当前位置：文档之家 › 第六组 红外线探测报警器实验报告

第六组 红外线探测报警器实验报告

  • 格式：doc
  • 大小：274.00 KB
  • 文档页数：13

广东药学院 课 程 设 计 红外线探测防盗报警器 班级: 生物医学工程10（医学影像技术方向） 姓名：李媛 卜建树 卜芸蕾 黄晓燕 张海燕 指导老师：余华芳，张利民 2012年12月27日 目 录 摘 要 ..................................................... 错误！未定义书签。 电路设计背景 .............................................. 错误！未定义书签。 调制和调试方法 ............................................ 错误！未定义书签。 设计目的 ................................................................... 4 设计内容及要求 ............................................................. 4 电路组成及框图 ............................................................. 4 红外线探测防盗器的基本原理 ................................................. 5 实习结果及误差分析 ......................................................... 9 心得体会 ................................................................... 9 附录1元器件 .............................................................. 10 参考文献 .................................................................. 11 红外线探测防盗报警器

摘要 本文首先介绍了此次生产实习的主要任务—用所学知识设计制作一个红外线探测防盗器，用Multisim软件完成电路设计和仿真，完成所设计电路的焊接和调试。论文分析了该报警电路各部分的工作原理和所能实现的功能，给出了各个元件的参数，对主要元器件进行了介绍，并用Multisim软件画出电路图。最后给出了报警电路总图，分析了该电路所能实现的功能，列出元件清单，对所制作电路进行测试，记录结果，分析误差出现的原因，写出生产实习心得体会。 关键词：红外探测器 电路 设计 电路设计背景 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使用，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。 制作和调试方法 制作时，在IC1传感器的端面前安装菲涅尔透镜，因为人体的活动频率范围为0.1－10Hz，需要用菲涅尔透镜对人体活动频率倍增。安装无误，接上电源进行调试，让一个人在探测器前方7－10m处走动，调整电路中的R12，使讯响器报警即可。其它部分只要元器件质量良好且焊接无误，几乎不用调试即可正常工作。本机静态工作电流约10mA，接通电源约1分钟后进入守候状态，只要有人进入监视区便会报警，人离开后约1分钟停止报警。如果将讯响器改为继电器驱动其它装置即作为其它控制用。

红外线探测防盗器

一、设计目的 1、掌握红外线探测防盗器的原理及设计制作，熟悉实用电路设计的一般过程。 2、训练及提高学生综合运用所学知识进行电路设计的动手实践能力。 二、设计内容及要求： 1、设计内容： 要求用所学的专业知识以及查阅有关资料设计一台红外线探测防盗器，而且要完成电路的装配和调试。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。 2、设计要求： ★ 掌握红外发送和接收技术； ★ 采用脉冲式发射以尽量增加作用范围； ★ 考虑抗干扰措施； ★ 采用合理的声光报警方案； ★ 设计、实现该系统； ★ 撰写设计报告。 三．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使用，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LM358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LM393，把电路中的基准电压U1和U2作为参考电压（U1>U2）和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。 四、红外线探测防盗器的基本原理 1、红外线传感器 红外线传感器IC1采用进口器件Q74，波长为9－10um。一般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。IC1探测到前方人体辐射出的红外线信号时，由IC1的②脚输出微弱的电信号进入放大电路，经过放大比较之后可以蜂鸣器发出响声。该装置由红外线传感器、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。 2、信号放大电路

比较器 传感器 电源 基准电压 延时电路 放大滤波 图1 信号放大电路如图1，VT1和运算放大器LM358等组成放大电路，由IC1的②脚输出微弱的电信号，经三极管VT1等组成第一级放大电路放大，再通过C2输入到运算放大器ICA中进行高增益、低噪声放大，此时由 IC2A①脚输出的信号已足够强，输入电压比较电路。

