热释电红外报警器课程设计

华北科技学院课程设 计 热释电红外报警器的控制电路： 热释电红外传感器通过人体辐射出的红外线，接收并得到一个微 弱的信号，然后通过级联放大电路形成具有一定电压幅度的控制 信号，用这一控制信号去控制三极管使其导通，就可制成具有自 动控制功能的各种外接装置。但有人来时，得到一个信号，然后 导通三极管等元件使得报警电路得意工作，隔一定时间的时间再 一次扫描，检测是否还有人，有人继续通过得到的一个信号经过 放大然后使得报警电路工作，若没有人，也得到一个信号，但与 基准电压相比较，不符合则停止导通，从而报警电路停止工作。 电路工作过程 热释电红外传感器在探测区探测到人体辐射出的红外线信号 时（相当于一个电位器通过改变阻性得到一个高电位和低电位） 在由传感器输出微弱的电信号（脉冲的幅度不大于 1mV），送入 集成运放 IC1-1 和 IC1-2 两级低频带通放大器中进行高增益、低 噪声放大，通常带宽取 0.3~7HZ。 IC1-3 组成电压比较器，R10、R11 将同向端⑩脚电压分压为 @V，作为比较器参考电压当 IC1-2 输出的信号电压大于参考电 压@V 时，IC1-3 的⑧脚输出低电平。此低电频通过二极管 D1 加至 IC1-4 的⑤脚，使 IC1-4 的⑦脚输出低电平。这一低电平通 第 13 页 共 24 页 华北科技学院课程设 计 过电阻 R12 加至三极管 VT1 的基极，使其导通，在通过 555 时 基电路从而使得报警电路能过运行。通过得到的电压信号的高低 电平则能够控制电路运行。 在电压比较器 IC1-3 中，将参考电压设定为@V，目的是为 了抑制干扰信号，使得低于参考电压@V 的干扰信号被抑制，从 而保证了电路工作的可靠性。 为了使得电路仅在夜间被触发，在 IC1-3 的输入端⑨脚接入 光敏电阻 RL（相当于一个滑动变阻器改变阻值得到一个高的电 阻和一个低的电阻）。该电阻在白天由于受光的照射，其阻值大 于 10K。因此，IC1-2 输出端的高电平经 R9 与 RL 分压后，其电 阻值总是小于参考电压。这就是 IC1-3 的输出端一直保持高电平， 从而使得 555 时基不工作，继而报警电路也不工作。 IC1-4 和 R16、C9 组成但稳态延时电路。平时 IC1-4 的反相 输入端⑥脚通过 R10、R11 被分压就在@V，而同相输入端⑤脚 则由电源经 RP1 向 C9 充电使其保持在接近电源电压 6V 的状态， 这就使 IC1-4 的输出端⑦脚保持高电平。 当有传感信号电压使 IC1-3 的输出端⑧脚变为低电平时，电 容 C9 通过 D1 放电。当放电使 C9 的正极电压 IC1-4 的⑤脚低于 @V 时，IC1-4 的⑦脚输出低电频并通过 VT1 使报警电路得以正 常工作。 当传感器输出的信号消失后，IC1-3 的⑧脚恢复高电平，D1 截止，电源通过 RP1 向 C9 充电，当充电使 C9 的正极电压升至 大于@V 时，单稳态电路的暂态结束，C1-4 的⑦脚恢复高电平， 使得 VT12 截止，报警器停止工作。 2.单元电路设计、仿真与分析 第一部分——传感部分：由于在 multisim7 中没有合适的传感器， 故选用了一个电位器来代替，只需要改变相应的阻值就能够得到 不同的信号，故当需要一个信号时可以调整电位器，使其满足需 求。 第 14 页 共 24 页 华北科技学院课程设 计 即 通过 R17 的阻值来得到一个自己想要的信号大小，从而满足仿 真需求。 第二部分——放大信号部分：通过级联放大电路来放大从传感器 得到的微弱的电压信号。 级联图如下图所示通过 IC1-1 放大传感器的微弱信号，然后在经 过 IC1-2 再一次放大信号，得到一个需要的信号来保证电路的运 行。故向介绍的那样采用的是级联的方法来放大基础信号。 第 15 页 共 24 页 华北科技学院课程设 计 IC1-3 一个单独成了一个独立的电压比较器，来对电压进行筛选 如图所示 高于参考电压的电压信号被通过，而低于参考电压的信号电压被 第 16 页 共 24 页