毕业设计(论文)报告题目红外人体报警器的设计系别专业班级学生姓名学号指导教师2013年4 月红外线人体报警器的设计摘要:红外报警器大多数采用国外的先进技术,其功能也非常先进。
其中包括被动式、热释电型红外报警器,也即是本文将研究的产品。
还有红外监控无线报警器,超声波防盗报警器,红外线防盗报警器,高灵敏红外报警器,触摸式延时防盗报警器, 触摸式防盗报警器,红外报警器, 红外线声先报警器……报警器能探测人体发出的红外线,由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和报警指示电路等组成。
当人进入报警器的监视区域内,即可发出报警信号,适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。
概述了红外辐射的知识、热释电红外传感器的结构和工作原理。
利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。
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:被动式红外报警器、热释电红外(PIR)、传感器、热释电效应Design of infrared alarmAbstract:Infrared alarm in most cases, the foreign advanced technology, and its function is very advanced. Including passive pyroelectric infrared alarm, that is, the products that are to be studied in this article. Infrared monitoring wireless alarm system, ultrasonic burglar alarm, infrared burglar alarm, high sensitivity infrared alarm, the touch delay burglar alarm, the Touch burglar alarm, infrared alarm, infrared sound the first alarm ......Detectors capable of detecting infrared rays emitted by the body, provided by the infrared sensor, the signal amplification circuit, a voltage comparator circuit and other components of the delay circuit and the alarm indication. When people enter the alarm monitoring area, you can send an alarm signal, suitable for homes, offices, warehouses, laboratories and other important occasions burglar alarm. An overview of the structure and working principle of the knowledge of infrared radiation, thermal pyroelectric infrared sensor. Pyroelectric infrared sensor designed a passive infrared alarm circuit analysis of the functions and working principle of the circuit. Pyroelectric infrared sensor has many advantages, a wider application of the anti-theft warning device.Keywords:passive infrared alarm、pyroelectric infrared (PIR)、sensor、pyroelectric effect目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1 电路设计背景 (2)1.2 红外报警器分类及原理 (2)1.3 热释电红外传感器的原理特性 (4)1.4 设计意义及要求 (5)第二章电路组成及框图 (6)第三章单元电路设计 (8)3.1 电源电路设计 (8)3.1.1 整流滤波电路 (8)3.1.2 稳压电路 (10)3.2 放大电路的设计 (12)3.2.1 反相交流放大器 (12)3.2.2 同相交流放大器 (12)第四章整机电路及工作原理 (14)第五章电路制作及调试 (16)5.1 电路仿真 (16)5.1.1 Multisim仿真软件介绍 (16)5.1.2 Protel 99SE PCB软件介绍 (16)5.1.3 仿真与验证 (18)5.2 电路的制作与调试 (20)5.2.1 元件介绍 (20)5.2.2 集成运放的基础知识 (24)5.2.3 集成电路的检测 (24)5.2.4 元器件的测试与筛选 (25)5.2.5 元器件的焊接要点 (25)5.2.6 电路测试 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)附录1 程序 (29)附录2 电路图 (46)附录3 元件表 (46)附录4 PCB安装图 (48)前言随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展,人们生活水平得到很大的提高,对私有财产的保护意识在不断的增强,因而对防盗措施提出了新的要求。
本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。
它在以前的防盗器基础上进行了很大的改进,不但可以用于单一的住宅区,也可以用于较大规模住宅区的防盗系统。
它的工作性能好,不易出现不报和误报现象,安全可靠。
不仅如此,它使用了单片机做信号处理器,这样有利于与计算机相连接。
利用计算机统一管理,使整个小区的住户基本情况、资料等在计算机内存储起来,方便来访人的查询和保安人员的统一管理。
在科技日益发展的今天,防盗的概念经发生根本的变化,传统的人防由于人的弱点(偷懒、打瞌睡、疏忽)及投资回报等问题,已渐由技防所取代。
一个电子防盗系统可以包括移动探测器、门磁探测器、玻璃破碎探测器、振动探测器、烟雾探测器、紧急按键等各种探测器,从多个方面保护您的安全。
在系统布防时,上述各种探头探测到任何异动,如有人进入房间,或打破玻璃,或撬门,或企图破坏保险箱,甚至翻越围墙等,都将会发出声光警报,提醒人们的注意与行动,从而有效地保护了人民的生命财产的安全。
本系统采用了热释电红外传感器,它的制作简单、成本低,安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。
这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现。
同时它的信号经过单片机系统处理后方便和PC 机通信,便于多用户统一管理。
第一章绪论1.1 电路设计背景近年来,随着改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。
各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而一些不法分子也是越来越多。
这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强,造成偷盗现象屡见不鲜。
因此,越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
报警器这时正为人们解决了不少问题。
但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司及财政机构。
价格高昂,一般人们难以接受。
如果设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器,必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。
由于红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,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。
红外报警器大多数采用国外的先进技术,其功能也非常先进。
其中包括被动式热释电型红外报警器,也即是本文将研究的产品。
还有红外监控无线报警器,超声波防盗报警器,红外线防盗报警器,高灵敏红外报警器,触摸式延时防盗报警器, 触摸式防盗报警器,红外报警器,红外线声光报警器。
其外,可用红外报警器原理控制各种电器的运行。
1.2 红外报警器分类及原理红外报警器分为主动红外报警和被动红外报警,主动红外入侵报警器是由发射机和接收机组成,发射机是由电源、发光源和光学系统组成,接收机是由光学系统、光电传感器、放大器、信号处理器等部分组成。
主动红外报警器是一种红外线光束遮挡型报警器,发射机中的红外发光二极管在电源的激发下,发出一束经过调制的红外光束(此光束的波长约在0.8~0.95微米之间),经过光学系统的作用变成平行光发射出去。
此光束被接收机接收,由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号,经过电路处理后传给报警控制器。
由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机,构成了一条警戒线。
正常情况下,接收机收到的是一个稳定的光信号,当有人入侵该警戒线时,红外光束被遮挡,接收机收到的红外信号发生变化,提取这一变化,经放大和适当处理,控制器发出的报警信号。
目前此类报警器有二光束、三光束还有多光束的红外栅栏等。
一般应用在周界防范居多,最大的优点就是防范距离远,能达到被动红外的十倍以上探测距离。
被动红外报警器主要是根据外界红外能量的变化来判断是否有人在移动。
人体的红外能量与环境有差别,当人通过探测区域时,报警器收集到的这个不同的红外能量的位置变化,进而通过分析发出报警。
人体都有恒定的体温,一般在37度左右,会发出特定波长10μm左右的红外线,被动红外报警器就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的。
人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。
红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。
被动红外报警器是以探测人体辐射为目标的,所以热释电元件对波长为10μm左右的红外辐射必须非常敏感。
为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲涅尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。
其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元件。
而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是报警器无信号输出。
一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同不能抵消,经信号处理而报警。
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:1. 不需要用红外线或电磁波等发射源。