3.电压比较器

图2 电压比较器如图2，IC2B和VD2等作电压比较器，IC2B的第⑤脚由R10、VD1提供基准电压，当IC2A①脚输出的信号电压到达IC2B的⑥脚时，两个输入端的电压进行比较， 此时IC2B的⑦脚由原来的高电平变为低电平。 4、报警延时电路 图3 如图3，IC4A LM393为报警延时电路，R14和C6组成延时电路，其时间约为1分钟。当IC2B的⑦脚变为低电平时，C6通过VD2放电，此时IC4的②脚变为低电平它和IC4的③脚基准电压进行比较，当它低于其基准电压时，IC4的①脚变为高电平，VT2 导通，讯响器BL通电发出报警声。人体的红外线信号消失后，IC2B的⑦脚又恢复高电平输出，此时VD2截止。由于C6两端的电压不能突变， 故通过R14向 C6缓慢充电，当C6两端的电压高于其基准电压时，IC4的①脚才变为低电平，时间约为1分钟，即持续1分钟报警。

5、开机延时电路

图4 如图4，由VT3、R20、C8组成开机延时电路，时间也约为1分钟，它的设置主要是防止使用者开机后立即报警，好让使用者有足够的时间离开监视现场，同时可防止停电后又来电时产生误报。该装置采用9－12V直流电源供电，由T降压，全桥U整流，C10滤波，检测电路采用IC3--78L06供电。本装置交直流两用，自动无间断转换。

6、12V电源电路 由功率为12V 5W的变压器，电桥等组成，为报警电路提供12V的电压源。 TU

470uFC1047uC90.1uC11D

+12

如图5 7、红外探测报警电路

图 6 五、实习结果及误差分析 通过对电路板的分析和调试，最终该电路可实现如下功能：在接通电源并触碰红外线探测器IC1后，经过一段时间的延迟蜂鸣器发出报警声，持续时间平局为40秒左右，延迟时间平均为1分15秒。

六、心得体会 在这个报警电路的设计制作工程中，我们耗费了较大的人力和物力。在设计完电路图后，基本的理论工作已经完成，接下来是动用工具进行焊接了，这对我们焊接电路板的能力有不小的要求，在电路布线上既要做到准确到位又要保证元件布局合理美观大方。在没有印制电路板的情况下，为节省焊接时间，我们必须学会如何巧妙的利用普通板上已有的线路。在焊接时务必小心认真，避免虚焊、漏焊、错焊。同时正确选择元件，避免弄混弄错，尽量一次焊。完成焊接后就要进行调试，我在调试时为避免变压器输出电压过大将报警电路烧坏，先测试了电压源电路的输出电压，约为16.7V，基本符合要求。在接好电源电路后，报警电路曾先后出现不报警、不延迟即报警等问题。在对电路反复检查，核对，分析之后逐一排除了这些问题，最终该报警电路达到了比较理想的效果。

通过此次生产实习一方面提高了综合运用所学知识进行电路设计的动手实践能力。一方面掌握红外线探测防盗器的原理及设计制作，熟悉实用电路设计的一般过程。

附录 一．元器件选择和制作 元器件清单见下表： 编号 名称 型号 数 量 编号 名称 型号 数 量 R1 电阻 47K 1 C10 电解电容 470u/25V 1 R2 电阻 1M 1 C11 涤纶电容 0.1u 1 R3 电阻 1K 1 VD1-VD5 整流二极管 IN4001 5

R4 电阻 4.7K 1 U 全桥 2A/50V 1 R5、R6、R9、R12、R13、R15 电阻 100K 6 VT1 晶体三极管 9014 1

合集下载

单片机设计实验报告(红外测速报警仪)

单片机设计实验报告(红外测速报警仪)

2011年小学期单片机设计实验报告题目：红外测速报警系统在工程实践中，经常会遇到各种需要测量移动速度的场合，高精度和非接触测量往往给测量提出了高的要求。

红外光电传感器的工作原理较为方便易行，且精度较高，在此基础上采用单片机进行计数测量,并用输出设备显示测量结果，为远程检测与监控提供了合理的选择。

本次我们制作的是基于pic32单片机的能够自行设置最高限速并进行红外测速报警的测速系统。

本方案采用单片机PIC32MX795F512L为控制核心，实现测速报警系统的基本功能。

系统的硬件部分主要包括单片机板块、数据采集、人机交互界面三大部分。

数据采集由内部计时系统和红外线发射/接收系统实现，人机交互界面主要为4×4标准输入键盘和RT1602C点阵式液晶显示器，另外再加上与单片机相连受其控制的蜂鸣器，实现报警功能。

