摘要PAGE14PAGEIIIPAGEI編號畢業(yè)論文題目人體紅外線感應(yīng)報警器學(xué)生姓名學(xué)號系部電子工程系專業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)班級指導(dǎo)教師顧問教師【姓名】【專業(yè)技術(shù)職務(wù)】20１2年九月

摘要該報警器能探測人體發(fā)出的紅外線，由紅外線傳感器、信號放大電路、電壓比較器、延時電路和音響報警電路等組成.當(dāng)人進入報警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)，即可發(fā)出報警聲，適用于家庭、辦公室、倉庫、實驗室等比較重要場合防盜報警。概述了紅外輻射的知識、熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理。利用熱釋電紅外傳感器設(shè)計了一種被動式紅外報警電路，分析了該電路的功能和工作原理。熱釋電紅外傳感器具有很多的優(yōu)點，在防盜、警戒等裝置中應(yīng)用較廣。關(guān)鍵詞:紅外線熱釋電效應(yīng)菲涅爾透鏡淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文第一章緒論PAGE13目錄摘要···········································目錄···········································第一章:緒論···········································１．1設(shè)計概述···········································1。2設(shè)計背景···········································1。３設(shè)計要求···········································1.４設(shè)計意義···········································第二章:方案設(shè)計與研究···········································２．1設(shè)計過程···········································2.2方案選定···········································第三章:紅外線傳感器的概述···········································3．1紅外線傳感器···········································3.2紅外線傳感器的特點···········································3．3主要特性···········································第四章:LM３58芯片···········································４．1LＭ3５８概述···········································4．２芯片特點···········································4.３電氣特性···········································4.4典型電路···········································第五章：ＬM393芯片···········································5。１LM３93概述···········································５．2芯片特點···········································５。３電氣特性···········································5。4典型電路···········································第六章:電路設(shè)計···········································6．1紅外線傳感器···········································６.2信號放大電路···········································６。3電壓比較器···········································6。4音響報警電路···········································6.５延時電路···········································6。61２V電源電路···········································6.