才勉强看起来清晰明了一些，这也是为了后面连接元器件时方便，所以不能马虎。
但毕竟能力精力有限，板子做出来后接收管和发审管里离得太远以致无法正常工作，于是我们直接将接收管拆下用导线接至发射管附近，因为发射管在电路中心，周围布线发杂，故只改动接收管。
在做板子时为了尽量避免断路出现，线宽设置为40mil，比推荐的30mil还要宽，烘烤时也是多次烘烤，第一次做，稳妥为上，避免浪费时间重新制板，争取一次达标。
焊接元器件时，因为对电路的参数不熟悉，导致后期调试麻烦不断，各种电阻电容的规格经常出错，不停的更换导致焊盘周围铜线模糊，还好设置线宽较宽，调整起来麻烦尚可控制。
在后期调试时还发现原理图上有一处接地线没有与电路连接，导致许多元器件没有接地，后来通过连接飞线解决。
因为对原理图和PCB不熟悉还导致一处飞线位置连接错误，前后反复修改四次才得以确定。
初次制板出现多出虚焊，后检查出来并重新焊接。
调试步骤1.用万用表检查板子上的线路是否有明显的断路情况，不同线路焊盘接近处是否有短路现象。
2.用示波器检测发射电路的输出波形和接收管的接受情况。
检查波形是否有波形，波形的频率和占空比是否和预期相符，以及与电路工作状态相适应。
3.将发射管对准接收管，模拟反射情况下接收电路是否正常工作，用示波器检测接收到的波形情况。
4.用万用表检测各个芯片管脚电压是否符合工作要求，确保各部分元器件正常工作。
（因实电路调试问题过多，不能按时完成调试，故部分数据无法得到）5.电路性能指标（1）系统采用VCC 5V电压供电；（2）电路报警有效工作范围在50CM左右；（3）报警持续时间为10s；（4）断续时间1.1s 。
五．心得体会及建议心得体会：在设计电路时一定要对所要用到的元器件足够熟悉，自己想要达到什么样的设计效果，按需取舍，做到心中有数。
否则后期调试就会遇到一大把很基础的问题，检查也很麻烦，如果需要修改的话会对电路板造成不可逆的损害。
在经验不足的情况下重新制板也在所难免，不但浪费资源，更浪费时间和精力。
所以设计时一定要细心严谨，不要怕麻烦而敷衍了事。
制板时也是如此，如果对自己的能力不够自信，画PCB图时就要把线设置的粗一点，元器件拉开一点，不要挤在一起，这样布线时才能更从容，避免产生过多的飞线。
飞线不美观是一方面，另外也比板子上的铜线更容易出问题，焊接不牢容易脱落之类的，虽然不是大问题，但老是要注意这些小问题会很浪费精力。
将PCB图印在铜板上时，最好多烘烤几次，保证印出来的电路图尽量清晰完整，以保证较好的腐蚀效果。
在腐蚀前一定要将铜板用砂纸打磨好，不然浸在腐蚀液里会一直往上浮，需要人为的按压，不但影响腐蚀效果，而且也很浪费时间。
腐蚀完成擦干后最好立即焊接元器件，因为氧化层同样会影响焊锡与焊盘的粘结性，隔时间长了焊接起来会很麻烦，并不一定是因为缺少松香的原因。
在调试电路时一定要细心加耐心，这是最难的一个环节，也是最考验基本功的环节。
如果对电路不熟悉那么出了问题解决起来就会很麻烦，对万用表和示波器等仪器的使用要熟练，这样可以节省很多时间。
如果一时半会儿实在找不出问题出在哪里，可以找其他人问问意见，集思广益。
有时候因为思维惯性我们会忽略很多小问题，请教老师和同学的帮助会很有用。
建议：课程理论教学可以适当删减一些基础常识类内容，将最实用的内容讲清楚讲明白就可以了。
这门课最重要还是动手能力的锻炼，可以增加一些最简单常用的电路练习习题，不要等最后完成期末作业时手忙脚乱，浪费太多时间在一些基础的东西上。
六．附录元器件明细表：电路原理图见附带打印材料。
七．参考文献1.何建新高胜东主编《数字逻辑设计基础》高等教育出版社 2012.22.杨明欣主编《模拟电子技术基础》高等教育出版社 2012.73.杨欣王玉凤刘湘黔主编《电子设计从零开始》北京：清华大学出版社 2005八.思考题CD40110中接CR的电路如何工作？答：这是一个可手动也可自动清零的装置。
当开关S断开时，电源VCC对C1充电，接上CR端，实现自动清零；当手动接通开关S时，C1被短路，开关S电路导通链接CR端，实现手动清零。
