红外报警电路设计01.doc

第15章 红外报警电路 15.1 实践目的 掌握红外发光二极管和红外接收二极管的工作原理； 掌握集成TL0038红外接收器工作原理； 进一步熟悉单片机应用系统设计、开发方法。 15.2 实践内容 简单红外报警器 设计一个基本红外二极管的报警器，红外发射二极管发射红外线，红 外接收二极管接收红外线。无物体遮挡时，红外接收二极管可以接收到红外光，蜂鸣器不发出声音；当有物体遮挡时，红外接收二极管不能接收到红外光，蜂鸣器发出声音，提示报警。 集成红外报警器 设计一个基于集成TL0038红外接收器的报警器，用红外发射二极管 发射一定频率的红外光信号，如有障碍物挡住，TL0038不能接收到，有声音提示报警；当无障碍物挡住，TL0038能接收到红外光，无声音提示。 15.3 相关知识 1. 红外发射二极管 红外二极管的工作原理与外形与发光二极管相似，如图15-1所示。常用的红外发光二极管（如SE303.PH303)，管压降约1.4V，工作电流一般小于20mA。为了适应不同的工作电压，回路中常常串有限流电阻。 发射红外线去控制相应的受控装置时，其控制的距离与发射功率成正比。为了增加红外线的控制距离，红外发光二极管都工作于脉冲状态，因为脉动光（调制光）的有效传送距离与脉冲的峰值电流Ip成正比，只需尽量提高峰值Ip，就能增加红外光的发射距离。提高Ip的方法，是减小脉冲占空比，即压缩脉冲的宽度T，一些彩电红外遥控器，其红外发光管的工作脉冲占空比约为1/3～1/4；一些电器产品红外遥控器，其占空比是1/10。减小脉冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加。常见的红外发光二极管，其功率分为小功率(1mW～10mW)、中功率（20mW～50mW)和大功率（50mW～100mW以上)三大类。要使红外发光二极管产生调制光，只需在驱动管上加上一定频率的脉冲电压即可。 用红外发光二极管发射红外线去控制受控装置时，受控装置中均有相应的红外光——电转换元件，如红外接收二极管，光电三极管等。实用中已有红外发射和接收配对的二级管。 红外线发射与接收的方式有两种，其一是直射式，其二是反射式。直射式指发光管和接收管相对安放在发射与受控物的两端，中间相距一定距离；反射式指发光管与接收管并列一起，平时接收管始终无光照，只在发光管发出的红外光线遇到反射物时，接收管收到反射回来的红外光线才工作。 图15-1 红外发射二极管 2. 红外接收二极管 当接收到红外光信号时，其两端的电阻很小，即导通。当没有接收到红外光信号时，其两端的电阻很大，即断路。红外接收二极管的实物如图15-2所示。 图15-2红外接收二极管 集成TL0038红外接收器 TL0038是一个集红外线信号接收放大为一体的三端元器件，其中心接收频率为38KHz，其中两根是电源线，一根正电源，一根地线，一根是输出线，当接收到38 KHz的红外光信号时，输出端为低电平，当没有接收到38KHz的红外光信号时，输出端为高电平。实物如图15-3所示。 引脚为 1 输出 2 接地 3 电源 （上图有错） 图15-3 集成TL0038红外接收器 CC4069 CC4069为六反相器，如图15-4所示。 图15-4 CC4069引脚及内部结构 1A-6A 输入端 1Y-6Y 输出端 VDD为正电源 VSS为地 15.4 简单红外报警器 1．硬件原理 图15-5 红外发射与接收电路原理图 单片机的31引脚接高电平，使用内部ROM； C1、C2和Y1（晶振）构成振荡电路，提供时钟信号； C3、S1和R1是复位电路； CC4069的作用是反向驱动器，提高带负载的能力。VD1～～～～～～软件流程ORG 0000H LJMP MAIN ;转向主程序 ORG 0100H MAIN: MOV P0,#00H ;使VD1～VD4发红外光 LCALL YS500 ;等待红外管完全打开 JS: JNB P1.0,TISHI ;反向器输出高电平报警 JNB P1.1,TISHI JNB P1.2,TISHI JNB P1.3,TISHI LJMP JS TISHI: CPL P2.0 ;蜂鸣器驱动电平取反 LCALL YS500 ;延时 AJMP JS ;反复循环 YS500: MOV R0,#6 ;500ms延时子程序 YL2: MOV R1,#200