课程设计说明书
课程设计名称：模拟电路课程设计
课程设计题目：热释电传感器报警电路
学院名称：南昌航空大学信息工程学院专业：通信工程班级：
学号：姓名：
评分：教师：
2016 年 4 月29 日
模拟电路课程设计任务书
2015－2016学年第 2学期第 7 周－ 9 周
注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要
随着近几年我国电子技术的不断发展，许多原先的高端电子产品也逐渐步入人们的生活。
现在低廉的价格热释电红外传感器得到了很大的普及。
原本用于感应门的热释电红外传感器也进入了人们的生活安全保障中。
本次实验模拟设计了热释电传感器报警器。
传感器采用的型号为re200b，并配上其专用的芯片biss0001进行调试。
Re200b在感受到周围有人体红外的移动的同时会输出一个高电平到biss0001，同时由于9号引脚接入了大电阻固定输入高电平，biss0001检测到信号会输出高电平触发蜂鸣器。
经过分析，准备，调试后，本次的电路设计达到了课程设计的要求。
关键字：re200b、biss0001、报警、蜂鸣器
目录
第一章系统组成及工作原理 (1)
1.1系统设计方案选择 (1)
1.1.1方案一 (1)
1.1.1方案二 (2)
第二章电路设计 (3)
2.1热释电传感器 (3)
2.2BISS0001 (4)
2.3报警电路 (5)
第三章实验原理图及实验调试 (6)
3.1实验原理图 (6)
3.2实验调试 (7)
第四章结论 (8)
参考文献 (9)
第一章系统组成及工作原理
1.1 系统设计方案选择
1.1.1方案一
图1.1 方案一系统图示
热敏电路：此电路主要由一个定值电阻（10k）及热敏电阻组成，两个电阻串联接于5V直流稳压电源上（顺序依次为VCC-热敏电阻-A脚输出电压-定值电阻-接地），在两个电阻之间接与门芯片的输入端A端。
与非门电路：此电路主要有一个与门芯片74LS08和一个非门芯片74LS04组成。
与非门输入由A、B端组成，A端接入热敏电阻，B端接入小电阻对电源进行分压，相当于持续输入低电平。
NE555集成电路：其主要由一个芯片及电容、电阻组成，电容与电阻并联起到一个延时作用，延长蜂鸣器鸣叫的时间。
报警电路：主要组成部分为蜂鸣器，三极管，以及电阻。
从NE555中输出的信号可经三极管放大，而电阻的高阻值则保证蜂鸣器正常工作。
该方案使用热敏电阻作为信号探测源，灵敏度和探测距离皆未能达到实用标准，且容易受到外界影响，故不采用。
1.1.2方案二
热释电传感器报警电路主要由信号探测电路、信号处理电路、报警电路组成。
系统框图如图1.2所示。
图1.2 方案二系统图示
该方案采用RE200B作为信号探测，当有人移动时，传感器发出0.5v左右的电信号，经过整流滤波到达放大电路。
放大电路由二级运放组成，输出3.8v 的高电平进入信号处理电路。
信号处理电路将输入信号与来自9号引脚的信号通过与门相比较，9号引脚因接入大电阻持续输入高电平，所以信号处理电路在检测到有人移动时会输出高电平进入延时电路。
延时电路由电阻串联电容构成，经过固定时长后，输出电信号开启三极管，由三极管开启报警电路。
方案二采用RE200B作为信号探测源，其对于人的移动十分敏感，且探测距离在1m左右。
搭配biss0001可以调整其敏感度及报警时长，并且不容易受到干扰，符合设计要求，故本次实验采用该方案。
第二章电路设计
2.1热释电传感器
图2.1 RE200B实物图图2.2 RE200B原理图
本次实验使用的热释电传感器型号为RE200B，其采用热释电材料极化随温度变化的特性探测红外辐射，并配合双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的干扰，提高了稳定性。
它能以非接触形式检测出物体放射出来的红外线能量变化，并将其转化为电信号从2号引脚输出。
2脚输出信号，因此在其周围加入47kΩ电阻及0.1uF电容来整流滤波消除干扰。
整流滤波后首先进入biss0001芯片内部的放大电路，放大电路由二级运放组成。
其中RE200B的敏感程度部分受到15号引脚上电阻电容的影响，本次实验选取的是47kΩ及47uF铝电解电容，该组合能使RE200B传输的信号较为稳定并且距离达到1m。
经过两级放大后的信号幅度为3.8v，随后该信号进入与门与来自9号引脚的信号相比较（由于9号引脚在本次试验中接入了大电阻，因此分得较大的电压，所以9号引脚持续输出高电平）。
比较后的输出信号到达芯片的封锁时间定时器和延迟时间定时器。
延迟时间定时器在接收到高电平后会持续一段时间输
出高电平，时长TX≈49152*R1*C1（s），本次实验R1=47kΩ，C1=10nF，报警时
长大约在23s左右；封锁时间定时器在延时TX的一段时间TI内不受到任何外界
x a m p l e s\M y D e s i g n.
3.2 实验调试
1.找到需要的原件，按照电路焊到板上后，接上5V实验室电源，蜂鸣器响起，
人离开，蜂鸣器并未停止，直到达到封锁时间，停止5s之后继续鸣叫。
2.怀疑是芯片问题，更换芯片，蜂鸣器依旧一直鸣叫。
随后测量了re200b的源
极与地之间的输入电信号大小，为0.5v左右，无论有无人否数值固定不变。
3.用物体遮挡re200b使其不能检测，但蜂鸣器依旧鸣叫。
4.将原理图上的部分电阻电容更换，并根据其重新制作了一块电路板，接上5v
实验室电源，蜂鸣器在延时时间内鸣叫，之后停止，人靠近也没有再次响起。
查资料得知re200b在焊接时需要距离电路板3mm以上，于是更换re200b并距板4mm左右。
结果仍然未正常工作。
5.再次检测焊接问题，发现线路都能导通不存在虚焊。
上网得知biss0001刚开
始工作需要预热15s左右，并且受环境影响较大。
6.将电路板放在了空旷无风无光照的环境下，并且用一根导线连接了re200b的
2号信号输出端与biss0001的14号输入端避免信号传输过程中受到干扰。
7.电路正常工作，有人靠近时会鸣叫，无人靠近并且无温度变化时会持续保持
静默，范围大概1m左右。
第四章结论
5.1 实验结果
打开电源开关之后，蜂鸣器开始鸣叫，过一段时间（35s左右）停止，直到有人接近，范围1m左右。
5.2 实验结论
本次课设在经历了一次次的失败之后，最后还是取得了成功，并且效果明显，1m左右可以感知到人的移动。
不足的是，芯片仍然不够稳定，室外条件下，风吹或者其它物体的温度变化也有可能误触发。
由于时间和材料的不足，只能完成到这里。
在此提出三点改进措施：将电路制成pcb板，以减小外界干扰；在re200b感应区前罩上菲涅尔透镜以增加感应范围；9号引脚处采用光敏电阻，实现夜间报警功能。
参考文献
1.杨欣、胡文锦、张延强.实例解读模拟电子技术完全学习与应用[M]，北京：
电子工业出版社.2013
2.洪志良.模拟集成电路分析与设计（第二版）[M]，北京：科学出版社.2011
3.韩雪涛.电子元器件检测与选用速查宝典[M]，北京：电子工业出版社.2010
4.陈梓城、胡敏敏、陈春红、楼晓敏.实用电子电路实用与调试[M],北京：中
国电力出版社.2011
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