应物热释电红外报警电路设计.doc

东 北 石 油 大 学 课 程 设 计 2013年3月1日 大庆石油学院课程设计任务书 课程 光电检测技术 题目 热释电红外报警器电路设计 专业 姓名 学号 主要内容： 应用CS9803GP专用集成电路，热释电传感器，设计一全天候热释电红外报警器电路。 基本要求： 研究CS9803GP专用集成电路，热释电传感器的功能特性。 设计热释电红外报警器电路的功能框图。 设计热释电红外报报警器电路中的光电检测电路、信号处理电路、控制电路。 实现有人进入监视区，警令声音就会大作。 调试安装。 完成课程设计总结报告。 主要参考资料： 1）陈有卿编著. 新颖集成电路制作精选[M].人民邮电出版社, 2005.4. 2) 陈振官，陈宏威等编著.光电子电路制作实例[M]. 2006.4. 3) 黄继昌等编著.检测专用集成电路及应用[M]. 2006.10. 完成期限 2013.2.25~2013.3.1 指导教师 专业负责人 2013年2月25日 热释电红外报警器概述 红外线报警器分主动式和被动式两种。主动式红外线报警器，是报警器主动发出红外线，红外线碰到障碍物，就会反弹回来，被报警器的探头接收。如果探头监测到，红外线是静止不动的，也就是不断发出红线线又不断反弹的，那么报警器就不会报警。当有会动的物体触犯了这根看不见的红线的时候，探头就会检测到有异常，就会报警。 被动式报警器少了一项功能，就是发射红外线。物理学上告诉我们，当物体的温度高于的时候，就会发出红外线，换句话说任何物体都能发出红外线。而其后的原理，被动式报警器和主动式是一样的。 红外线报警器对温度敏感,温度越高的物体辐射出的红外线越强,当感应到环境中存在高出背景强度的辐射时,就触发反警。 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。由于红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和必威体育官网网址性，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）（2）（3）（4）当人离开停止（5）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。用它制作的防盗报警器与目前市场上销售的许多防盗报警器材相比，具有如下特点：.不需要用红外线或电磁波等发射源。.灵敏度高、控制范围大。.隐蔽性好，可流动安装。（1）（2）（3） 图2.1系统总体框图 各单元模块的方案设计 2.2.1　红外检测单元方案及选择 由于本系统的设计目的是以环境中红外线强度变化这一信息参数来实现的，所以红外线检测以及其信号处理单元就成为了本系统的核心。整个系统的灵敏度、稳定性等参数都直接受到此单元的影响，所以采用何种红外检测装置是一个关键问题。 方案一：采用主动式红外检测探头。该探头本身包含有一个红外线发射装置和一个接收装置，在探头正常工作时，其中的发射装置向外发射出红外光线，当其监测范围内没有障碍物的时候，探头接收端接收不到发送端发射出的红外光线，红外接收管截止；当有障碍物进入探头的监测范围时，探头中发射装置发射出来的红外光被障碍物反射回去，使接收管能够接收到反射回来的红外光线，接收管导通。 方案二：采用热释电红外探头来检测。因为正常情况时人体会发出波长10微米左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的红外线而进行工作的若人进入检测区，则温度没有变化，传感器输出，所以这种传感器检测人或者动物探测可靠性高光束较窄，因此主动式探测器探测是点到点，而不是一个范围。对一个空间进行布防，有多个主动式探测器，8m，检测角度可达89o，灵敏度较高，受外界干扰较小。所以本单元选用“方案二”。 2.2.2　开关控制单元方案及选择 当传感器信号被处理完毕后需要用检测单元的输出信号去触发后级的报警装置，如警示灯、报警声电路等，需要一些电子电路来将红外信息处理单元和后级报警装置有机的联系在一起，才能实现自动报警。 方案一：使用可控硅作为开关，当红外信息处理单元输出高电平时，可控硅被触发导通从而使后级报警电路导通报警。 方案二：使用继电器作为开关，利用红外信息处理单元的输出信号控制继电器，利用继电器内的各组开关的通断来控制后级报警装置。 使用可控硅虽然可以控制大电流，但根据可控硅的性能