７紅外線感應(yīng)報警電路···········································第七章:總結(jié)和展望···········································致謝···········································參考文獻···········································附表１元件清單···········································附表２電路原理圖···········································第一章緒論１。1設(shè)計概述本設(shè)計是在指導(dǎo)老師給定課題的基礎(chǔ)上經(jīng)過分析利用紅外線傳感器探測人體輻射出的紅外線信號原理設(shè)計出來的人體紅外線感應(yīng)報警器。內(nèi)容廣泛，靈活應(yīng)用。課題利用LM38６功放、LM393比較強芯片,以及紅外線傳感器原理設(shè)計而成的典型電路。1.2設(shè)計背景該報警器能探測人體發(fā)出的紅外線，當(dāng)人進入報警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi),即可發(fā)出報警聲,適用于家庭、辦公室、倉庫、實驗室等比較重要場合防盜報警。１.3設(shè)計要求1.熟悉電路的工作原理;2.掌握該電路中元器件的識別方法；３。掌握電路的調(diào)試方法;４．熟悉電路簡單的故障分析方法;5．論文符合其格式、字數(shù)的基本要求,內(nèi)容要求充實、作圖嚴(yán)謹規(guī)范等。1。4設(shè)計意義加強對一些無人場所的防盜報警，以及對一些危險地帶生命跡象的探測。第三章AT89S51概述第二章系統(tǒng)方案設(shè)計與研究2．1設(shè)計過程整個電路設(shè)計可分為以下幾個單元電路：紅外線傳感器、信號放大電路、電壓比較器、延時電路和音響報警電路等。２.２方案選定人體紅外線感應(yīng)報警器電路是由紅外線傳感器、信號放大電路、電壓比較器、延時電路和音響報警電路等組成.第三章紅外線傳感器概述３.１紅外線傳感器紅外線傳感器包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測元件和轉(zhuǎn)換電路。光學(xué)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同可分為透射式和反射式兩類.檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件.熱敏元件應(yīng)用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時溫度升高，電阻發(fā)生變化,通過轉(zhuǎn)換電路變成電信號輸出.光電檢測元件常用的是光敏元件，通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成。3。2紅外線傳感器的特點紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)。任何物質(zhì)，只要它本身具有一定的溫度,都能輻射紅外線。紅外線傳感器測量時不與被測物體直接接觸,因而不存在摩擦，并且有靈敏度高,響應(yīng)快等優(yōu)點。紅外線傳感器常用于無接觸溫度測量,氣體成分分析和無損探傷,在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用.例如采用紅外線傳感器遠距離測量人體表面溫度的熱像圖，可以發(fā)現(xiàn)溫度異常的部位，及時對疾病進行診斷治療;利用人造衛(wèi)星上的紅外線傳感器對地球云層進行監(jiān)視，可實現(xiàn)大范圍的天氣預(yù)報;采用紅外線傳感器可檢測飛機上正在運行的發(fā)動機的過熱情況等。3．３主要特性高靈敏度:４00°Ｃ/750°Ｆ或250°C／4８0°F紅外光譜：1至3μｍ由自監(jiān)測功能實現(xiàn)數(shù)字式控制無需光學(xué)調(diào)整使用維護方便專為鋼鐵工業(yè)惡劣的工作環(huán)境設(shè)計,光電子電路放置于重型外殼中（IＰ６6）設(shè)有空氣吹掃裝置和水冷卻系統(tǒng)提供連接器和帶有不銹鋼辮型編織保護層的電纜第四章LM３58芯片4。１LＭ３58概述LM358內(nèi)部包括有兩個獨立的、高增益、內(nèi)部頻率補償?shù)碾p運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用,也適用于雙電源工作模式,在推薦的工作條件下,電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。4。２芯片特點內(nèi)部頻率補償。直流電壓增益高（約100dB)。單位增益頻帶寬（約1ＭＨz）。電源電壓范圍寬：單電源（3—3０V）;雙電源（±1．５一±1５Ｖ）。低功耗電流，適合于電池供電.低輸入偏流.低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流。共模輸入電壓范圍寬,包括接地。差模輸入電壓范圍寬,等于電源電壓范圍。輸出電壓擺幅大（０至Vｃc-１。5V）4。3電氣特性輸入偏置電流４5nA輸入失調(diào)電流５０ｎA(yù)輸入失調(diào)電壓２．9mＶ輸入共模電壓最大值VＣC~1．5V共模抑制比80ｄB電源抑制比100ｄB