整个系统中，微控制器采用了Microchip公司的PIC32MX795F512L，软件设计中涉及PORTE、PORTD和PORTG等相关管脚用作普通数字I/O脚。

本实验用单片机PORTE和PORTG相关管脚控制液晶显示器的读写；用PORTB和PORTF相关管脚接收键盘的输入高低电位，进而获取输入信息；用PORTD某些管脚来控制蜂鸣器的启动/关闭，以及接受红外对管的电平信号。

关键词：PIC单片机红外信号输入/输出 C语言AbstractIn engineering practice, we often encounter a variety of situations where we need to measure moving speed,and accuracy and non-contact measurement to measurement often require high demand. Infrared optical sensor is convenient and easy to use, and high accuracy, and using single-chip to count on the basis of Infrared optical sensor and displaying the measurement results with the output device provides a reasonable choice for remote detection and monitoring.This time our production is based on PIC32 microcontroller, which can set the maximum speed limit and measure the speed with the infrared alarm system. The program take PIC32MX795F512L as controlling core to achieve the basic functions of alarm system and speed measure system.Keyworks:PIC microcontroller Infrared signal Input/Output C关键词： (2)PIC单片机红外信号输入/输出 C语言 (2)Abstract (2)1．方案论证与比较 (4)2．系统设计 (4)2．1 总体设计 (4)2．1．1 原理模块框图 (4)2．1．2 模块工作原理说明 (5)2．2 各模块设计及参数计算 (6)2. 2. 1 键盘输入系统 (6)2. 2. 2 液晶显示系统 (8)2. 2. 3 红外线发射/接收系统 (9)2. 2. 4 蜂鸣器报警系统 (10)2．3 软件系统设计 (11)2. 3. 1 系统软件流程图(摘自组员王渊浩) (11)2. 3. 2各模块子程序流程图及设计说明 (13)3．系统调试 (19)3．1硬件调试 (19)3．2软件调试 (19)3．3软件硬件联调 (20)4．系统指标测试 (21)4．1测试仪器 (21)4．2技术指标测试 (21)5．结论 (21)6．致谢、心得、体会 (22)7．参考文献 (23)8．附录 (23)附录1 (23)1．方案论证与比较本方案名称是《红外线测速报警系统》，全部组成部分为单片机系统、红外线发射/接收系统、键盘输入系统、液晶显示系统以及蜂鸣警告系统。

