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1、北 华 航 天 工 业 学 院课 程 设 计 报 告 （ 论 文 ）设 计 课 题 ： 红 外 线 防 盗 报 警 器 设 计专 业 班 级 ： B10231学 生 姓 名 ：指 导 教 师 ：设 计 时 间 ： 2012 年 6 月 25 日北华航天工业学院电子工程系红 外 线 防 盗 报 警 器 课 程 设 计 任 务 书姓 名 ： 专 业 ： 通 信 工 程 班 级 ： B10231指 导 教 师 ： 职 称 ：课 程 设 计 题 目 ： 红 外 线 防 盗 报 警 器已 知 技 术 参 数 和 设 计 要 求 ： 该 报 警 器 能 探 测 人 体 发 出 的 红 外 线 ， 当 人
2、进 入 报 警 器 的 监 视 区 域 内 ， 即 可发 出 报 警 声 ，适 用 于 家 庭 、 办 公 室 、 仓 库 、 实 验 室 等 比 较 重 要 场 合 防 盗 报 警 。 要 求 ： 1、 灵 敏 、 可 靠 、 一 经 触 发 ， 即 刻 报 警 2、 对 产 品 材 料 精 益 求 精 ， 延 长 使 用 寿 命 3、 根 据 实 际 应 用 环 境 ， 自 己 选 择 传 感 器 ， 确 定 红 外 检 测 范 围 。所 需 仪 器 设 备 ：直 流 供 电 电 源 ， 信 号 发 生 器 ， 双 踪 示 波 器 ， 数 字 电 压 表 ， 计 算 机 等成 果 验 收
3、形 式 ：面 包 板 插 接 +实 物 演 示 +答 辩参 考 文 献 ： 电 子 技 术 基 础 模 拟 部 分 （ 高 教 康 华 光 ） 电 子 工 艺 与 课 程 设 计 （ 电 子 工 业 出 版 社 毕 亚 军 、 崔 瑞 雪 ）时 间安 排 第 17周 ：周1-周2：立题、论证方案设计，选择元器件安装调试周4-周5：插面包板调试电路第 18周 ：周1-周3：焊接制成电路，完成设计周4-周5：验收答辩指 导 教 师 ： 张 洁 教 研 室 主 任 ： 崔 瑞 雪2012 年 6 月 14 日内 容 摘 要红 外 线 防 盗 报 警 器 目 前 市 场 上 已 有 成 型 产 品 ，
4、 且 市 场 较 为 成 熟 。 由 于 红 外 线是 不 可 见 光 ， 因 此 用 它 进 行 红 外 探 测 监 控 ， 具 有 良 好 的 隐 蔽 性 ， 白 天 和 黑 夜 均 能使 用 ， 而 且 其 抗 干 扰 能 力 强 。 红 外 线 传 感 器 分 主 动 式 与 被 动 式 两 种 ， 主 动 式 设 计方 案 简 单 ， 但 成 本 较 高 ， 从 成 本 考 虑 ， 本 课 题 通 过 介 绍 热 释 红 外 传 感 器 RE200BP的 工 作 原 理 ， 给 出 了 一 种 被 动 型 热 释 电 红 外 报 警 器 的 结 构 原 理 及 其 应 用 电 路 。
5、 这种 电 路 把 红 外 线 传 感 器 应 用 于 报 警 系 统 中 ， 从 而 能 够 实 现 防 盗 报 警 能 。该 报 警 器 能 探 测 人 体 发 出 的 红 外 线 ， 由 红 外 线 传 感 器 、 信 号 放 大 电 路 、 电 压比 较 器 、 和 报 警 指 示 电 路 等 组 成 。 当 人 进 入 报 警 器 的 监 视 区 域 内 ， 即 可 发 出 报 警信 号 ， 适 用 于 家 庭 、 办 公 室 、 仓 库 、 实 验 室 等 比 较 重 要 场 合 防 盗 报 警 。 利 用 热 释电 红 外 传 感 器 设 计 了 一 种 被 动 式 红 外 报
6、警 电 路 ,分 析 了 该 电 路 的 功 能 和 工 作 原理 。关 键 词 被 动 式 红 外 报 警 器 ； 热 释 电 传 感 器 ； 菲 涅 尔 透 镜 ； 防 盗 报 警 器目 录一 概 述 1二 方 案 设 计 与 论 证 22.1 论 证 方 案 1、 2、 3 22.2 采 用 方 案 4 4三 单 元 电 路 设 计 与 参 数 计 算 5四 总 原 理 图 及 元 器 件 清 单 74.1 总 原 理 图 74.2 元 件 清 单 74.3 重 点 元 件 介 绍 8五 安 装 与 调 试 105.1 电 路 仿 真 软 件 介 绍 105.2 电 路 功 能 仿 真
7、验 证 115.3 布 局 与 布 线 125.4 调 试 效 果 14六 性 能 测 试 与 分 析 16七 结 论 16八 心 得 体 会 16九 参 考 文 献 17一 、 概 述1 知 识 背 景近 年 来 ， 电 子 电 器 的 飞 速 发 展 ,各 种 高 档 家 电 产 品 和 贵 重 物 品 为 许 多 家 庭 所拥 有 。 然 而 大 部 分 人 防 盗 意 识 还 不 够 强 ， 造 成 偷 盗 现 象 屡 见 不 鲜 。 此 时 报 警 器 就派 上 了 用 场 。 很 多 报 警 器 价 格 高 昂 ， 一 般 人 们 难 以 接 受 。 本 课 题 选 择 设 计 的
