红外线安全防护报警装置.doc

1 引 言 在工农业、消防、银行、酒店、商场、航天等部门，经常需要对环境进行监控和报警，以防止失窃的行为发生，而银行，酒店等，防盗报警更是至关重要的。在以往的防盗系统中普遍采用热释电、微波等技术措施采集人体入侵信号，这些在室内应用时，有较好的效果，然而在许多场合如围墙及院子等地方，要进行布防，以上所提的措施在实际运用中误报率极高，有时甚至无法正常工作。 我们知道，在常规的环境参数中，人体入侵探测器非常容易受环境的影响而使得参数改变，随着红外线及激光技术的成熟，许多运用于室外场合的红外线防盗和激光防盗开始诞生，由于光线是直线传输，在发射端发射光束，中间如无遮挡，则接收端就能收到正常的光束；当有人经过布防区域时，光束被挡住，此时接收端便无法接收到光束，从而启动报警电路工作，达到报警的目的。 根据以上分析，我们设计出一款利用红外线进行布防的防盗报警装置，利用555时基电路作为红外线发射器的驱动电路，驱动红外发射管，向布防区内发射红外线，接收端利用专用的红外线接收器件对发射的红外线信号进行接收，经放大电路进行信号放大及整形后驱动555单稳电路，当有人经过，阻挡红外线的传输，红外接收接收不到红外线，检测部分检测到遗失脉冲，输出报警信号，又经报警信号锁定电路，将报警信号进行锁定，即使现场的入侵人员走开，报警电路也将一直报警，直到人为解除后方能取消报警，这些设计与实际运用中的要求相符，是一款价格低而实用性强的产品。 2红外线安全防护报警装置的设计思路 本章重点产阐述红外安全防护报警装置的装置设计、设计思路、设计电路的原理框图。 2.1问题的提出与设计的意义 根据中华人民共和国国家标准，传感器是指，能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。热释电传感器是测量红外的一种传感器，是一种测量装置，它能在规定条件下感觉外界红外线温度变化的信息，按一定的规律转换成易于传输和处理的电信息。 2.2设计思路与原理方框图 设计方案（基于555振荡器）：利用555定时器,它是一种性能优良的多用途的数字-模拟混合的集成电路,方便的构成施密特触发器,单稳态触发器和多谐振荡器，由于其使用灵活,方便,所以555定时器在波形的产生与变换,测量、家用电器，电子玩具等许多领域有着广泛的作用。该系统主要用555作为时基电路作为发射电路的主驱动电路和接收电路中的单稳态电路，产生脉冲波，当有遗失脉冲发生被检测，从而 图1.1 基于红外发射与接收的安全防护报警装置方框图 发出报警信号。具体原理框图如图1.1所示。 该系统主要由以下功能块环节构成：电源电路、红外发射环节、红外接收环节、 遗失脉冲检测环节、报警环节。 该系统的主要特点有： ⑴ 该产品的互换性好（可成对调换），响应速度快，抗干扰能力强，外围电路简单，直接通发射模块进行红外发射。因此体积小。 ⑵ 通过降低脉冲发生信号的占空比，增大损失发射功率，发射距离远。可以实行远距离的安全防护。 ⑶ 具有自动报警功能。一旦有人入侵，挡住红外线就能自动报警，而且信号被锁定,报警电路也将一直工作，直到人为解除，方能取消报警。 基于红外线发射、接收的安全防护报警装置利用红外发光管的发射接收和集成电路组成系统，该系统具有结构简单，可靠性高，操作方便，能实现对现场的自动监控，具有很好的实用价值，无需人在场就能进行对防盗安全的自动控制操作。因此，它一方面可大大减少工作人员的工作量，提高工作效率；另一方面能促进人员的合理安排，节约资源，尤其是人力资源有重大的帮助。另外能够能为围墙，院子等现场提供了快捷、方便的防盗服务，以便更合理安排和利用。 通过以上方案的分析，我们决定根据这个方案作为本系统的设计方案。无论是在性能，特点，还是原理图上，或者是在电路设计上，材料上都具有简单，使用性强等特点。在接下来一节，让我们来对红外安全防护报警装置作进一步的了解。 3硬件设计 为使红外安全防护报警装置能够具有更好的实用性，并且具有更高的性能，我们对该装置的硬件进行精心的设计。 该装置的硬件设计采用了模块化的设计方法。按实现的功能来分，可分为以下几个环节。其中有红外发射环节、红外接收环节、遗失脉冲检测环节、锁存环节、输出声音报警环节等。 主要的电路有：电源电路，红外发射电路，检测电路，接收电路，报警输出电路。 报警声采用的是9300报警声。 附图1就是安全防护报警装置总电路图。 在本章下面的几个小节中，我们根据附图1所示的硬件设计图，对各个环节的电路进行详细的介绍。 3.1电源电路的设计与分析 在了解红外防盗报警器电源设计之前，我们先对整流，滤波与稳压电路的工作原理及其一些基本的参数进行分析，之后来分析电源电路的有关内容。再根据其性质着重对其电源电路进行分析。 3.1.1．整流电路的工