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文檔簡介

1、目 錄第一章 緒論31.1 課題研究的背景和方向1.2 課題研究的意義和目的1.3 設計要求與重點1.4 設計方案第二章 熱釋電紅外傳感器2.1 熱釋電紅外傳感器的結構原理2.2 菲涅爾透鏡2.3 熱釋電紅外傳感器的主要技術參數2.4 熱釋電紅外傳感器的安裝與使用第三章 發射電路3.1 biss0001芯片3.2 編碼集成電路yl50263.3 twh8778的應用3.4 無線電發射電路第四章 接收電路4.1 譯碼集成電路yl50274.2 無線電接收電路中jd400的應用第五章 熱釋電紅外探測數字編碼無線報警系統5.1電路組成5.2工作原理設計總結參考文獻附錄第一章 緒 論1.1 課題研究的

2、背景和方向熱釋電紅外傳感器是一種被動式調制型溫度敏感器件,利用熱釋電效應工作,它是通過目標與背景的溫差來探測目標的。其響應速度雖不如光子型,但由于它可在室溫下使用、光譜響應寬、工作頻率寬,靈敏度與波長無關,容易使用。這種探測器,靈敏度高,探測面廣,是一種可靠性很強的探測器。因此廣泛應用于各類入侵報警器,自動開關、非接觸測溫、火焰報警器等,目前生產有單元、雙元、四元、180等傳感器和帶有pcb控制電路的傳感器。常用的熱釋電探測器如:硫酸三甘鈦(tgs)探測器、鈮酸鍶鋇(sbn)探測器、鉭酸鋰(litao3)探測器、鋯鈦酸鉛(pzt)探測器等。熱釋電紅外傳感器本身不發任何類型的輻射,器件功耗很小,

3、隱蔽性好。價格低廉。在電子防盜、人體探測器領域中,熱釋電紅外探測器的應用非常廣泛,因其價格低廉、技術性能穩定而受到廣大用戶和專業人士的歡迎。1.2 課題研究的意義和目的隨著時代的不斷進步,人們對自己所處環境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不時刻留意那些不速之客。現在現在很多小區都安裝了智能報警系統,因而大大提高了小區的安全程度,有效保證了居民的人身財產安全。由于紅外線是不見光很強的隱蔽性和保密性,因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應用。此外,在電子防盜、人體探測等領域中,被動式熱釋電紅外探測器也以其價格低廉、技術性能穩定等特點而受到廣大用戶和專業人士的歡迎。目前國內使

4、用的各類防盜、保安報警器基本都是以超聲波、主動式紅外發射接收以及微波等技術為基礎。而這里所設計的被動式紅外報警器則采用了美國的傳感元件熱釋電紅外傳感器。這種熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線,并將其轉變為電壓信號,同時,它還能鑒別出運動的生物與其它非生物。熱釋電紅外傳感器既可用于防盜報警裝置,也可以用于自動控制、接近開關、遙測等領域。用它制作的防盜報警器與目前市場上銷售的許多防盜報警器材相比,具有如下特點:不需要用紅外線或電磁波等發射源。靈敏度高、控制范圍大。隱蔽性好,可流動安裝。1.3 設計要求與重點1.4 設計方案這套被動式紅外探測無線報警系統,總體設計思路是由探測發射電

5、路和接收報警電路兩部分組成。探測發射電路通過熱釋電紅外探測器探測人體的紅外輻射信號,并經過放大、編碼和發射等環節,將人體的移動信號轉為電信號應用無線電技術發射出去;而接收報警電路則是通過對電信號解調、譯碼和聲光報警等環節,將電信號轉為聲音、光源信號,從而達到無線報警的目的。 由于是畢業設計,在設計過程中要以電路原理為主題,因此在電路元件和模塊的選擇上盡量采用通用、基礎的元器件,避免采用大規模的集成電路來設計電路。本設計用的p2288傳感器、biss0001芯片、編碼集成電路yl5026、電子開關twh8778、發射電路fd400、譯碼集成電路yl5027、接收電路中jd400等電子元件。第二章

