被动式红外报警器

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1、大庆师范学院自动检测技术课程设计报告设计课题：热释电报警器的制作学生姓名：张宪强学号:200801071385学院：物理与电子信息工程学院专业：08级电子信息工程班级：一班日期：2010年10月20日—2010年11月20日指导教师：齐凤河目录前言I1设计方案I2方案论证与选择I1被动式红外报警器的基本原理12主要器件的原理特性22.1LM32422.1.1LM324的基本原理32.1.2LM324的特点42.1.3LM324的工作电压42.1.4LM324在放大电路中的应用52.274HC7462.3热释电红外传感器82.4菲涅尔透镜93被动式红外报警器的

2、系统方案104被动式红外报警器的系统设计114.1信号接收与处理电路设计124.2报警信号保持与消除电路134.3热释电连接144.4完整电路图155被动式红外报警器的硬件设计155.1PCB图155.2电路的调试166结论17参考文献18致谢19附录201前言随着时代的不断进步，人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求，尤其是在家居安全方面，不得不时刻留意那些不速之客。现在很多小区都安装了智能报警系统，因而大大提高了小区的安全程度，有效保证了居民的人身财产安全。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

3、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。目前国内使用的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、主动式红外发射／接收以及微波等技术为基础。而这里所设计的被动式红外报警器则采用了美国的传感元件——热释电红外传感器。这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号，同时，它还能鉴别出运动的生物与其它非生物。热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可以用于自动控制、接近开关、遥测等领域。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

4、：●不需要用红外线或电磁波等发射源。●灵敏度高、控制范围大。●隐蔽性好，可流动安装。1设计方案方案一2方案论证与选择1被动式红外报警器的基本原理热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。热释电内部的热电元由高热电系数的材料做成，其极化随温度的变化而变化。当已极化的热电晶体薄片受到辐射热时候，薄片温度升高，极化强度下降，表面电荷减少，相当于释放一部分电荷，故名热释电。为了抑制因自身的温度而产生的干扰，它在工艺上将两个特征一致的热电元件反向串联或者接成差动平衡电路的方式，因而能以非接触的形式检测出物体放出的红外线能量的变化，并将其转换为电信

5、号输出。热释电能以非接触的形式检测出人体辐射出来的红外线能量的变化，并将其转换为电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如做电源开关控制、防盗防火报警等。热释电可以组成被动式红外报警系统。该系统主要由光学系统，热释电红外传感器，信号处理部分组成。光学系统主要是一个菲涅尔透镜组成。对于辐射到热释电红外传感器的红外辐射，可以通过安装在传感器前面的这个菲涅尔透镜将其聚焦后加在传感器的探测元上，同时产生交替变化的红外辐射的高灵敏区和盲区，以适应热释电探员要求信号不断变化的特性，从而使传感器输出电压信号。而热释电红外传感器是被动式红外报警的核心器件

6、，它可以将人体的红外信号转化为电信号，以供信号处理部分使用。信号处理部分是对热释电传过来的信号进行滤波，放大和比较，为报警功能的实现打下基础。2主要器件的原理特性2.1LM3242.1.1LM324的基本原理LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器，采用14脚双列直插塑料封装。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点，内部有四个运算放大器，有相位补偿电路，电路功耗很小。lm324工作电压范围宽，可用正电源3～30V，或正负双电源±1.5V～±15V工作。它的输入电压可低到地电位，而输出电压范围为0～Vcc。它的内部包含四组形

7、式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互单独。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一组运算放大器可用图2.2所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图2.1。图2.1LM324的引脚排列它的每一组运算放大器可以用图2.2来表示。图2.2运算放大器2

8、.1.2LM324的特点LM324系列运算放大器是价