电子系统设计报告红外报警电路设计

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1、电子系统设计——红外报警电路设计电子系统设计报告——红外报警电路设计班级：控制工程学院学号：姓名：古安第7页电子系统设计——红外报警电路设计设计时间：2013年4月26目录一、设计任务及要求---------------------------------------------2二、原理图分析及设计流程图-----------------------------------2三、单元电路设计与参数--------------------------------------3<1>.红外发射接收电路设计-----------------------------3<2>.滤波电

2、路的设计--------------------------------------3<3>.放大电路的设计--------------------------------------4<4>.比较电路的设计--------------------------------------4<5>.报警电路的设计---------------------------------------5四、电路调试即实验步骤--------------------------------------5五、效果分析-----------------------------------------

3、------------6六、总结----------------------------------------------------------6七、电路整图与PCB图-----------------------------见最后两页第7页电子系统设计——红外报警电路设计四、设计任务及要求设计并制作反射式的红外报警电路，当有人靠近时能够发出声光报警，必须使用脉冲方式驱动红外发光二极管。(1)反射式的有效探测距离>50cm(2)系统采用单5V供电(3)发出的声光报警必须是断续的方式，并且能够持续10-15S时间，然后自动解除报警（或者采用手动解除报警）。二、原理图分析及

4、设计流程图由于红外线信号的发射与接收部分，常用的红外线发射器件和接收器件都具有频率选择性，因此要想得到较好的传输距离和稳定的性能，必须将驱动红外线发射管工作的振荡电路频率调整在红外发射器件的工作频率附近。查阅资料可知，现大部分产品的频率38KHz，所以在设计该电路时，选择用一个滑动变阻器Rw1来控制其频率，可适当让其555电路组成的振荡器工作在38KHz附近。至于接收电路，作为报警工作的话，没有像红外线通讯那样要精确地还原出发射端发射的每一个数据，因此相对来说，要求可以放宽一些，设计时可以通过高通滤波，加倍压整流等措施，将发射的红外线信号转变成用于控制的直流控制电压，可以理解

5、为：在探测范围内，当有红外线信号收到时输出一个低电平信号，如果无人时，输出一个高电平信号，后续电路通过这个低电平信号启动报警。设计流程图:第7页电子系统设计——红外报警电路设计三、单元电路设计与参数1.红外发射接收电路:由555定时器构成可调频的多谐振荡器，其中R2，R3，RW1，C1为外接定时元件，产生脉冲方式的方波来驱动D1。对于D1需要大约20mA的电流，才能使其功率足够大，所以此里面的R1不能过大，需要调整，200欧左右的电阻合适。另外，振荡器的频率f=1/T，T=0.7*(R2+RW1+Rw1下端阻值+2*R3)。所以，改变RW1，即可改变f的值。在红外接收一端，其

6、中R4必须取大电阻，避免灯坏。另外，在有效探测距离内，人经过时，接收端接收到反射的红外信号，再向后级输出信号。2.滤波电路的设计:第7页电子系统设计——红外报警电路设计采用RC滤波电路，由于考虑到杂波信号的频率一般在50~100Hz左右，而接收到信号的频率相对较高，所以采用高通滤波。在此，选取了电容103，和10K的电阻，来滤掉低频部分。3.放大电路的设计：采用LM324作为运算放大器，但是由于LM324的增益带宽积大约为1M左右，当要放大一个40kHz左右的信号时，大约每个放大器的闭环增益为Au=1M/40K=25倍，所以要得到一个较大的放大倍数，必须进行多级放大。这两级放

7、大都采用的正相放大，在第一次放大中，放大倍数为50K/3k≈10倍左右，第二级放大中，由于采用了滑动变阻器，使得二级发大倍数最大可放大25倍，两级综合放大后，大约可以上百倍，这样实现了把小信号多倍放大。4.比较电路的设计:第7页电子系统设计——红外报警电路设计当前端有信号到达输入端，与RW3门限电压进行电压比较。如果输入端大于门限电压，输出低电平；当输入端小于门限电压时，输出高电平。当然，接受到红外管反射的信号后，我们希望是输出高电平，于是我们可以调小门限，使此信号放大后的电压值大于门限，便可以输出低电