6、 熱釋電紅外傳感器2.1 熱釋電紅外傳感器的結構原理2.1.1 熱釋電效應自然界的任何物體,只要其溫度高于絕對零度(273),總是不斷地向外發出紅外輻射,并以光的速度傳播能量。物體向外輻射紅外輻射的能量與物體的溫度和紅外輻射的波長有關。假定物體發射紅外輻射的峰值波長為m,它的溫度為t,則輻射能量等于紅外輻射的峰值波長m與物體溫度t的乘積。這一乘積為一常數,即mt29983000(mk)。物體的溫度越高,它所發射的紅外輻射的峰值波長越小,發出紅外輻射的能量也越大。某些被稱為“鐵電體”的電介質材料,如鈦酸鉛、硫酸三甘鈦、鉭酸鋰等,受到紅外輻射后其溫度會升高,這種現象稱為紅外輻射的熱效應。通常,電介

7、質的內部是沒有載流子的,因此它沒有導電能力。但是任何電介質毫無例外地都是由帶電粒子組成的,即自由電子和原子核組成的。在外加電壓的作用下,這些帶電粒子也要發生移動,帶正電荷的粒子趨向負極,帶負電荷的粒子趨向正極。其結果是使電介質的一個表面帶正電,另一個表面帶負電,我們稱這種現象為電極化。在電壓加上去的瞬間到電極化狀態建立起來的這段時間內,電介質內部的電荷順著外加電場的方向運動,形成一種電流,這個電流稱為位移電流。但是當極化狀態建立之后,位移電流即消失。對于大多數的電介質,當電壓除去后,極化狀態隨之消失,其帶電粒子的運動又恢復原態。對于上述現象,某些鐵電體電介質材料卻是個例外,像上述的幾種鐵電體材

8、料,當被極化后撤去外加電壓時,這種極化現象仍然保留下來,這種現象被稱為自發極化。自發極化的強度與溫度相關,當溫度升高時,極化強度降低。自發極化的鐵電體平時靠捕捉大氣中的浮游電荷保持平衡狀態。在某些絕緣物質中,由于溫度的變化引起極化狀態改變的現象稱為熱釋電效應。將釋放出的電荷通過放大器放大后就成了一種控制信號,利用這一原理制成的紅外傳感器稱為熱釋電紅外傳感器。紅外感應源通常采用熱釋電元件,這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發生變化時就會失去電荷平衡,向外釋放電荷,后續電路經檢測處理后就能產生報警信號。 當無人體移動時,熱釋電紅外感應器感應到的只是背景溫度,當人體進人警戒區,通過菲涅爾透鏡,熱釋電紅

9、外感應器感應到的是人體溫度與背景溫度的差異信號,因此,紅外探測器的紅外探測的基本概念就是感應移動物體與背景物體的溫度的差異。需要指出的是,如果紅外輻射持續下去,電介質的溫度就會升到新的平衡狀態,表面電荷也同時達到平衡。這時它就不再釋放電荷,也就不再有信號輸出了,如圖1所示。因此,對于這類熱釋電紅外傳感器,只有在紅外輻射強度不斷變化,它的內部溫度隨之不斷升降的過程中,傳感器才有信號輸出,而在穩定狀態下,輸出信號則為零。因此在應用這類傳感器時,應設法使紅外輻射不斷變化,這樣才能使傳感器不斷有信號輸出。為了滿足這一要求,通常在熱釋電傳感器的使用中,總是要在它的前面加裝一個菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡下一節

