简单的红外报警器.doc

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1、第15章红外报警电路15.1实践目的1．掌握红外发光二极管和红外接收二极管的工作原理；2．掌握集成TL0038红外接收器工作原理；3．进一步熟悉单片机应用系统设计、开发方法。15.2实践内容1．简单红外报警器设计一个基本红外二极管的报警器，红外发射二极管发射红外线，红外接收二极管接收红外线。无物体遮挡时，红外接收二极管可以接收到红外光，蜂鸣器不发出声音；当有物体遮挡时，红外接收二极管不能接收到红外光，蜂鸣器发出声音，提示报警。2．集成红外报警器设计一个基于集成TL0038红外接收器的报警器，用红外发射二极管发射一定频率的红外光信号，如有障碍物挡住，TL0038不能

2、接收到，有声音提示报警；当无障碍物挡住，TL0038能接收到红外光，无声音提示。15.3相关知识1.红外发射二极管红外二极管的工作原理与外形与发光二极管相似，如图15-1所示。常用的红外发光二极管（如SE303.PH303)，管压降约1.4V，工作电流一般小于20mA。为了适应不同的工作电压，回路中常常串有限流电阻。发射红外线去控制相应的受控装置时，其控制的距离与发射功率成正比。为了增加红外线的控制距离，红外发光二极管都工作于脉冲状态，因为脉动光（调制光）的有效传送距离与脉冲的峰值电流Ip成正比，只需尽量提高峰值Ip，就能增加红外光的发射距离。提高Ip的方法，是减

3、小脉冲占空比，即压缩脉冲的宽度T，一些彩电红外遥控器，其红外发光管的工作脉冲占空比约为1/3～1/4；一些电器产品红外遥控器，其占空比是1/10。减小脉冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加。常见的红外发光二极管，其功率分为小功率(1mW～10mW)、中功率（20mW～50mW)和大功率（50mW～100mW以上)三大类。要使红外发光二极管产生调制光，只需在驱动管上加上一定频率的脉冲电压即可。用红外发光二极管发射红外线去控制受控装置时，受控装置中均有相应的红外光——电转换元件，如红外接收二极管，光电三极管等。实用中已有红外发射和接收配对的二级管。红外

4、线发射与接收的方式有两种，其一是直射式，其二是反射式。直射式指发光管和接收管相对安放在发射与受控物的两端，中间相距一定距离；反射式指发光管与接收管并列一起，平时接收管始终无光照，只在发光管发出的红外光线遇到反射物时，接收管收到反射回来的红外光线才工作。图15-1红外发射二极管2.红外接收二极管当接收到红外光信号时，其两端的电阻很小，即导通。当没有接收到红外光信号时，其两端的电阻很大，即断路。红外接收二极管的实物如图15-2所示。图15-2红外接收二极管1．集成TL0038红外接收器TL0038是一个集红外线信号接收放大为一体的三端元器件，其中心接收频率为38KHz

5、，其中两根是电源线，一根正电源，一根地线，一根是输出线，当接收到38KHz的红外光信号时，输出端为低电平，当没有接收到38KHz的红外光信号时，输出端为高电平。实物如图15-3所示。引脚为1输出2接地3电源（上图有错）图15-3集成TL0038红外接收器1．CC4069CC4069为六反相器，如图15-4所示。图15-4CC4069引脚及内部结构1A-6A输入端1Y-6Y输出端VDD为正电源VSS为地15.4简单红外报警器1．硬件原理图15-5红外发射与接收电路原理图1)单片机的31引脚接高电平，使用内部ROM；2)C1、C2和Y1（晶振）构成振荡电路，提供时钟信

6、号；3)C3、S1和R1是复位电路；4)CC4069的作用是反向驱动器，提高带负载的能力。VD1～VD4为红外发射管，其负极端接与P0口，P0口设置为输出状态，当P0口为“0”时，VD1～VD4发红外光。VR1～VR4为红外接收管，当接收到红外光时导通，+5V电源通过VR1～VR4加到反相器CC4069的输入端，经反相为低电平，这时P1.0～P1.3为低电平。发射管和接收管分别安装在门和窗口的适当位置，当有人闯入时遮挡了红外线，接收管截止，反相器输入端为低电平，这P1.0～P1.3为高电平。当在一定时间内检测到位于不同位置的光束被遮挡时，则由P2.0口输出报警信号

7、，进行发声报警，直至按复位按钮RESET。由于红外收发管之间没有遮挡时为正常，有遮挡时为异常，则当P0口输出00H时，P1口的正常状态数据为00H。2．实践方法步骤1)开发一个MCS-51单片机最小系统；2)按照总线方式，经P0连接红外发射二极管；3)P1口连接红外接收二极管；4)编写程序，实现当有物体挡住红外光时，蜂鸣器发出声音，以提示报警；当无物体挡住红外光时，蜂鸣器不发出声音。1．软件流程图15-6软件流程图5．参考程序ORG0000HLJMPMAIN;转向主程序ORG0100HMAIN:MOVP0,#00H;使VD1～VD4发红外光LCALLYS500;等

8、待红外管完