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《主動(dòng)式紅外防盜報(bào)警電路的設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、主動(dòng)式紅外防盜報(bào)警電路的設(shè)計(jì)（溫州大學(xué)物理與電子信息學(xué)院05電信2班浙江溫州325000）摘要：本文主要介紹了主動(dòng)式紅外防盜報(bào)警電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，該電路主要包括報(bào)警信號的產(chǎn)生、處理以及輸出等三個(gè)方面的具體實(shí)現(xiàn)電路，通過分析得出這個(gè)報(bào)警電路具有很好的穩(wěn)定性。另外，因該電路有較強(qiáng)的實(shí)用性，適用于較多的場合，實(shí)際運(yùn)用方便，故設(shè)計(jì)意義很重要。關(guān)鍵詞：紅外;報(bào)警;主動(dòng);防盜當(dāng)前，防盜，安全等話題已成為我們越來越關(guān)注的一個(gè)話題。紅外光電報(bào)警是一種重要的監(jiān)視系統(tǒng)，可應(yīng)用于機(jī)場、庫房、軍事重地以及高溫、高寒、高危等惡劣環(huán)境下，同時(shí)也適用于農(nóng)村場院、畜禽棚舍的警戒，以
2、及其它需要設(shè)防的場合。紅外光電報(bào)警分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。其中，主動(dòng)式紅外光電報(bào)警器采用了紅外調(diào)制，所以不受白天黑夜及氣候的限制，無論何時(shí)何地都有其特有的使用價(jià)值，并且因具有造價(jià)低廉、性能穩(wěn)定可靠及可攜帶等特點(diǎn)，頗受人們喜愛。該方式報(bào)警器組合了紅外發(fā)射器、接收器和放大電路三大主要部分。紅外發(fā)射器和接收器相互對射，即在兩者之間，利用光電原理形成一束紅外線“路障”，當(dāng)人體或移動(dòng)目標(biāo)通過時(shí)，紅外線被遮擋，引起光電探測器件信號的突然變化，產(chǎn)生一個(gè)不同的電信號，系統(tǒng)將這個(gè)電信號經(jīng)過放大電路部分除去燥聲并放大處理后開啟報(bào)警裝置，發(fā)出報(bào)警信號。該裝置通常安裝在大門
3、的兩側(cè)，或者安裝于一座大樓的防盜系統(tǒng)中，其作用距離較大，通用性強(qiáng)。一、總體介紹本文設(shè)計(jì)的紅外光電報(bào)警器是一種紅外直射式主動(dòng)報(bào)警器，它主要由發(fā)射、接收和報(bào)警等三部分組成，其方框圖如圖1所示。D1,D2分別為紅外發(fā)射和接收二極管。整個(gè)的電路由以下圖示幾個(gè)部分構(gòu)成。其中第一個(gè)模塊的供電電壓為5v，其余各個(gè)模塊的供電電壓均為正負(fù)15v，發(fā)射部分安裝在一塊電路板上，后面的接收部分在另一塊電路板上，但功放和報(bào)警裝置為獨(dú)立一個(gè)模塊電路板。下面介紹各個(gè)模塊的工作原理。報(bào)警裝置濾波與功放前置放大器方波發(fā)生器驅(qū)動(dòng)級發(fā)射部分接收部分及放大部分圖1報(bào)警器總體方框圖二、發(fā)射板
4、電路介紹7如圖2所示，發(fā)射電路由多諧振蕩器、射級跟隨器、紅外發(fā)光二極管等三個(gè)單元組成，多諧振蕩器沒有穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)，而且無需外來脈沖觸發(fā)，電路能自動(dòng)交替翻轉(zhuǎn)，使兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)輪流出現(xiàn)，輸出矩形波或方波。由于輸出的矩形脈沖波含有豐富的諧波，故稱它為多諧振蕩器。在本系統(tǒng)中，多諧振蕩器為系統(tǒng)提供一個(gè)穩(wěn)定的方波信號，它由集成電路NE555,R,C等器件構(gòu)成，。其振蕩頻率由R,C決定，周期T=0.693(R1+2R2)×C。用示波器觀測a點(diǎn)的波形及電壓，應(yīng)為方波，占空比為50％，其靜態(tài)電壓Vpp>10V。頻率(1000±50)Hz[1]。圖2中，R1=
5、27K,R2==2K,R3=24K,R4=2K,R5=5.1K,R6=0.5K,R7＝100Ω,C1=0.022uF,C2=0.01uF,C3=100uF，三極管3DG130及相關(guān)電阻組成射極跟隨器，對方波信號進(jìn)行電流放大，為紅外發(fā)光二極管提供足夠大的輻射能量。其工作電流iD在30mA-40mA之間。發(fā)射管圖2多諧振蕩器驅(qū)動(dòng)電路三、接收板電路主要由一個(gè)前置放大器組成，前置放大器由紅外接收二極管D2、電阻及741集成電路組成如圖3所示，前置放大器是一個(gè)反向比例放大電路，紅外接收二極管將接收到的光信號轉(zhuǎn)化為電信號，這個(gè)微弱的電信號U，經(jīng)過電阻R1加到集成
6、運(yùn)放的反向輸人端，反饋電阻R3，跨接在輸出端與反向輸人端之間，使電路處于閉環(huán)狀態(tài)，它是反向輸人運(yùn)算電路的基本形式之一。由于輸人端接收的是微弱的紅外光信號，要求前置放大器要有很低的噪聲系數(shù)，但在實(shí)際中，噪聲不可避免，而系統(tǒng)中，這一級放大器性能的優(yōu)劣直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的品質(zhì)。所以盡管不同系統(tǒng)對放大器的技術(shù)指標(biāo)的要求會(huì)各不相同，但對前置放大器的低噪聲設(shè)計(jì)都必須是優(yōu)先考慮的，該電路可滿足此項(xiàng)要求。當(dāng)有“光”照射時(shí)，紅外接收二極管D2內(nèi)阻減小，前置放大器有信號輸入，集成電路741的6端有輸出，輸出電壓Vpp>10V[1]。圖3中:R1=15K,R2=100K,
7、R3=1K，R4=4.7K,R5＝1K,R6=1.3K,R7=50K,R8=500Ω,C1＝10uF,C2=0.1uF，C3=47uF，三極管3DG130及相關(guān)電阻組成射極跟隨器，對方波信號進(jìn)行電流放大，為紅外發(fā)光二極管提供足夠大的輻射能量。其工作電流應(yīng)在30mA-40mA之間。7接收管圖3前置放大電路四、功放及報(bào)警信號輸出電路功放及報(bào)警信號輸出電路是一個(gè)合成的電路，這是一個(gè)利用LM324放大器組成的一個(gè)電路，里面集成了差分式放大電路，多級放大和電壓比較器。差分式放大電路可以抑制電路中白噪聲，保留有效信號，放大電路將電路中的有效信號放大，電壓比較器的
8、比較電壓可以自己設(shè)置，用來調(diào)節(jié)報(bào)警的參考電壓值，即報(bào)警靈敏度，防止無人時(shí)由于噪聲報(bào)警或者有人通過時(shí)不報(bào)警，增