10、作重點介紹.圖1 電介質的熱釋電效應2.1.2 熱釋電紅外傳感器組成熱釋電紅外傳感器由傳感探測元、干涉濾光片和場效應管匹配器三部分組成。按照探測元的數目來分,熱釋電紅外傳感器有單元、雙元和四元等幾種,用于人體探測的紅外傳感器采用雙元或四元式結構。按照熱釋電紅外傳感器的用途來分,有以下幾種:用于測量溫度的傳感器,它的工作波長為120m;用于火焰探測的傳感器,它的工作波長為4.350.15m;用于人體探測的傳感器,它的工作波長為715m。將高熱電材料制成一定厚度的薄片并在其兩面鍍上金屬電極,然后加電進行極化,這樣便制成了熱釋電探測元。由于加電極化的電壓是有極性的,因此極化后的探測元也是有正、負極性

11、的。圖2是一個雙探測元的熱釋電紅外傳感器的結構示意圖。該傳感器將兩極性相反、特性一致的探測元串接在一起,目的在于消除閉環境溫度和自身變化起的干擾。它利用兩個極性相反、大小相等的干擾信號可在內部相互抵消的原理,使傳感器起到補償作用。對于輻射至傳感器的紅外輻射,熱釋電傳感器通過安裝在傳感器前面的菲涅爾透鏡將其聚焦后加至兩個探測元上,因此傳感器會輸出探測信號電壓。用來制造熱釋電紅外探測元的高熱電材料是一種廣譜材料,它的探測波長范圍為0.220m。為了對某一波長范圍的紅外輻射有較高的敏感度,在傳感器的窗口上加裝了一塊干涉濾光片。這種濾光片除了允許某波長范圍的紅外輻射通過外,還能將燈光、陽光和其他紅外輻

12、射拒之門外。圖2 雙探測元熱釋電紅外傳感器熱釋電紅外探測元的阻抗高達,因此必須采用變換元件對其輸出的信號進行阻抗變換后才能作為控制信號輸出。通常使用具有高輸人阻抗的場效應管,將其接成源極跟隨器,使其變成低輸出阻抗的控制信號,與放大器的輸人端相匹配。這和駐極體話筒中采用場效應管進行阻抗變換的作用很相似,其中電阻r:是用來釋放場效應管的柵極電荷,使其正常工作的。熱釋電紅外傳感器有兩種封裝形式,圖3(a)為金屬封裝形式。在圖3(d)中,d為內部場效應管的漏極,s為源極,g為柵極。圖3(e)為塑料封裝形式。實際使用時,d端接電源正極,g端接電源負極,s端為信號輸出端。圖3封裝形式2.2.1菲涅爾透鏡的

13、原理菲涅爾鏡片是根據法國光物理學家fresnel發明的原理采用電鍍模具工藝和pe(聚乙烯)材料壓制而成。鏡片(0.5mm厚)表面刻錄了一圈圈由小到大,向外由淺至深的同心圓,從剖面看似鋸齒。圓環線多而密感應角度大,焦距遠;圓環線刻錄的深感應距離遠,焦距近。紅外光線越是靠進同心環光線越集中而且越強。同一行的數個同心環組成一個垂直感應區,同心環之間組成一個水平感應段。垂直感應區越多垂直感應角度越大;鏡片越長感應段越多水平感應角度就越大。區段數量多被感應人體移動幅度就小,區段數量少被感應人體移動幅度就要大。不同區的同心圓之間相互交錯,減少區段之間的盲區。區與區之間,段與段之間,區段之間形成盲區。由于鏡

14、片受到紅外探頭視場角度的制約,垂直和水平感應角度有限,鏡片面積也有限。鏡片從外觀分類為:長形、方形、圓形,從功能分類為:單區多段、雙區多段、多區多段。當人進入感應范圍,人體釋放的紅外光透過鏡片被聚集在遠距離a區或中距離b區或近距離c區的某個段的同心環上,同心環與紅外線探頭有一個適當的焦距,紅外光正好被探頭接收,探頭將光信號變成電信號送入電子電路驅動負載工作。整個接收人體紅外光的方式也被稱為被動式紅外活動目標探測器。鏡片主要有三種顏色:一、聚乙烯材料原色,略透明,透光率好,不易變形。二、白色主要用于適配外殼顏色。三、黑色用于防強光干擾。鏡片還可以結合產品外觀注色,使產品整體更美觀。2.2.2菲涅