８腳:電源VＣＣ4腳：接地1、７腳：輸出端３、5腳:同相輸入端2、6腳：反相輸入端４。5典型電路致謝軟件設(shè)計第五章LＭ393芯片５。１LM39３概述LM39３為雙電壓比較器，LM3９3系列由兩個偏移電壓指標(biāo)低達２。0的獨立精密電壓比較器構(gòu)成.該產(chǎn)品采用單電源操作設(shè)計，且適用電壓范圍廣。該產(chǎn)品也可采用分離式電源，低電耗不受電源電壓值影響。本品還有一個特點是,即使是在單電源操作時，其輸入共模電壓范圍也包括接地。ＬM39３系列可直接與TＴL及CMＯS邏輯電路接口。無論時正電源還是負電源操作，當(dāng)?shù)碗姾谋葮?biāo)準(zhǔn)比較器的優(yōu)勢明顯時,ＬM３９３系列便與MOS邏輯電路直接接口.５．2芯片特點工作電源電壓范圍寬，單電源、雙電源均可工作,單電源：2～36V，雙電源：±1～±1８V；消耗電流小，Iｃc=0．8mA；輸入失調(diào)電壓小，VＩO＝±2mＶ；共模輸入電壓范圍寬，Viｃ＝０～Ｖcc—1。５V;輸出與TTＬ，DＴL，MOS,CMＯS等兼容；輸出可以用開路集電極連接“或”門;５。3電氣特性８腳:電源+4腳：電源—1腳：比較器A輸出２腳：比較器A反相輸入3腳：比較器A同向輸入5腳：比較器B同向輸入6腳：比較器Ｂ反相輸入7腳:比較器B輸出。５．4典型電路第六章電路設(shè)計6。1紅外線傳感器紅外線傳感器IＣ1采用進口器件Q74，波長為９-1０ｕm。一般人體都有恒定的體溫,一般在37度，所以會發(fā)出特定波長１0UM左右的紅外線。IＣ１探測到前方人體輻射出的紅外線信號時，由IC1的②腳輸出微弱的電信號進入放大電路，經(jīng)過放大比較之后可以蜂鳴器發(fā)出響聲.６．2信號放大電路圖1信號放大電路如圖1，ＶT１和運算放大器ＬM３５8等組成放大電路，由IC1的②腳輸出微弱的電信號，經(jīng)三極管VT1等組成第一級放大電路放大，再通過Ｃ２輸入到運算放大器IＣA中進行高增益、低噪聲放大，此時由ＩC２A①腳輸出的信號已足夠強，輸入電壓比較電路。6。３電壓比較器圖2電壓比較器如圖２，ＩC２B和VＤ2等作電壓比較器，IC2Ｂ的第⑤腳由Ｒ10、VＤ1提供基準(zhǔn)電壓,當(dāng)IC2Ａ①腳輸出的信號電壓到達IC2Ｂ的⑥腳時,兩個輸入端的電壓進行比較,此時ＩＣ2B的⑦腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖健＃丁?音響報警電路圖３如圖３，ＩC4ALM393為報警延時電路，R１4和C6組成延時電路,其時間約為１分鐘.當(dāng)IＣ2Ｂ的⑦腳變?yōu)榈碗娖綍r,Ｃ6通過VD2放電,此時IＣ4的②腳變?yōu)榈碗娖剿cＩC4的③腳基準(zhǔn)電壓進行比較，當(dāng)它低于其基準(zhǔn)電壓時，IC4的①腳變?yōu)楦唠娖剑諸２導(dǎo)通,訊響器BL通電發(fā)出報警聲。人體的紅外線信號消失后,ＩC2B的⑦腳又恢復(fù)高電平輸出，此時VD2截止。由于C6兩端的電壓不能突變，故通過Ｒ14向C6緩慢充電，當(dāng)C6兩端的電壓高于其基準(zhǔn)電壓時,ＩC４的①腳才變?yōu)榈碗娖?時間約為1分鐘，即持續(xù)1分鐘報警。6．5延時電路圖4如圖4,由VＴ3、R20、Ｃ8組成開機延時電路,時間也約為１分鐘，它的設(shè)置主要是防止使用者開機后立即報警，好讓使用者有足夠的時間離開監(jiān)視現(xiàn)場，同時可防止停電后又來電時產(chǎn)生誤報。該裝置采用9-12V直流電源供電,由T降壓,全橋Ｕ整流,C1０濾波，檢測電路采用IC3-—78L０６供電。本裝置交直流兩用,自動無間斷轉(zhuǎn)換.6．５１２Ｖ電源電路由功率為12Ｖ5Ｗ的變壓器，電橋等組成,為報警電路提供１2V的電壓源。如圖５6.６紅外線感應(yīng)報警電路圖6第七章總結(jié)與展望把論文結(jié)束的瞬間，覺得自己又回到了在學(xué)校學(xué)習(xí)，拿著書本翻閱資料，不懂的會追根究底,雖然沒有那么多的時間將問題深思熟慮,考的不周全，學(xué)習(xí)的感覺很棒,吸收知識很充實。經(jīng)過半個月的打理，畢業(yè)設(shè)計總歸完成了。我喜歡設(shè)計，這是我三年大學(xué)生活對我作出的努力的體現(xiàn)。就這樣，我是積極地去做我的畢業(yè)設(shè)計。本設(shè)計中所闡述的僅僅是一種簡易的紅外線感應(yīng)報警器電路設(shè)計.我是一個追求創(chuàng)新的人，大學(xué)里我一半的學(xué)習(xí)成果來自于課堂,另一半來自于我的課外閱讀,我喜歡閱讀搜索一些電子方面的材料，自學(xué)過caｄence電路設(shè)計，AＶR單片機，PＩＣ單片機，Ｐhotoshoｐ等，現(xiàn)在準(zhǔn)備學(xué)習(xí)ＡRM嵌入式系統(tǒng)以及ＭSP４30單片機，總結(jié)下來,我自學(xué)的只是一點皮毛，膚淺的東西，苦于沒有指導(dǎo)老師。