简易红外线防盗报警器电路的设计

学号：09811237班级：09级应电（2）班姓名：毛帅1简易红外线防盗报警器电路的设计学校：周口职业技术学院学号：09811237班级：09级应用电子（2）班姓名：毛帅指导老师：劳胜领学号：09811237班级：09级应电（2）班姓名：毛帅2简易红外线防盗报警器电路的设计摘要本文主要介绍了红外线光电防盗报警电路的设计与实现，该电路主要包括报警信号的产生、处理以及输出等三个方面的具体实现电路，通过分析得出这个报警电路具有很好的稳定性。另外，因该电路有较强的实用性，适用于较多的场合，实际运用方便，故设计意义很重要。关键词：红外线;报警;继电器KA;防盗引言当今21世纪，防盗，安全等话题已成为我们越来越关注的一个话题。在家安装普通防盗报警器的最大障碍，就是要将安装在门窗上的传感器用导线接到报警装置上，这会给家人的日常生活带来各种不变。另外，常见防盗报警器总是在盗窃闯入后才发出报警声，而此时门、窗以及许多室内设施均已遭受严重破坏。可见，在家庭安装防盗器的最佳方案，当然是阻止盗窃闯入房间，而不是等窃贼闯入后才探测报警并将其吓跑。为了达到这样的目的，不妨采取一种与众不同的防盗方案——安装红外线光电报警器，它是一种重要的监视系统，可应用于机场、库房、军事重地以及高温、高寒、高危等恶劣环境下，同时也适用于农村场院、畜禽棚舍的警戒，以及其它需要设防的场合。红外光电报警分为主动式和被动式两种。其中，主动式红外光电报警器采用了红外调制，所以不受白天黑夜及气候的限制，无论何时何地都有其特有的使用价值，并且因具有造价低廉、性能稳定可靠及可携带等特点，颇受人们喜爱。该方式报警器组合了红外发射器、接收器和放大电路三大主要部分。红外发射器和接收器相互对射，即在两者之间，利用光电原理形成一束红外线“路障”，当人体或移动目标通过时，红外线被遮挡，引起光电探测器件信号的突然变化，产生一个不同的电信号，系统将这个电信号经过放大电路部分除去燥声并放大处理后学号：09811237班级：09级应电（2）班姓名：毛帅3开启报警装置，发出报警信号。该装置通常安装在大门的两侧，或者安装于一座大楼的防盗系统中，其作用距离较大，通用性强。一、电路组成:(1)主电路。由开关SA、熔断器FU、继电器KA触电和电铃HA组成。电路直接从电网供电，将电网中的220V交流电转换为+12V的直流电压。(2)控制电路。由红外光发射和接收电路（由红外发光二极管VL、光电三极管VT1组成）、开关电路（由三极管VT2——VT5组成）和执行元件——继电器KA组成。直流电源为12V。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:19-Nov-2010SheetofFile:F:\毛帅\MyDesign.ddbDrawnBy:VT1VT2VT5VT4VT3R1R2R3R4R5R6R7R8RP1RP22.2KRP3VLVDCKA+12VSAFU220VKAHA(a)(b)NL简易红外线防盗报警器电路(a)主电路；（b）控制电路学号：09811237班级：09级应电（2）班姓名：毛帅4二、工作原理：实现电路对人体或物体的感应。红外线报警器电路的功能是利用光敏元件接红外线发射电路其功能是利用红外线发光二极管发射光脉冲，从而收发射出来的光脉冲，并且将光脉冲信号转化为电信号，同时对其进行放大。先接通电源，红外发光二极管VL即发出红外光，接收一束红外光，并将其转化为相同频率的信号电压，经过红外线全频放大电路放大后，送入光敏三极管VT1接收到红外光后，其内阻下降（导通），三极管VT2得到基极偏压而导通，VT3（注意是PNP型管）得到基极负偏压而导通，VT4通过电阻R4和VT3的集——射极内阻得到基极偏压而导通，VT5由于基极正且偏压过小而截止，继电器KA处于释放状态，其常开触电断开，警铃HA不响。当红外光被人体遮挡后，光敏三极管VT1内阻变的很大，三极管VT2、VT3、VT4截止，VT5导通，继电器KA吸合，其常开触电闭合，电铃HA发出报警声。三极管VT1——VT3的直流工作电源由12V直流电源经电阻R6降压、电容C滤波后提供（约10V）。