15、爾鏡片主要參數:外觀描述外觀形狀(長、方、圓)、尺寸(直徑)。以毫米為單位。探測范圍指鏡片能探測的有效距離(米)和角度。焦距指鏡片與探頭窗口的距離,精確度以毫米的小數點為單位。長形和方形鏡片要呈弧形以焦距為單位對準探頭窗口。鏡片與探頭的配合應用我們常用的是雙源式探頭,揭開濾光玻璃片,其內部有兩點對714um的紅外波長特別敏感的to5材料連接著場效管。靜態情況下空間存在紅外光線,由于雙源式探頭采用互補技術,不會產生電信號輸出。動態情況下,人體經過探頭先后被a源或被b源感應,sasb產生差值,雙源失去互補平衡作用而很敏感地產生信號輸出,見圖4(c)。當人對著探頭呈垂直狀態運動,sa=sb不產生差值

16、,雙源很難產生信號輸出。因此,探測器安裝的位置與人行走方向呈平行為宜。根據以上原理探頭與鏡片結合可以做成以下感應方式的人體探測器。a、單區多段水平式和單區多段垂直式。圖5圖(5a)單區多段水平式感應角度大,這是探頭水平視場角度大的緣故,形成一個長方形扇面感應區,單區多段水平式亦稱水平幕簾式感應,此感應方式能避開上下紅外線干擾。圖5(b)單區多段垂直式感應角度小,這是探頭垂直視場角度小的緣故,形成一個垂直形扇面感應區,單區多段垂直式亦稱垂直幕簾式感應,此感應方式能避開左右紅外線干擾。圖5(c)探頭與鏡片配合不符合sasb產生差值的要求,因此感應不靈敏。采用雙區同心圓相近的鏡片也能達到幕簾式感應效

17、果。單區多段和雙區多段多用于局部區域感應。b、多區多段感應式和多區多段圓錐體式。圖6(a)是多區多段感應式探頭與鏡片對應位置和探測效果圖,多區多段感應式多用于掛墻式安裝,傾斜向下探測三個不同的區域。圖6(b)是多區多段圓錐體感應式,多用于吸頂式安裝,直接向下探測。采用雙源探頭配用圓形鏡片感應方向圖不似圓錐體,因為探頭水平視角大于垂直視角而且出現sa=sb的現象,圓錐體效果圖會中間凹陷。如果圓形鏡片配用四源探頭,感應方向圖更趨似圓錐體,見圖6(b)探測效果圖。多區多段感應式和多區多段圓錐體式感應區域寬廣,多用于大面積探測。 菲涅爾透鏡作用有兩個:一是聚焦作用,即將熱釋紅外信號折射(反射)在pir

18、上,第二個作用是將探測區域內分為若干個明區和暗區,使進入探測區域的移動物體能以溫度變化的形式在pir上產生變化熱釋紅外信號。 2.2.3菲涅爾透鏡的主要技術指標外形尺寸,根據傳感器和探測摘要來設計和生產不同尺寸的透鏡。水平視角和垂直視角,它表明透鏡的可監視范圍。焦距,它表明鏡片與傳感器的安裝距離。圖7幾種常用透鏡的外形圖由于本設計用的p2288傳感器,所以重點作一下介紹:p2288采用to-5型金屬殼封裝,傳感器頂部裝有一長方型硅玻璃窗口,用來接收紅外線。封裝圖和內部結構如圖(8)所示,參數如下表(1),圖8封裝圖和內部原理圖型號敏感面積(mm2)敏感元件數封裝窗口材料工作電壓(v)2288-

