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 应 姓名 学 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 第1章 概述 1.1 红外线防盗报警器原理概述 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。 热释电传感器　　由于人本身辐射一定波长的红外线，红外探测器检测到红外变化而产生斩波信号从而触发报警电路，其灵敏度较高，适用于对移动目标的侦测。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。 　　对于一些大型仓库或者必威体育官网网址性较高的场所，通常都希望工作人员进入时对其行为进行跟踪而不报警；而对非系统内部人员在进行防盗报警同时，并对其进行跟踪录像。针对该应用需求，本文提出了一种兼主动和被动红外报警于一体的目标跟踪和报警系统的设计方案，给出了原理框图，在此基础上分析了系统的工作流程。特别是系统的被动红外跟踪报警功能更是为一些突发事件的后续侦查提供了可靠证据。热释电传感器2章 光电二极管工作原理及电路设计原理 2.1 热释电传感 图1　2.2.2红外检测单元 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。 2.2.3开关控制单元 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。 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。 2.2.4遥控单元 当用户需要进入本装置的监控区域时，为了不触发报警装置报警，可以使用遥控器关闭报警发声电路。 使用红外线遥控，将集成红外接收管安装于本报警装置中，当其接收到发射管发送过来的红外光信号时，改变其输出电平，利用此特性去控制报警电路。 2.2.5电源单元 采用变压器获取电压，再经过稳压滤波处理，获取本装置的工作电压。 选择好各个模块的设计方案，可画出具体的系统设计框图，如图2所示。 图2　系统具体框图  第3章 热释电红外报警器电路设计 3.1热释电红外报警器电路设计 3.1.1红外检测单元设计 本系统采用RE200B热释电红外传感器，用于采集红外线信号。以集成电路CS9803GP为核心，辅以少量的外围元件构成信息处理单元，当探头检测到环境中有红外信息变化时，芯片的第11脚由低电平变为高电平，输出保持高电平的时间可通过与第8脚所连的电位器调节。第9脚可接光敏电阻，用于在光线强的时候屏蔽芯片第11脚的信号输出。具体电路如图3所示。 图3　红外检测单元电路 3.1.2开关控制单元设计 使用集电极电流较大的三极管8050来放大CS9803GP输出的电流，用以驱动继电器，实现开关作用。电路中使用二极管IN4001作为续流二极管，避免三极管被击穿。相应的电路图如图4所示。[4] 图4 继电器开关电路 3.1.3　电机驱动单元设计 由于本系统在工作时要求电机带动红外探头在一定的角度范围内做往返运动，所以需要一个可以控制直流电机进行正反转的电路。图5所示的是一个H桥电路，电路中Q1、Q4的基极的分