人体红外线感应报警器Word格式.docx
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热释电红外传感器具有很多的优点,在防盗、警戒等装置中应用较广。
关键词：
红外线热释电效应菲涅尔透镜
摘要·
·
目录·
第一章：
绪论·
1.1设计概述·
1.2设计背景·
1.3设计要求·
1.4设计意义·
第二章：
方案设计与研究·
2.1设计过程·
2.2方案选定·
第三章：
红外线传感器的概述·
3.1红外线传感器·
3.2红外线传感器的特点·
3.3主要特性·
第四章：
LM358芯片·
4.1LM358概述·
4.2芯片特点·
4.3电气特性·
4.4典型电路·
第五章：
LM393芯片·
5.1LM393概述·
5.2芯片特点·
5.3电气特性·
5.4典型电路·
第六章：
电路设计·
6.1红外线传感器·
6.2信号放大电路·
6.3电压比较器·
6.4音响报警电路·
6.5延时电路·
6.612V电源电路·
6.7红外线感应报警电路·
第七章：
总结和展望·
致谢·
参考文献·
附表1元件清单·
附表2电路原理图·
第一章绪论
1.1设计概述
本设计是在指导老师给定课题的基础上经过分析利用红外线传感器探测人体辐射出的红外线信号原理设计出来的人体红外线感应报警器。
内容广泛，灵活应用。
课题利用LM386功放、LM393比较强芯片，以及红外线传感器原理设计而成的典型电路。
1.2设计背景
该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。
1.3设计要求
1．熟悉电路的工作原理；
2．掌握该电路中元器件的识别方法；
3．掌握电路的调试方法；
4．熟悉电路简单的故障分析方法；
5．论文符合其格式、字数的基本要求，内容要求充实、作图严谨规范等。
1.4设计意义
加强对一些无人场所的防盗报警，以及对一些危险地带生命迹象的探测。
第二章系统方案设计与研究
2.1设计过程
整个电路设计可分为以下几个单元电路：
红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等。
2.2方案选定
人体红外线感应报警器电路是由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。
第三章红外线传感器概述
3.1红外线传感器
红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。
光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。
检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。
热敏元件应用最多的是热敏电阻。
热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化，通过转换电路变成电信号输出。
光电检测元件常用的是光敏元件，通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。
3.2红外线传感器的特点
红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。
任何物质，只要它本身具有一定的温度，都能辐射红外线。
红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。
红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。
例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位，及时对疾病进行诊断治疗；
利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视，可实现大范围的天气预报；
采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机的过热情况等。
3.3主要特性
●高灵敏度：
400°
C/750°
F或250°
C/480°
F
●红外光谱：
1至3µ
m
●由自监测功能实现数字式控制
●无需光学调整
●使用维护方便
●专为钢铁工业恶劣的工作环境设计，光电子电路放置于重型外壳中（IP66）
●设有空气吹扫装置和水冷却系统
●提供连接器和带有不锈钢辫型编织保护层的电缆
第四章LM358芯片
4.1LM358概述
LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
4.2芯片特点
●内部频率补偿。
●直流电压增益高（约100dB）。
●单位增益频带宽（约1MHz）。
●电源电压范围宽：
单电源（3—30V）；
双电源（±
1.5一±
15V）。
●低功耗电流，适合于电池供电。
●低输入偏流。
●低输入失调电压和失调电流。
●共模输入电压范围宽，包括接地。
●差模输入电压范围宽，等于电源电压范围。
●输出电压摆幅大（0至Vcc-1.5V）
4.3电气特性
●输入偏置电流45nA
●输入失调电流50nA
●输入失调电压2.9mV
●输入共模电压最大值VCC~1.5V
●共模抑制比80dB
●电源抑制比100dB
●8脚:
电源VCC
●4脚:
接地
●1、7脚：
输出端
●3、5脚：
同相输入端
●2、6脚：
反相输入端
4.5典型电路
第五章LM393芯片
5.1LM393概述
LM393为双电压比较器，LM393系列由两个偏移电压指标低达2.0的独立精密电压比较器构成。
该产品采用单电源操作设计，且适用电压范围广。
该产品也可采用分离式电源，低电耗不受电源电压值影响。
本品还有一个特点是，即使是在单电源操作时，其输入共模电压范围也包括接地。
LM393系列可直接与TTL及CMOS逻辑电路接口。
无论时正电源还是负电源操作，当低电耗比标准比较器的优势明显时，LM393系列便与MOS逻辑电路直接接口。
5.2芯片特点
●工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源：
2～36V，双电源:
±
1～±
18V；
●消耗电流小，Icc=0.8mA；
●输入失调电压小，VIO=±
2mV；
●共模输入电压范围宽，Vic=0～Vcc-1.5V；
●输出与TTL，DTL，MOS，CMOS等兼容；
●输出可以用开路集电极连接“或”门；
5.3电气特性
●8脚：
电源＋
●4脚：
电源－
●1脚：
比较器A输出
●2脚：
比较器A反相输入
●3脚：
比较器A同向输入
●5脚：
比较器B同向输入
●6脚：
比较器B反相输入
●7脚：
比较器B输出。
5.4典型电路
第六章电路设计
6.1红外线传感器
红外线传感器IC1采用进口器件Q74，波长为9－10um。
一般人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线。
IC1探测到前方人体辐射出的红外线信号时，由IC1的②脚输出微弱的电信号进入放大电路，经过放大比较之后可以蜂鸣器发出响声。
6.2信号放大电路
图1
信号放大电路如图1，VT1和运算放大器LM358等组成放大电路，由IC1的②脚输出微弱的电信号，经三极管VT1等组成第一级放大电路放大，再通过C2输入到运算放大器ICA中进行高增益、低噪声放大，此时由IC2A①脚输出的信号已足够强，输入电压比较电路。
6.3电压比较器
图2
电压比较器如图2，IC2B和VD2等作电压比较器，IC2B的第⑤脚由R10、VD1提供基准电压，当IC2A①脚输出的信号
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