19、02212to-5帶通濾波器315工作溫度()存儲溫度()光譜響應(m)敏感度(1hz,10hz)(v/w)噪聲(v/hz)nep(500,1,1)(w/hz1/2)-4060-551257156500,100015110-9dk(500,1,1)(cmhz1/2/w)信號提升時間(065)(ms)溫度系數(/)偏移電壓(rl22k)(v)1.51061000.20.4表12.3 熱釋電紅外傳感器的主要技術參數(1) 響應度k熱釋電紅外傳感器的響應度也稱靈敏度,它的單位為vw或vw,它表明傳感器的輸出電壓與輸入的紅外輻射功率之比。常用的熱釋電紅外傳感器,它的響應度一般為幾百幾千伏瓦。(2) 響

20、應波長范圍傳感器的響應度k與人射紅外輻射的波長有關,可用如圖8所示曲線來表示,其中p為峰值響應波長,響應度下降到峰值波長的一半時所對應的波長c稱為截止波長。(3)噪聲電壓v任何一種傳感器都不同程度地存在著噪聲電壓,它是一種無法避免的、毫無規律的電壓起伏。如果噪聲電壓過高,它的數值接近或已超過有用的信號電壓,則該傳感器就無法使用了。因此必須將傳感器的噪聲電壓限制在一定的允許范圍內。常見的熱釋電紅外傳感器的噪聲電壓的峰-峰值一般為幾十至幾百毫伏。(4) 等效噪聲功率nep若輻射到傳感器上的紅外輻射功率所產生的有用輸出電壓恰與傳感器本身的噪聲電壓相等,此時的輻射功率稱為等效噪聲功率,即信噪比為1時所

21、需要的輸人功率。等效噪聲功率僅是一個理論界限,并不意味著輻射功率大于nep就可以檢測出來。事實上,要檢測出輻射信號的存在,輻射功率應是nep的26倍。熱釋電紅外傳感器的nep值為11。(5) 探測度d探測度的定義為等效噪聲功率nep的倒數,即d1nep()。顯然,d越大越好。實驗發現,許多紅外傳感器的d和nep均與探測元的有效面積a和放大器帶寬有關,故引人歸一化探測度:d(a)nep(cmhz)圖9響應波長圖2.4 熱釋電紅外傳感器的安裝與使用2.4.1熱釋電紅外傳感器的安裝熱釋電紅外傳感器根據其使用目的的不同,每一型號都有自己的響應波長范圍,使用時應根據使用目的選擇合適的傳感器。例如:當用來

22、測量溫度時,應選用響應波長為120um的傳感器。用于火焰探測時,則應選用響應波長為4.350.15um的傳感器。如果用于人體探測,如防盜或保安等,則應選用波長為715um的傳感器。若選擇不當,則會使儀器失去控制作用或達不到控制要求。圖10 傳感器的安裝圖如圖10所示。其中圖10(a)為傳感器安裝示意圖,圖10(b)為探測方向示意圖。2.4.2 熱釋電紅外傳感器使用注意事項:(1)避免誤報警探測范圍內不要放置會發熱的物體,(2)探測范圍內避免強光照射干擾,(3)探測范圍內避開被風吹而引起飄動的物體,(4)探測范圍內避免動物干擾,可調高下深測區,使0.5米以下動物活動不在探測區內,(5)發現誤報探

23、測器,找出原因排除之,(6)選擇經公安部檢驗合格,性價比好的探測器。2.4.3 如何避免漏報警(1)探測范圍內不要有障礙物遮擋,留有探測空隙不足以引起報警,(2)探測器安裝位置不要致使探測范圍造成盲區,給盜賊可乘之機,(3)探測器安裝位置要靠近被保護物體,如保險柜等貴重物,(4)探測范圍要有余量,要考慮到夏天, 當環境溫度升高與人體表面溫度一致時(3032),探測距離會縮短1/3以上,甚至個別探測器會出現不探測。因此,務必引起注意。第三章 發射電路熱釋電紅外控制集成發射電路的作用不僅僅是將熱釋電紅外傳感器輸出的探測信號電壓進行放大。該電路通過集成化制作技術,在電路內制作出具有各種功能的電路,因