本來還興奮的思考著,工作兩年以后考研呢，現(xiàn)在覺得有點天方夜譚了,呵呵,下面還是談?wù)勗O(shè)計吧。總之,不論工作還是學(xué)習(xí),都要理論聯(lián)系實際，運用相關(guān)的理論知識,通過對電路原理的介紹和探究，得出其制作方案與實踐應(yīng)用原理，并重點研究了其相關(guān)的核心技術(shù)和應(yīng)用理論。相信，在現(xiàn)實生活中該理論一定能得到很好的應(yīng)用和更為廣闊的發(fā)展.一開始做畢業(yè)設(shè)計時那才叫新鮮啊,所以我很積極，課題下來一周后,我完成了第一版本，可想而知，含金量太低，太老套,沒有創(chuàng)新的觀點，所以我選擇放棄這一個版本，之后我便開始追求我所謂的創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計,也就是在課題的基礎(chǔ)上發(fā)揮一下，呵呵。還有，就是之前覺得吧,畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，只要有點專業(yè)基礎(chǔ)就會很簡單,但現(xiàn)在才發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高,同時學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí),努力提高自己知識和綜合素質(zhì),而自己需要學(xué)習(xí)的東西還有很多。在畢業(yè)設(shè)計過程中,我也上網(wǎng)查閱了許多資料,掌握了科技文獻的檢索方法,大大提高了自己獲得新知識，新信息的能力。我也深深的體會到,實踐必須在充分理解電路原理的基礎(chǔ)上,才能做到目標(biāo)明確,操作準(zhǔn)確。反過來,分析調(diào)試過中的得失,能加深對理論的理解。我也將許多遺忘的知識又給溫習(xí)了.通過這次畢業(yè)設(shè)計,我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程,在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí),努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。本課題在選題及研究過程中得到李思政老師悉心指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助。李老師為我指點迷津，幫助我開拓思路使我可以順利完成設(shè)計。在論文即將完成之際,我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成,有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!致謝時光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)。人最寶貴的年華有幾個三年,在這里我度過了讓我真正成長成熟的三年,記得剛進學(xué)校是我是多么的無助與陌生，三年的異地大學(xué)生活使我變的成熟，堅強和獨立。感謝我的所有任課老師,他們嚴(yán)謹細致、認真講解,他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪.三年的大學(xué)生活中,它們不管在生活還是學(xué)習(xí)上都給我很大的幫助，讓我從靦腆的小男孩變成能獨立面對社會的畢業(yè)生.首先向跟隨我們?nèi)甑陌嘀魅巫T偉東老師致以最誠摯的感謝,他不僅是我的老師，更是我的益友,在我的三年大學(xué)生活中他不僅給予我們學(xué)習(xí)上的幫助還給我生活上很多幫助，鍛煉我的各方面能力，使我步入社會時能很快很好的融入。還要感謝的是在我平時學(xué)習(xí)中給我很大幫助的老師們，他們淵博的知識,嚴(yán)謹?shù)闹螌W(xué)，讓我不僅學(xué)到了扎實的專業(yè)知識，還教會了我如何做人,面對問題養(yǎng)成了沉著冷靜,努力解決。上班了，面對自己不熟悉的環(huán)境,我要適應(yīng),上班了沒有很多的時間看書,更沒有多少時間來做畢業(yè)設(shè)計,在我現(xiàn)在做這個設(shè)計時，離我離開學(xué)校有半年多了，很多知識我們已經(jīng)忘掉了，在這里我要感謝李思政老師,在百忙之中抽出時間輔導(dǎo)我，幫助我做畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo),使我節(jié)省和很多時間,順利完成畢業(yè)設(shè)計。最后要感謝的是我的父母，因他們的給予我才能在這校園里完成我的大學(xué)夢想，使我的人生閱歷提高,增長見識,提高了自己個方面的素質(zhì)和涵養(yǎng)。也要感謝我的同學(xué)。