三、元件选择：SH:钮子开关型号规格KN5-1FU:熔断器型号规格50T电流1AHA:电铃工作电压220V，功率8WKA:继电器型号规格JRX-13FDC12VVL:红外发光二极管HG500或AG520系列VT1:光敏三极管3DU系列VD:二极管型号规格1N4001VT2——VT5:三极管型号规格3DG130β≧50R1:碳膜电阻型号规格RT——35Ω1/2WR2、R8:金属模电阻型号规格RJ——5.1KΩ1/2WR3、R5、R7:型号规格RJ——1KΩ1/2WR4:金属模电阻型号规格RJ——100Ω1/2W学号：09811237班级：09级应电（2）班姓名：毛帅5R6:碳膜电阻型号规格RJ——470KΩ1/2WRP1:电位器型号规格WS——0.5W100ΩRP2:电位器型号规格WS——0.5W68KΩRP3:电位器型号规格WS——0.5W2.2KΩC:电解电容器型号规格CD11100uF16V四、各元器件功能：继电器：是一种用途广泛的产品，广泛应用于家电产品，如空调器、彩电、冰箱、洗衣机等；也应用于工业自动化控制和仪表。在电子元器件中，继电器一般被认为是一种最不可靠的电子元件，在整机可靠性设计中，把继电器、电位器、可调电感器及可变电容器列为建议不用或少用的元件。但是，由于继电器在控制电路中有独特的电气、物理特性，其断态的高绝缘电阻和通态的低导通电阻，使得其它任何电子元器件无法与其相比，加上继电器标准化程度高、通用性好、可简化电路等优点，所以继电器仍得以广泛应用。随着科技的飞速发展，继电器在程控通信设备中的使用量还在进一步增加，所以，如何保证继电器的可靠性，满足整机系统的可靠性，成为人们关注的焦点。电阻器：它具有分压和限流功能，用符号表示，此设计中采用金属膜电阻器，由于它的耐热性，稳定性好于其它电阻器，且体积远小于同类功率的其它电阻器，因此可适用于稳定性和可靠性要求较高的场合。发光二极管：简称LED。当有额定电流通过它时，便会发出一定颜色的光，LED可用直流，交流，脉冲等电源驱动。但必须串联限流电阻，它把电能转换成光能，广泛应用于音响设备，数控装置等设备的显示器上。电位器：是随意调节改变电阻值的元件，作用广泛，在电路中可以作为音量调节，调速调压电器作为调节器等。五、调试：先调试红外发光二极管部分。将万用表直流100mA挡串入VL回路，接通电学号：09811237班级：09级应电（2）班姓名：毛帅6源，调节电位器RP1，使直流电源不超过30mA。此电流过大，会使发光二极管VL寿命减短，甚至烧坏。但太小，装置的灵敏度会降低。然后调试接收和开关电路。暂断开R8,用万用表直流电压挡接在三极管VT4的集电极与地之间，测量Uc电压。接通电源，光敏三极管VT1受到VL发出的红外光照时，Uc电压约为0V；无光照时，Uc约为12V。若无上述现象，可调节RP2试试。若仍不行，则应检查R5上的电压，VT1受光照时，R5上的电压UR5约为5V，无光照时，UR5≈0V。若UR5不是上述情况，则应检查接线有否问题，RP2是否良好，三极管和光敏二极管是否良好，可用替换法试试。以上试验正常后，恢复R8接线，并调节电位器RP3，使继电器KA正常工作。六、总结上学期我们分别开设了《模拟电路》与《数字电路》课，这两门学科都属于电子电路范畴，与我们的专业也都有联系，且都是理论方面的指示。正所谓“纸上谈兵终觉浅，觉知此事要躬行。”学习任何知识，仅从理论上去求知，而不去实践、探索是不够的，所以在本学期暨模电、数电刚学完之际，紧接着来一次电子电路课程设计是很及时、很必要的。这样不仅能加深我们对电子电路的任职，而且还及时、真正的做到了学以致用。在这次课程设计过程中，我也遇到了很多问题。就是学习用protel画图，因为protel这学期刚学的、其中有的操作还不太熟练，所以这次花时间比较多才用protel把电路图做出来。这次课程设计让我学到了很多，不仅是巩固了先前学的模电、数电的理论知识，而且也让我的创造性思维得到拓展。希望今后类似这样课程设计、类似这样的锻炼机会能更多些！通过这次课程设计，得到了一次理论和实践的结合，是平时学习积累的施展，加深了对电子技术的喜爱和了解，但是也暴露了很多了自己的问题，比如很多器件不懂得其功能和原理，所以走了很多弯路，达不到简便的目的。学号：09811237班级：09级应电（2）班姓名：毛帅7因为这是第一次做课程设计，所以刚拿到这个题目的时候心里一点底都没有，但是通过查阅一些资料和同学的帮助，脑海里才渐渐的有了一个大概的轮廓，思路才逐渐清晰。了解了制作一个好的电子电路是多么的不容易，是那么的枯燥、无味，同时也要掌握很多知识，这让我感到平时知识积累的重要性，更懂得学习的重要性。我能顺利的完成这次课程设计要感谢劳老师的悉心的指导和同学的热心帮助，没有你们的点拨我不可能搞成这次设计，是你们的指导才让我的设计更加完善合理，并让我从中学到很多实践知识，谢谢你们！