24、此使電路具有完全的控制功能。使用這種控制電路可使熱釋電紅外控制電路結構簡化,功能齊全,功耗降低,工作可靠,性能優良,組裝方便.3.1 biss0001芯片biss0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路,它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構成被動式的熱釋電紅外開關。它能自動快速開啟各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風扇、烘干機和自動洗手池等裝置,特別適用于企業、賓館、商場、庫房及家庭的過道、走廊等敏感區域,或用于安全區域的自動燈光、照明和報警系統。它不僅能和熱釋電紅外傳感器的輸出良好地匹配,而且也能和其他多種傳感器進行匹配。它的內都是由運算放大器、電壓比較器、與門電路、狀態控制

25、器、定時控制器、鎖定時間控制器和禁止電路等組成。 biss0001采用16腳標準型塑料封裝結構。腳(a)為觸發方式控制端,當a1時,電路可重復觸發;當a0時,電路不可重復觸發。腳(v0)為控制信號輸出端,當有傳感信號輸人時,v0輸出高電平。腳(rx)和腳(cx)為輸出定時控制器t,的外接元件端,定時時間為:tx24576rxcx。腳(ri)和腳ci)為鎖定時間控制器i的外接元件,鎖定時間為:ti24rici。腳(vrf)為參考電壓及復位端,使用時一般接vdd,若按ss,可使定時器復位。腳(vc)為觸發禁止端,當vcvr時禁止觸發;當vcvr時,允許觸發,vr0.2vdd.腳(ib)為偏置電流設

26、置端,由外接電阻rb接ss端,rb一般取1m的電阻。12腳(out2)和13腳(in2-)分別為第二級運放的輸出端和反相輸人端。14腳(in1+)和15凈(in1-)分別為第一運放的同相和反相輸入端。16腳(out1)為第一運放的輸出端。11腳(vdd)和7腳(vss)分別為電源正、負端。 圖11 biss0001的管腳圖(1)biss0001的特點cmos工藝數模混合具有獨立的高輸入阻抗運算放大器內部的雙向鑒幅器可有效抑制干擾內設延遲時間定時器和封鎖時間定時器采用16腳dip封裝(2)biss0001的內部框圖 圖12 biss0001內部框圖(3)biss001的管腳說明腳名稱i/o功能說

27、明1ai可重復觸發和不可重復觸發選擇端。當a為“1”時,允許重復觸發;反之,不可重復觸發2voo控制信號輸出端。由vs的上跳變沿觸發,使vo輸出從低電平跳變到高電平時視為有效觸發。在輸出延遲時間tx之外和無vs的上跳變時,vo保持低電平狀態。3rr1-輸出延遲時間tx的調節端4rc1-輸出延遲時間tx的調節端5rc2-觸發封鎖時間ti的調節端6rr2-觸發封鎖時間ti的調節端7vss-工作電源負端8vrfi參考電壓及復位輸入端。通常接vdd,當接“0”時可使定時器復位9vci觸發禁止端。當vcvr時允許觸發(vr0.2vdd)10ib-運算放大器偏置電流設置端11vdd-工作電源正端122ou

28、to第二級運算放大器的輸出端132in-i第二級運算放大器的反相輸入端141in+i第一級運算放大器的同相輸入端151in-i第一級運算放大器的反相輸入端161outo第一級運算放大器的輸出端表2 biss0001的管腳說明(4)biss0001的參數(加入附表中)(5)biss0001的工作原理 biss0001 是由運算放大器、電壓比較器、狀態控制器、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構成的數模混合專用集成電路。以下圖所示的不可重復觸發工作方式下的波形,來說明其工作過程。 不可重復觸發工作方式下的波形。首先,根據實際需要,利用運算放大器op1組成傳感信號預處理電路,將信號放大。然后耦合給運