红外传感器实验报告

红外传感器实验报告

红外传感器实验报告红外传感器实验报告引言：红外传感器是一种常用的电子元件，广泛应用于遥控、安防、自动化等领域。

本次实验旨在探究红外传感器的原理、特性以及应用，并通过实际操作验证其性能。

一、红外传感器的原理与结构红外传感器利用红外线的特性实现物体的探测与测量。

其原理基于物体对红外线的反射或吸收，进而产生电信号。

红外传感器的结构一般包括红外发射器和红外接收器两部分。

红外发射器发出红外线，而红外接收器则接收并转化为电信号。

二、红外传感器的特性1. 非接触性：红外传感器无需物体与其直接接触，通过红外线的反射或吸收即可实现探测。

2. 高灵敏度：红外传感器对红外线的响应非常敏感，能够捕捉微弱的红外信号。

3. 宽频率范围：红外传感器能够感知不同频率范围内的红外线，具有较高的适应性。

4. 快速响应：红外传感器的响应速度较快，能够迅速捕捉到物体的变化。

三、红外传感器的应用1. 遥控器：红外传感器广泛应用于电视、空调等家电的遥控器中，通过发射与接收红外信号来实现设备的控制。

2. 安防系统：红外传感器可用于安防系统中，通过感知人体的红外辐射来实现入侵报警、监控等功能。

3. 自动化控制：红外传感器可用于自动化控制系统中，如自动门、自动水龙头等，通过感知物体的接近来实现自动开关。

4. 医疗领域：红外传感器还可以应用于医疗设备中，如体温计、血糖仪等，通过感知人体的红外辐射来实现测量。

四、实验操作与结果本次实验中，我们选择了一款常见的红外传感器进行测试。

首先，我们将红外发射器与红外接收器连接到电路板上，并通过电源供电。

接着，我们使用示波器来观察红外接收器输出的电信号。

在实验过程中，我们将不同物体放置在红外传感器的感知范围内，并记录下红外接收器输出的信号波形。

实验结果显示，当物体靠近红外传感器时，红外接收器输出的电信号幅度增加，而当物体远离时，电信号幅度减小。

这表明红外传感器能够准确感知物体的距离变化。

五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了红外传感器的原理、特性以及应用。

红外技术基础实验报告(3篇)

红外技术基础实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解红外技术的原理和应用。

2. 掌握红外探测器的基本工作原理和性能指标。

3. 学会使用红外探测器进行红外信号的检测和放大。

4. 通过实验，提高动手能力和分析问题的能力。

二、实验原理红外技术是利用红外线进行信息传输、检测和测量的技术。

红外线是一种电磁波，其波长范围在0.76μm到1000μm之间。

红外技术广泛应用于军事、工业、医学、环保等领域。

本实验主要涉及红外探测器的原理和应用。

红外探测器是将红外辐射能量转换为电信号的装置，根据工作原理可分为热探测器和光探测器两大类。

1. 热探测器：利用红外辐射引起探测器温度变化，进而产生电信号。

热探测器具有较高的灵敏度和稳定性，但响应速度较慢。

2. 光探测器：利用红外辐射照射到探测器上，使其内部电子跃迁，产生电信号。

光探测器响应速度快，但灵敏度较低。

三、实验仪器与设备1. 红外探测器：本实验选用的是光电二极管探测器。

2. 放大器：用于放大红外探测器输出的微弱信号。

3. 信号发生器：用于产生稳定、可调的红外辐射。

4. 示波器：用于观察和分析实验信号。

5. 电源：为实验设备提供稳定的工作电压。

四、实验步骤1. 连接实验电路：将红外探测器、放大器、信号发生器和示波器按照实验电路图连接好。

2. 调整信号发生器：调整信号发生器输出频率和幅度，使其符合实验要求。

3. 观察信号变化：打开电源，观察示波器上红外探测器输出的信号波形。

4. 测量性能指标：记录红外探测器的灵敏度、响应速度等性能指标。

5. 分析实验数据：根据实验数据，分析红外探测器的性能特点。

五、实验结果与分析1. 红外探测器灵敏度：通过实验，测量红外探测器的灵敏度，发现其灵敏度为0.1V/W。

2. 红外探测器响应速度：通过实验，测量红外探测器的响应速度，发现其响应速度为10ms。

3. 红外探测器性能特点：红外探测器具有较高的灵敏度和较快的响应速度，适用于红外信号的检测和测量。

六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了红外探测器的原理和应用。

红外探测设计报告

红外探测设计报告

一、综述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。

由于红外线是不见光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。

1、基于红外技术报警器的种类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。

与被动式红外入侵报警器比较，主动式具有灵敏度高，探测距离远，对气候与气象变化有良好的适应能力等优点，比较适合室外或某些特殊警戒使用。

但其不足之处是视场角小，警戒区狭窄，安装比较复杂，价格稍贵。

主动式红外入侵报警器也由探测器和监控器两部分组成。

将一台红外发射机和接收机组合在一起就可以构成一种简单的非可见光束入侵物探测器或报警系统DJ。

上述的主动和被动入侵报警器是利用一种传感或探测方式，即单探测技术进行报警的。

虽然其结构简单，价格低廉，但由于易受各种因素的影响，如环境温度、震动、光强变化、电磁干扰、小动物活动等的影响，在某些情况下的误报，漏报率会相当高，所以只有采用多种探测技术，才能较好的解决误报率高这一难题。

多技术复合入侵报警器是将两种或两种以上的探测技术结合在一起，以“相与”的关系来触发报警装置，即只有当两种或两种以上探测器同时或相继在短暂时间内都探测到入侵日标时，才发出报警信号。

在双探测技术的报警器中，以热释电红外一微波双探测技术组合的误报率最低。

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。