，因為我們團結(jié)我們才能高效的完成畢業(yè)設(shè)計。在未來的日子里，我會更加努力的學(xué)習(xí)和工作,不辜負父母對我的殷殷期望！我一定會好好孝敬和報答他們！在論文即將完成之際，我的心情無法平靜,從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！附錄參考文獻參考文獻電子技術(shù)基礎(chǔ)．西安交通大學(xué)，2008．８4０－5５PIC單片機原理與應(yīng)用．機械工業(yè)出版社2010.119-3951單片機及其C語言程序開發(fā)實例．清華大學(xué)出版社．2０08.１2(完整)李平、李亞榮、關(guān)天民．ＩＳＤ14２0的高響度語音電路設(shè)計。大連交通大學(xué)，2005。1唐明道.楊林武。ＩSD１420單片語音錄放電路應(yīng)用。電子技術(shù)雜志19９8附錄1元件清單編號名稱型號數(shù)量編號名稱型號數(shù)量R1電阻4７K１Ｃ10電解電容470ｕ/25V１R2電阻１M1Ｃ11滌綸電容0.１ｕ１Ｒ3電阻1K1VD1－VD5整流二極管ＩＮ40015R4電阻４.7K1Ｕ全橋2A／５０Ｖ1R5、R６、R9、R12、R1３、R1５電阻100K6VT１晶體三極管90１41R7、R１0、R1１、R17電阻10K4VT２晶體三極管MPSA１31R8、R１6電阻300K2VＴ3晶體三極管８０5０１R1４電阻47０K１IＣ１紅外線傳感器Q７4１R18電阻２.4Ｋ1ＩC2運算放大器LM3５8１R19電阻２２0Ω１ＩC3比較器LM3931R20電阻５60Ｋ1IＣ4三端穩(wěn)壓器7８L０61C1、C２、Ｃ6、C8、C9電解電容47u／16V5BL電磁訊響器Ｕ=1２V１Ｃ３、C5電解電容２2u/16V2T電源變壓器1２V5W1C4滌綸電容0.０1u１Ｓ鈕子開關(guān)1C7電解電容220u/16V１附錄2電路原理圖附錄3源程序程序名：IＳD1402語音芯片分段錄放音調(diào)試編寫人：李典初寫時間:2０１０年6月程序功能:實現(xiàn)對ISＤ１420語音芯片的分段錄放音實現(xiàn)方法：用定時器產(chǎn)生最小1２5ＭＳ的錄音長度值ＣPU說明:８9S5124-PC１2MHZ晶振修改日志:ＮＯ。1—2010.6.10增加了地址極限保護功能,防止錄音出錯。－————－—－－-—－－－－—－———-—－－--－-—－-—－-—-－＊/；－——-———-——－——－--－—－－——－-－－-－—－--－－－初定義ISDDＡTEQUP１;語音地址線KＥＹＲＥDEＱUＰ3.3；錄音按鍵ISＤREDEQＵP3．0;錄音使能(低有效)ＫEYPＬAYLEQUＰ3.4;長放音鍵ＩSDPLAＹＬＥＱＵP3.２;長放音使能ＫEＹPLAYSEＱUP３.5；短放音按鍵IＳDPLＡYＳEQUＰ3.1；短放音使能KEＹSETEＱUＰ３.6；XXEQUＰ1。7；調(diào)試用燈STＯＰＩＮEQUＰ３.７；放音停止脈沖輸入LED１EＱUP0；靜態(tài)數(shù)碼管第一位；數(shù)碼管顯示第一位(十位）ＬＥD2EQＵＰ2；靜態(tài)數(shù)碼管第二位;數(shù)碼管顯示第二位(個位)WRAMEQU2０H;錄音地址寄存器；數(shù)碼管顯示值寄存器WBＩＴ1EＱＵ２1Ｈ；放棄此次錄音寄存器;ＷWEQU２２Ｈ;ＷBIT3ＥＱU2３H；；－—－—-——-———－－—－－-—－－--－——--－－—－－－—-－--－—－—-－－－－－程序入口ＯＲG000０HＪMPIＳＤ_STARＴO(shè)RＧ0０0BＨJＭＰTT0ORG003０H；—－--—————－—--－——-—－－—-—－—--—程序開始ISＤ_SＴART:ＭＯＶR1，＃8ＭOVＲ0，＃WRＡMRＡM1:MOV@R０,＃0INCR0ＤJNＺＲ１，RAM1ＳEＴＢIＳＤPＬAYLSETBISDＲEＤＳETBISＤPＬAYSＳＥTBKＥＹSＥTＭＯVR2,＃３ＭOＶTMOＤ,#０１H；定時計數(shù)器工作方式ＭOＶTＨ０，＃9EH;初值（9E５8H--2５MＳ)MOＶTL0,#5８H；SETBET０；開T0允許ＳETBEA；開總中斷MＯVＩSDDＡT,＃0ＦＦＨMOＶＷＲAM,＃０0HCALLDISPLAYMＯVWＢＩT1，＃０LOＯＰ:；錄音部分JBKEＹRED，N1CＡＬLDＬ20MSＪＢKEＹRＥＤ,N1MOVISＤDAT，ＷRＡＭＭOＶWBIＴ１,WRAMMOVWＢIT3，WＲAＭCLＲＩＳDＲEＤＳETBTR０；啟動定時器Ｍ0:JNBP1。6,Ｍ1；地址極限值保護JNBP1．7,M1ＪＭＰM2Ｍ1：JNBKEＹRED，M0M2：SＥTBＩSDREDＣLRTＲ０N1：;回放剛才錄音JBKＥYＰLAYＬ,N2CALＬＤL20ＭSJＢKEＹPＬAＹL，N2MＯVISDＤAT，WBIT１CLRIＳＤPＬAYＳＣALLＤL６0MSＳETＢＩSＤPＬAYＳＮ２:；加地址功能，設(shè)定放音地址JＢKEＹＰＬＡYS,N3ＣAＬLDＬ2０MSJBKEYPLAYS,Ｎ３ＩＮCWBIＴ１ＭOVISDＤAT，ＷBＩT1CALLDＩSＰLAY２CALLＤL60ＭＳN３:；清除剛才錄音JＢKＥYSET，N4CALＬDL2０MSJBＫEYSＥT，N