红外线感应电子门铃

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1、11上传声明：1.本文档为个人课程设计所整理，借鉴的朋友请尽可能阅读全文，因为我未必全对（要知道百度文库里的其他几篇类似文档，错误很多很多，我也是从那几篇那里修改过来的，不敢保证全改对了。对了，我真的改了很多，有一大半吧） 。再次重复，请通看全文，很可能我做的东西部是你的题目要求的东西。2.原理图可用，PCB 图没问题，实物做出来了，效果是：红外发射管正前方 X 米范围内有障碍物能反射红外光的话，蜂鸣器响。 X 可由调节电位器改变，在 0.1 米到 2 米之间都能实现。3.最最重要的一点，文档里的原理图上，有一个电阻是我调板子的时候，临时换的，是的，只有一个电阻可能不正确，那个电阻具体阻值忘了

2、多少了，更遗憾的是，具体是哪个电阻我也忘了。应该是 R15/R16/R17 中的一个，阻值可以自己试，1K 以上 300K 以下。 （很可能是 R16，实物交上去了，忘了是哪个了） 。祝您成功！以下为正文：摘 要本设计的红外线感应电子门铃，可在来客距房门一定距离时发出提示信号，以告知主人“有客来访”。该门铃还可兼作报警器用，能监视特定区域内有无人或其他物体接近，并在有人或这其他物体接近时发出警报。该红外线感应电子门铃电路由红外线发射电路、红外线接收电路、译码鉴频电路、提示（警报）电路等组成。当人进入感应的区域内，即可发出报警声同时提示灯亮，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合的铃声和

3、报警。本设计部分概述了红外辐射的知识、反射式红外传感器的结构和工作原理。利用反射式红外传感器设计了一种主动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。反射式红外传感器具有很多的优点,在人们生活、安全、警戒等装置中应用较广。关键词：红外线 反射式 感应门铃22第一章 绪论1.1 课题来源和意义红外线(Infrared rays)也是一种光线，由于它的波长比红色光还长，超出了人眼可以识别的范围，所以我们看不见它。红外线由德国科学家霍胥尔于 1800 年发现，又称为红外热辐射。通常把波长为 0.751000m 的光都称为红外线，并可以按照波长继续细分为三部分，即近红外线，波长为 0.751.50m

4、 之间；中红外线，波长为1.506.0m 之间；远红外线，波长为 6.0l000m 之间。红外对射的特点是不影响周边环境、不干扰其它设备，红外线是一种光线，但又不同于普通可见光，它不会被察觉有了它不仅大大提高了劳动生产率，降低了成本，而且减轻了人们的劳动强度，改善了劳动条件。可以使用一对红外线发射与接收的装置，构成红外线的对射系统，称为主动式红外线应用系统。当红外线收、发装置之间的隐形光路被阻挡时，接收装置可以立即察觉到，发出警示信号。利用这种对射系统，可以很方便地构建各种隐蔽的防盗警戒布控，还可以用于各种设备的安全防护或者自动控制方面，过探测特定空间中，一定波长范围内红外光线的位置移动，识别

5、空间范围内是否有移动人体存在，达到安全警戒或者自动控制的目的。使用红外线做信号载波的优点很多：成本低、传播范围和方向可以控制（不会穿过墙壁，对隔壁家的电视造成影响） 、不产生电磁辐射干扰，也不受干扰等等。因此被广泛地应用在各个技术领域中。所谓感应式门铃是针对传统的按键门铃而讲的。传统的门铃都为按键门铃，正常使用寿命为一年（按 20 次/天） 。而红外线感应式门铃，刚好可以取代人们按传统门铃的按钮的动作。直接由红外线感应触发门铃响起，节约了每年换按钮的成本，环保，美观。亦可作为警报作用。极大推到了人们的智能水平。随着微电子技术、无线技术和网络技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高，更廉价、功

6、能更多、性能更好的无线遥控音乐门铃不断被研究并生产流入市场。本设计是在指导老师给定课题的基础上经过分析利用红外线传感器探测人体反射回来的红外线信号原理设计出来的红外线感应门铃。内容广泛，灵活应用。课题利用NE567、NE741 芯片，以及红外线发射管、红外接收管等设计而成的典型电路。电路设计简单，能够应用到很多领域，有较高的实用价值，可以起到提醒的作用。331.2 课题研究背景该感应门铃能探测到从红外线发射管发出的红外线，当人进入反射区域内，红外线被人体反射回来，被红外线接收管收到后，经过电路处理，从而发出音频信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合的提醒门铃和报警功能。可以说这个

7、设计是一个价格低廉，安全可靠的报警系统。红外遥控电路功耗低，可靠性高，相互干扰小，已在现代生活中得到广泛的应用，例如红外线加热、红外线医疗器械、红外线通讯、红外线摄像、红外线遥控等，红外线遥控只是红外线众多应用中的一部分，目前在家用电器中广泛应用的彩电遥控器、录像机遥控器，VCD 机遥控器、高保真音响遥控器等，都采用了红外线遥控，它使这些家用电器的控制变得十分简单、方便。1.3 课题研究内容课题通过对红外反射感应系统的设计和分析，用 NE567 通用音调译码器、红外线发射接收电路、NE741 运放、三极管等器件设计电路。可以监测到一定范围内人体（包括其他物体）的运动，并发出音频信号。熟悉 Al

8、tium Designer 软件的应用，并且应用 Altium Designer 完成软件画出原理图至手工制作电路板的过程，制作完成实物并且调试、展示功能。掌握红外线发光二极管和红外线接收二极管的工作原理，理解芯片 NE567 和 NE741 芯片的工作方式。熟悉做板的方法和焊接的技术。正确调试出电路的实物功能。1.4 设计在国内外研究现状报警系统以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其它相关产品所构成的入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、停车场管理系统、防爆安全检查系统等，或由这些系统为子系统组合或集成的电子系统或网络。报警系统与人们的生活息息相关，随着经济的发展，人民生活

