红外声光报警器课程设计
1．设计目的
（1）掌握红外报警器的设计方法；
（2）学会安装与调试由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
2.设计任务
设计一防盗报警器，当有人靠近时，报警器发出声音，同时指示灯闪烁。
3.设计要求
（1）合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图（运用Multisim电路仿真软件）；（2）选择常用的电器元件（说明电器元件选择的过程和依据）；
(3) 对电路进行局部或整体仿真分析；
（4）按照规范要求，按时提交课程设计报告（打印或手写），并完成相应答辩。
4.参考资料
（l）李立主编. 电工学实验指导. 北京：高等教育出版社
（2）高吉祥主编. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社
（3）谢云，等编著.现代电子技术实践课程指导.北京：机械工业出版社
目录
1. 设计任务和要求 (4)
1.1设计任务 (4)
1.2设计要求 (5)
1.3设计原理 (6)
2. 设计方案的选择与论证 ----------------------------------- 5
2.1设计方案讨论选择----------------------------------- 5
2.1.1方案一------------------------------------------- 5
2.1.2方案二------------------------------------------- 5 3．电路设计及计算 ---------------------------------------- 9
3.1 传感器电路设计------------------------------------- 9
3.2 光敏电路设计-------------------------------------- 12
3.3 555定时器电路设计 -------------------------------- 12
3.4 报警电路设计-------------------------------------- 13
3.5 电源电路设计-------------------------------------- 15 4．课程设计总结及心得体会 ------------------------------- 17
5.附录 --------------------------------------------------- 18
6.参考文献 ----------------------------------------------- 20
1.设计任务和要求
1.1设计任务
设计一防盗报警器，当有人靠近时，报警器发出声音，同时指示灯闪烁。
1.2设计要求
（1）合理的设计硬件电路，说明工作原理及设计过程，画出相关的电路原理图；
（2）选择常用的电器元件；
(3) 对电路进行局部或整体仿真分析；
（4）按照规范要求，按时提交课程设计报告，并完成相应答辩。1.3设计原理
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。
2. 设计方案的选择与论证
2.1 设计方案讨论选择
2.1.1方案一
目前最为流行的防盗报警装置大多采用的是主动式探测仪，例如超声波探测仪、对射式红外线传感器和微波等技术。因此，方案一采用对射式红外线传感器，经过具备检波、放大、滤波和后期处理的信号处理电路后，输入到报警装置，报警装置的工作与否由另外的定时开关控制。可基本实现报警器设计要求。
2.1.2方案二
光敏电阻属半导体光敏器件，除具灵敏度高，反应速度快，光谱特性及r值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性，可广泛应用于照相机，太阳能庭院灯，草坪灯，验钞机，石英钟，音乐杯，礼品盒，迷你小夜灯，光声控开关，路灯自动开关以及各种光控玩具，光控灯饰，灯具等光自动开关控制领域。
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端
装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结的方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。入射光消失后，由光子激发产生的电子——空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中便有电流通过，受到一定波长的光线照射时，电流就会随光强的增大而变大，从而实现光电转换。
当白天的时候光敏电阻近似导通，此时的电阻被称之为亮电阻，阻值约为几千欧，流过的电流叫亮电流；夜晚无光照的时候，光敏电阻内无电流流过，暗电阻的电阻值约为兆欧级，近似断路。一般来说，暗电阻与亮电阻阻值之比约为102~ 106之间。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。
凡是温度超过绝对0°C（-273°C）的物体都能产生热辐射（红外光谱），而温度低于1725°C的物体产生的热辐射光谱集中在红外光区域，因此自然界的所有物体都能向外辐射红外热，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低是相关的。而任何物体由于本身的物理和化学性质的不同、本身温度不同所产生的红外辐射的波长和距离也不尽相同，通常分为三个波段。
近红外：波长范围0.75～3μm；
中红外：波长范围3～25μm；
远红外：波长范围25～1000μm；
人体辐射的红外光波长3～50μm，其中8～14μm占46%，峰值波长在9.5μm。
在被动红外探测器中有两个关键性的元件，一个是热释电红外传感器(PIR)，它能将波长为8-12um之间的红外信号变化转变为电信号，并能对自然界中的白光信号具有抑制作用，因此在被动红外探测器的