29、算放大器op2,再進行第二級放大,同時將直流電位抬高為vm(0.5vdd)后,將輸出信號v2送到由比較器cop1和cop2組成的雙向鑒幅器,檢出有效觸發信號vs。由于vh0.7vdd、vl0.3vdd,所以,當vdd=5v時,可有效抑制1v的噪聲干擾,提高系統的可靠性。 cop3是一個條件比較器。當輸入電壓vc時,cop3輸出為高電平,進入延時周期。 當a端接“0”電平時,在tx時間內任何v2的變化都被忽略,直至tx時間結束,即所謂不可重復觸發工作方式。當tx時間結束時,vo下跳回低電平,同時啟動封鎖時間定時器而進入封鎖周期ti。在ti時間內,任何v2的變化都不能使vo跳變為有效狀態(高電平)

30、,可有效抑制負載切換過程中產生的各種干擾。圖13 biss0001不可重復觸發工作方式下的波形 以下圖所示的可重復觸發工作方式下的波形,來說明其工作過程。 可重復觸發工作方式下的波形在vc=“0”、a=“0”期間,信號vs不能觸發vo為有效狀態。在vc=“1”、a=“1”時,vs可重復觸發vo為有效狀態,并可促使vo在tx周期內一直保持有效狀態。在tx時間內,只要vs發生上跳變,則vo將從vs上跳變時刻起繼續延長一個tx周期;若vs保持為“1”狀態,則vo一直保持有效狀態;若vs保持為“0”狀態,則在tx周期結束后vo恢復為無效狀態,并且,同樣在封鎖時間ti時間內,任何vs的變化都不能觸發vo

31、為有效狀態。圖14 biss0001可重復觸發工作方式下的波形本設計當中使用不可重復觸發工作方式來輸出信號。3.2 編碼集成電路yl5026 yl5026是cmos大規模數字集成電路,是一種8位編碼發射器。它的第1-8腳是編碼的輸入端,每個輸入端可以有3種狀態,即“0”、“1”或“開路”,其中“0”表示為低電平,“1”表示為高電平,因此8個腳可以組成38=6561個不同的編碼。如果需要更多的編碼,可將輸入端改為4態連接方式,這時第1腳是第4種狀態的公共連接腳,第2腳-第8腳與第1腳連接時為第4種狀態。所以第2腳-第8腳都可以有4種狀態,即“0”、“1”、“開路”、“接1腳”。在這種情況下可以組

32、成47=16384個編碼。第10腳-第13腳也可作為編碼地址線,與第1-第8腳聯合起來組成12位編碼地址線,這時編碼數可高達411=4194304個。本文要介紹的是yl5026與yl5027配合應用,yl5026的第10-第13腳用作數據輸入線,根據需要這幾個腳可以置“0”或置“1”。第14腳是發射指令端,當此腳接地時,yl5026輸出端則發出一組編碼脈沖。第15腳、第16腳是一個內置振蕩器,外接幾十到幾百千歐的電阻即可產生振蕩,振蕩頻率為fosc=1600/r(khz),式中r為外接電阻,單位為千歐。第17腳是編碼輸出端,第18腳、第9腳分別是電源的正、負極。腳管封裝圖如圖15所示。表3該編

33、碼集成電路工作電壓范圍較寬如表3,可以在2-6v范圍內正常工作,而且耗電極小,靜態電流僅有1ua。集成電路內部含有振蕩電路,不用再外加晶振。3.3 twh8778的應用 twh8778的外形及各腳的功能如圖16所示,其腳為控制端,當該腳的電壓大子開啟電壓(約1.6v)時,電子開關閉合,、腳接通。圖163.4 無線電發射電路 無線電發射電路采用集成化微行發射組件,和它配套使用的接收組件為。該電路體積小,功能全,工作電源電壓為6-12v,工作頻率為100-400mhz其應用電路如圖17所示。圖17發射電路fd400在使用中,1腳接電源正端,2腳接地,3、4腳間接微調電容,用來調節發射頻率,調節范圍