9、水平的提高，报警系统更成为了构建社会治安防控体系、维护社会稳定的重要内容，并受到社会广泛的关注。在国内，报警安防产业正在快速发展，具体表现在：应用领域越来越广；需求点增多；普通家庭对安全产品需求的提高，应急体系、平安社会、平安城市、科技强警等政府项目促进了安44防市场的升温。入侵报警系统是安全防范系统的重要组成部分，主要是利用传感器技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法进入设防区域的行为、处理报警信息、发出报警信息的电子系统或网络。随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大

10、部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵，使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉，性能可靠的报警系统，必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光，隐蔽性能良好，因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。第二章 系统设计2.1 系统方案输出音频振荡信号发射红外光接收红外光音频译码器器工作音频电路输出扬声器工作图2-1 本方案的基本原理框架图55(1) 输出振荡信号：接通电源后，红外线发射管发射红外光，电路等待反射红外光；振荡源由译码器本身产

11、生(2) 接收红外光：当红外光反射回来后，红外线接收管接收红外光；(3) 放大电路工作：NE741放大接收到的包括与发射信号同频的各种信号；(4) 音频译码器工作：NE567片开始工作，当检测到与中心频率相同的信号时，8脚动作，输出低电平；(5) 提示电路工作：动作信号通发出后，直接可以吸收一定的电流，使指示灯亮、有源蜂鸣器发出提示音.2.2传感器概述2.2.1 红外线传感器红 外 线 传 感 器 包 括 光 学 系 统 、 检 测 元 件 和 转 换 电 路 。 光 学 系 统 按 结 构 不 同 可 分为 透 射 式 和 反 射 式 两 类 。 检 测 元 件 按 工 作 原 理 可 分

12、为 热 敏 检 测 元 件 和 光 电 检 测 元 件 。热 敏 元 件 应 用 最 多 的 是 热 敏 电 阻 。 热 敏 电 阻 受 到 红 外 线 辐 射 时 温 度 升 高 ， 电 阻 发 生变 化 ， 通 过 转 换 电 路 变 成 电 信 号 输 出 。 光 电 检 测 元 件 常 用 的 是 光 敏 元 件 ， 通 常 由 硫化 铅 、 硒 化 铅 、 砷 化 铟 、 砷 化 锑 、 碲 镉 汞 三 元 合 金 、 锗 及 硅 掺 杂 等 材 料 制 成 。2.2.2 红外线传感器的特点红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。红外辐射是由于物体（固体、液体、和

13、气体）内部分子的转动及振动而产生的。这类振动过程是物体受热而引起的，只是在绝对零度（273.16）时，一切物体的分子才会停止运动。任何物质，只要它本身具有一定的温度，都能辐射红外线。红外传感器 利用红外辐射与物质相互作用所称呈现的物理效应探测红外辐射的传感器，多数情况下是利用这种相互作用所呈现的电学效应。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在66医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位，及时对疾病进行诊断

14、治疗；利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视，可实现大范围的天气预报；采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机 的过热情况等。2.2.3 主要特性 高灵敏度：400C/750F 或 250C / 480 F 红外光谱： 1 至 3 m 由自监测功能实现数字式控制 无需光学调整 使用维护方便 专为钢铁工业恶劣的工作环境设计，光电子电路放置于重型外壳中 设有空气吹扫装置和水冷却系统 提供连接器和带有不锈钢辫型编织保护层的电缆2.3 NE567 芯片2.3.1 NE567 概述NE567 是一种高稳定性的锁相环音频泽码器集成芯片，其内部由鉴相器、电流控制震荡器、直流放大器、低通滤波器等电

15、路组成，主要用于振荡、调制、解调、和遥控编、译码电路。N E567 是 567 音频 译 码 器 系 列 的 低 端 产 品 ，是 飞 利 浦 公 司 推 出 的 面 向消 费 级 的 性 价 比 很 高 的 产77品 ， NE567 与 常 见 的 LM567、CA567 等 芯 片 功 能 一 致 ，可 以 互 换 。NE567 的基本工作状况有如一个低压电源开关，当其接收到一个位于所选定的窄频带内的输入音调时，开关就接通。换句话说 NE567 可做精密的音调控制开关。同时其 8 脚作为兼容逻辑低电平输出脚，能吸收多大达 100mA 的电流，足以使LED、蜂鸣器等低电流器件工作。NE567

16、 作为通用音调译码器，当输入信号于通带内时提供饱和晶体管对地开关，电路由 I 与 Q 检波器构成，由电压控制振荡器驱动振荡器确定译码器中心频率。用外接元件独立设定中心频率带宽和输出延迟。2.3.2 芯片特点 可调宽从 0%到 14% 对假信号抗干扰 高稳定的中心频率 电源电压 5V-15V 宽信号输出与噪声的高抑制 用外接电阻 20 比 1 频率范围 中心频率调节从 0.01Hz 到 500KHz 逻 辑 兼 容 输 出 具 有 吸 收 100mA 电 流 吸 收 能 力2.3.3 电气特性 1 脚输出滤波 2 脚回路滤波 3 脚数据输入端 4 脚正电源 5 脚接定时电阻 6 脚接定时电容 7 脚 接 地 8 脚 数 据 输 出 端图 2-2 LM567 内部原理88位 位 位 位位 位 位 位位 位V 位 位 位 位位 位 位 位位位 位位 位 位 位VCO位 位 位 位87654321图 2-3 NE567 管脚图2.