8、 被 动式 热 释 电 红 外 探 测 器 也 以 其 价 格 低 廉 、 技 术 性 能 相 对 稳 定 等 特 点 而 占 有 了 一 定 的市 场 。资 料 显 示 红 外 报 警 器 大 多 数 采 用 国 外 的 先 进 技 术 ， 其 功 能 也 非 常 先 进 。 其 中包 括 被 动 式 热 释 电 型 红 外 报 警 器 ， 还 有 红 外 监 控 无 线 报 警 器 ， 超 声 波 防 盗 报 警 器 ,红 外 线 防 盗 报 警 器 ， 高 灵 敏 红 外 报 警 器 ,触 摸 式 延 时 防 盗 报 警 器 , 触 摸 式 防 盗 报 警器 ， 红 外 报 警 器 ，
9、红 外 线 声 光 报 警 器 等 等 。2 红 外 报 警 器 分 类 及 原 理红 外 报 警 器 分 为 主 动 红 外 报 警 和 被 动 红 外 报 警 。主 动 红 外 入 侵 报 警 器 是 由 发 射 机 和 接 收 机 组 成 ， 发 射 机 是 由 电 源 、 发 光 源 和光 学 系 统 组 成 ， 接 收 机 是 由 光 学 系 统 、 光 电 传 感 器 、 放 大 器 、 信 号 处 理 器 等 部 分组 成 。 主 动 红 外 报 警 器 是 一 种 红 外 线 光 束 遮 挡 型 报 警 器 ， 发 射 机 中 的 红 外 发 光 二极 管 在 电 源 的 激
10、发 下 ， 发 出 一 束 经 过 调 制 的 红 外 光 束 （ 此 光 束 的 波 长 约 在 0.80.95微 米 之 间 ） ， 经 过 光 学 系 统 的 作 用 变 成 平 行 光 发 射 出 去 。 此 光 束 被 接 收 机 接收 ， 由 接 收 机 中 的 红 外 光 电 传 感 器 把 光 信 号 转 换 成 信 号 ， 经 过 电 路 处 理 后 传 给 报警 控 制 器 。 由 发 射 机 发 射 出 的 红 外 线 经 过 防 范 区 到 达 接 收 机 ， 构 成 了 一 条 警 戒 线 。正 常 情 况 下 ， 接 收 机 收 到 的 是 一 个 稳 定 的 光
11、信 号 ， 当 有 人 入 侵 该 警 戒 线 时 ， 红 外光 束 被 遮 挡 ， 接 收 机 收 到 的 红 外 信 号 发 生 变 化 ， 提 取 这 一 变 化 ， 经 放 大 和 适 当 处理 ， 控 制 器 发 出 的 报 警 信 号 。 目 前 此 类 报 警 器 有 二 光 束 、 三 光 束 还 有 多 光 束 的 红外 栅 栏 等 。 一 般 应 用 在 周 界 防 范 居 多 ， 最 大 的 优 点 就 是 防 范 距 离 远 ， 能 达 到 被 动红 外 的 十 倍 以 上 探 测 距 离 。被 动 红 外 报 警 器 主 要 是 根 据 外 界 红 外 能 量 的 变
12、 化 来 判 断 是 否 有 人 在 移 动 。 人体 的 红 外 能 量 与 环 境 有 差 别 ， 当 人 通 过 探 测 区 域 时 ， 报 警 器 收 集 到 的 这 个 不 同 的红 外 能 量 的 位 置 变 化 ， 进 而 通 过 分 析 发 出 报 警 。 人 体 都 有 恒 定 的 体 温 ， 一 般 在37 度 左 右 ， 会 发 出 特 定 波 长 10 m 左 右 的 红 外 线 ， 被 动 红 外 报 警 器 就 是 靠 探 测人 体 发 射 的 10 m左 右 的 红 外 线 而 进 行 工 作 的 。 人 体 发 射 的 10 m左 右 的 红 外 线通 过 菲
13、涅 尔 滤 光 片 增 强 后 聚 集 到 红 外 感 应 源 上 。 红 外 感 应 源 通 常 采 用 热 释 电 元件 ， 这 种 元 件 在 接 收 到 人 体 红 外 辐 射 温 度 发 生 变 化 时 就 会 失 去 电 荷 平 衡 ， 向 外 释放 电 荷 ， 后 续 电 路 经 检 测 处 理 后 就 能 产 生 报 警 信 号 。 被 动 红 外 报 警 器 是 以 探 测 人体 辐 射 为 目 标 的 ， 所 以 热 释 电 元 件 对 波 长 为 10 m 左 右 的 红 外 辐 射 必 须 非 常 敏感 。 为 了 仅 仅 对 人 体 的 红 外 辐 射 敏 感 ， 在 它 的 辐 射 照 面 通 常 覆 盖 有 特 殊 的 菲 涅 尔滤 光 片 ， 使 环 境 的 干 扰 受 到 明 显 的 控 制 作 用 。 其 传 感 器 包 含 两 个 互 相 串 联 或 并 联的 热 释 电 元 件 。