34、為100-400mhz。5腳為編碼調制信號輸入端。6、7腳間接振蕩電感器,僅一匝,配合諧振。8腳接發射天線,此時發射距離為500m,若接入一段5-10m的天線,發射距離可達700m。當熱釋電紅外傳感器接收到人體紅外輻射后,biss0001的輸出端2腳輸出高電平,將電子開關twnh8778接通。編碼電路和無線電發射電路得到工作電源,圖20接收電路碼電路yl5026將預置好的編碼由17腳輸出,由5腳輸入發射電路fd400,通過內部調制,從輸出端8腳輸出,由天線向外發射。第四章 接收電路4.1 譯碼集成電路yl5027yl5027是cmos大規模數字集成電路, yl5027接收解碼器有相應于yl50

35、26的12位信息。第1腳-第8腳是地址線。當yl5026發出的地址編碼與yl5027預置的編碼相同時,則在yl5027的第10腳-13腳有數據輸出,該輸出信息與yl5026的第10-第13腳所置的數據相同。第14腳為輸入端,第15腳、第16腳是振蕩器,外接電阻值應與yl5026完全相同。第17腳是輸出端。編碼器yl5026發射時,如果密碼相同,yl5027就會輸出高電平. 該譯碼集成電路工作電壓范圍較寬,可以在2-6v范圍內正常工作,而且耗電極小,靜態電流僅有1ua。集成電路內部含有振蕩電路,不用再外加晶振。yl5027管腳的功能如圖18所示。圖18 yl5027管腳該譯碼集成電路工作電壓范圍

36、較寬,可以在2-6v范圍內正常工作,而且耗電極小,靜態電流僅有1ua。集成電路內部含有振蕩電路,不用再外加晶振。4.2 無線電接收電路中jd400的應用無線電接收電路jd400為單列8腳直插式結構,1腳為電源正端,工作電壓為6-9v。2腳為接地端,3、4腳間接微調電容,5、6腳間振蕩電感(僅一匝),電感與電容配合調諧,使其與發射機的頻率一致。7腳為調制信號輸出端,輸出信號中的地址碼和數據編碼(本機中發射電路未設數據編碼)。接收電路無需外接天線。jd400的管角作用如圖19所示。圖19當jd400接收到由發射電路發送的編碼調制信號后,通過內部解調處理后由7腳輸出。該輸出信號中包括了發射機發送的地

37、址碼和數據信號。將此信號由14腳輸入譯碼電路yl5027中,經電路內譯碼的判斷,若接收信號中的地址碼與接收電路中的預置地址編碼相同,則譯碼成功。第五章 熱釋電紅外探測數字編碼無線報警系統5.1電路組成該報警系統采用熱釋電紅外探測、微型強力無線電遙控組件fd400/jd400來傳遞呼叫信號的無線電遙控防盜報警系統。探測發收電路全部采用集成微型軟件,體積小,工作穩定可靠。本電路由熱釋電探測與無線發射電路、無線電接收電路兩部分組成。其中熱釋電探測與無線發射電路組成如圖20示,它包括熱釋電紅外探測電路、電子開關、數字編碼電路和無線發射電路。圖20探測與無線發射電路無線電接收系統如圖21所示,它包括接收電路、譯碼電路、報警電路。圖21接收電路5.2工作原理該無線電編碼防盜報警器由發射機及接收機兩部分組成。發射機電路如圖20所示,它由人體熱釋電紅外探測電路、編碼電路及高頻發射電路等組成。p2288人體熱釋電紅外傳感器設置在被監測的房間內,可對房間實施全方位的監視。當探測到有人活動時,從p2288的s端輸出探測信號并送入ic1專用電路進行處理。在ic1的內部設有兩級可編程運放、雙向窗口電壓鑒別器、電壓比較器、延時及狀態控制電路等。當處理后確認為有盜賊活動時,ic1的腳跳變為高電平,使ic2的功率電子開關導通,編碼電路ic3及無線電發射模塊ic4得電工作,向外發

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