传感器课程设计-红外线感应电子门铃

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1、题目红外线感应电子门铃摘要本设计的红外线感应电子门铃，可在来客距房门一定距离时发出音频信号，以告知主人“有客来访”。该门铃还可兼作报警器用。电路能探测人体发出的红外线，该红外线感应电子门铃电路由红外线发射电路、红外线接收电路、低频振荡器、音频振荡器和音频输出电路等组成。当人进入感应的区域内，即可发出铃声或者报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合的铃声和报警。概述了红外辐射的知识、反射式红外传感器的结构和工作原理。利用反射式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

2、工作原理。反射式红外传感器具有很多的优点,在人们生活、安全、警戒等装置中应用较广。关键词：红外线反射式感应门铃目录一、设计目的1二、设计任务与要求12.1设计任务12.2设计要求1三、设计步骤及原理分析13.1设计方法13.2设计步骤13.3设计原理分析2四、课程设计小结与体会3五、参考文献3传感器技术课程设计一、设计目的红外线(Infraredrays)也是一种光线，由于它的波长比红色光还长，超出了人眼可以识别的范围，所以我们看不见它。红外线由德国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射。

3、通常把波长为0.75～1000μm的光都称为红外线，并可以按照波长继续细分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm之间。红外对射的特点是不影响周边环境、不干扰其它设备，红外线是一种光线，但又不同于普通可见光，它不会被察觉有了它不仅大大提高了劳动生产率，降低了成本，而且减轻了人们的劳动强度，改善了劳动条件。二、设计任务与要求2.1设计任务感应门铃能探测到从红外线发射管发出的红外线，当人进入反射区域内，红外线

4、被人体反射回来，被红外线接收管收到后，经过电路处理，从而发出音频信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合的提醒门铃和报警功能。2.2设计要求通过对红外反射感应系统的设计和分析，用LM567通用音调译码器、红外线发射接收装置、CD4001或非门、三极管等器件设计电路。可以监测到一定范围内人体的运动，并发出音频信号。熟悉Protel99se软件的应用，并且应用Protel99se软件画出原理图以及制作电路板，制作实物并且调试、展示功能。掌握红外线发光二极管和红外线接收二极管的工作原理，理解

5、芯片LM567和CD4001芯片的工作方式。正确调试出电路的实物功能。三、设计步骤及原理分析3.1设计方法使用一对红外线发射与接收的装置，构成红外线的对射系统，称为主动式红外线应用系统。当红外线收、发装置之间的隐形光路被阻挡时，接收装置可以立即察觉到，发出警示信号。利用这种对射系统，可以很方便地构建各种隐蔽的防盗警戒布控，还可以用于各种设备的安全防护或者自动控制方面，过探测特定空间中，一定波长范围内红外光线的位置移动，识别空间范围内是否有移动人体存在，达到安全警戒或者自动控制的目的。3.2设计步骤

6、1传感器技术课程设计(1)输出振荡信号：接通电源后，红外线发射管发射红外光，电路等待反射红外光；(2)接收红外光：当红外光反射回来后，红外线接收管接收红外光；(3)音频、低频振荡器工作：LM567和CD4001芯片开始工作，发出音频信号；(4)音频电路工作：信号通过音频电路接收，经三极管放大信号然后输出信号，扬声器开始工作，发出声音3.3设计原理分析3.3.1电路的原理图图3-1红外感应门铃原理图3.3.2电路的组成部分该红外线反射式电子门铃电路由红外线发射电路、红外线接收电路、低频振荡器、音频振

7、荡器和音频输出电路等组成，如图3-1所示。3传感器技术课程设计电路中，红外线发射电路由红外发射管（红外线发光二极管）VLl、驱动晶体管V1、集成电路LM567的6脚的内电路及有关外围元器件组成；红外线接收电路由红外接收管（红外线光敏晶体管）V2和LM567的3脚内电路组成；低频振荡器由四或非门数字集成电路CD4001电部或非门D1与D2和电阻器R5,电容器C4等组成；音频振荡器由CD4001内部的或非门D3与D4和电阻器R6、电容器C5等组成；音频输出电路由放大晶体管V3、电阻器R7和扬声器BL等

8、组成。3.3.3电路的工作原理LM567的输入端3脚为固定的高电平，它的输出端8脚输出高电平。LM567通过外接电阻R3及电容C3将其内部压控振荡器的振荡频率能够为100Hz，作为译码器的选频频率。接通电源后，LM567的6脚输出振荡信号，该信号经三极管V1放大后，驱动红外发射管VLI向空间发射一定距离的红外光。在房门前无人（VLI的前方无障碍物）时，光敏晶体管V2接收不到反射信号，LM567的8脚输出低电平，音频振荡器和低频振荡器均不工作，扬声器BL不发声。当有人靠进房门时，VL