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1、摘 要红外线发射电路的功能是利用红外线发光二极管发射光脉冲，从而实现电路对人或物体的感应。红外线接收电路的功能是利用光敏元件接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。声光报警电路的功能是当有人体或物体接近防盗报警电路时，通过声音和显示信号提示主人。时间延迟和自动喷洒电路的功能是当声光报警一段时间之后自动喷洒麻醉剂来保护财产。电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电压，该电路也可采用电池供电，但需要注意的问题是选择合适电池的指标参数与电路相匹配。关键词 防盗报警/红外线/555定时器/ LM567锁相环频率解码器目 录第一章 光电报警电路的应用3第二章 电路的组成及其
2、原理4第一节 设计要求4 第二节 简易光电报警电路的结构模块图4 第三节 工作原理 5 一、电源电路5 二、红外发射电路6 三、红外接收电路7 四、选频电路7 五、声光报警电路8 六、时间延迟及麻醉喷射电路9第三章 主要器件使用说明11第一节 555定时器11一、内部结构及引脚功能11二、555的功能描述12三、555的应用13四、555管脚图14第二节 LM56714一、LM567管脚功能14二、LM567内部结构及工作原理 15第三节 继电器17第四章 个人总结18参考文献21附录21附录1简易光控防盗报警电路总图22附录2元件参数列表23第一章 光电报警电路的应用随着时代的不断进步,人们
3、对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。所以作为新一代的智能家居安全防盗报警器系统就应运而生，并日益受到广泛的重视和运用。另外，为了进一步规范住宅小区智能化建设，建设部特别制定了智能小区的等级标准，按照其要求智能小区中必须具有安全防范、信息管理、物业管理和信息网络等系统。因此小区安全防范系统建设已逐渐纳入许多小区建设的必备项目中了。以深圳为例，几乎所有新建的住宅楼盘都预装了防盗系统，并禁止安装防盗网，而上海、广州、温州、南昌等地更是花费重金拆除了防盗网，其防盗功能则必须由电子防盗系统来完成。因此，家庭安防系统必将有很大的发展，并且也将从北京、上
4、海、广东等发达城市向内地蔓延开来，形成一个全新的朝阳产业。第一节 +设计要求1.要求电路能够通过感应装置，检测出是有物体接近所要保护的财产。2.要求电路当判定有物体接近时，能过通过声光形式报警。3.要求电路当发出警报一段时间T后，能够自动喷洒出麻醉剂。4.要求电路可以根据需要，调节喷洒出麻醉剂的等待时间T。第二节 简易光电报警电路模块图简易光控防盗报警电路的总体框架图如图1所示。它由红外线发射电路、红外线接收电路，选频及声光报警电路、时间延迟电路，自动喷洒麻醉剂电路和电源电路6部分构成的。选频及声光报警电路时间延迟和自动喷洒电路红外线接收电路红外线发射电路电源电路图1 简易光控报警防盗报警电路
5、的总体框图红外线发射电路的功能是利用红外线发光二极管发射光脉冲，从而实现电路对人体或物体的感应。红外线接收电路的功能是利用光敏元件接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。声光报警电路的功能是当有人体或物体接近防盗报警电路时，通过声音和显示信号提示主人。时间延迟和自动喷洒电路的功能是当声光报警一段时间之后自动喷洒麻醉剂来保护财产。电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电压，该电路也可采用电池供电，但需要注意的问题是选择合适电池的指标参数与电路相匹配。第三节 工作原理一、 电源电路图2电源供电电路电源电路的设计可以采用两种方法来实现：第一种方法是采用电池供电，但需要注
6、意的问题是选择合适电池的指标参数与电路相匹配；第二种方法就是采用上图所示电路。电路直接从电网供电，通过变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路将电网中的220V交流电转换为+12V和+5V的直流电压。电路中的变压器采用常规的铁心变压器，整流电路采用二极管桥式整流电路，C3、C5、C4、C6、C7、C8和C6完成滤波功能，稳压电路采用三端稳压集成芯片LM7812和LM7805来实现。其中+5V电源主要用来给LM567芯片供电。二、 红外发射电路图3 红外发射电路双束红外线发射电路（如图）：由一块时基集成电路NE555及其外围阻容元件构成一多谐振荡器，频率f1.443/（R12R）C1，本电路设在
7、1400Hz左右。合上开关SA，发射器就发射出两束相距10cm的调制红外线，照射在红外接收管上，作为报警的信号源。但是考虑到实际中电源开启后防止人未离开就发生误报警，在复位端加一个延时复位电路。电源开启一段时间后对电容C9充电充满后4端复位，电路起振。三、 红外接收电路图4红外接收电路信号接收处理上（如图）：两只光电接收管分别接收一束红外光，并将其转化为相同频率的信号电压，经过红外线经两个三极管组成的全频放大电路放大后送入锁相环频率解码集成电路LM567进行选频。四、 选频电路图5 选频电路选频电路主要由锁相环频率解码器LM567及相关元件组成，其中心频率f1/1.1RNCN，改变RN或者CN
8、的数值,可使中心频率改变.当外加在LM567第3引脚上的外来信号频率与选频电路的中心频率一致时,LM567第8引脚便呈低电平,当外来信号与中心频率不一致时，8引脚置高电平。五、 声光报警电路图6 声光报警电路声光报警电路（如图四），它主要由多谐振荡电路、音频振荡电路及稳压电路组成。当红外发射电路发射出的两束红外线同时被遮断时，接收选频电路失去与中心频率相一致的外来信号，LM567第8引脚立即跳变为高电平，555芯片被置位导通，555开始振荡，发光二极管LED点亮并开始闪烁，扬声器发出类似警车笛声这样做的目的是对歹徒有一定的震慑作用，将其吓走。如果只有一束红外线被遮断或两束红外线非同时被遮断，则
9、该报警电路不会报警，因此可防止小动物闯入警戒范围内而引起的误报警，提高了其可靠性。六、 时间延迟及麻醉喷射电路图7时间延迟及麻醉喷射电路图五中，由NE555组成的左半部电路为时间延迟电路。该电路主要由两部分组成：一是整流和滤波电路；二是由NE555集成电路构成的单稳态电路。前端电路的输出电压V1首先经过二极管D5和D6整流，再经过电容C1滤波，则在NE555集成电路的TREG端产生了触发电平信号。当接收到红外线脉冲时，前端电路输出电压V1经由整流和滤波在TRIG端产生一个高电平信号，由NE555集成电路构成的单稳态电路特性可知，输出端Q输出低电平；当由于人体或者物体的阻隔，没有接收到红外线脉冲
10、时，前端电路没有输出电压V1，则TRIG端输入为零，单稳态电路接收到触发信号，输出端Q输出为高电平并保持一段时间。延迟时间由可变电阻R2和电容C2的数值决定，通过调节可变电阻的大小，可以改变延迟时间的长短，以适合不同场合的应用。该图的右半部分为麻醉剂开关电路。由于电磁阀通过的是大电流、在功率，而直流电源一般无法提供很大的电流和功率，因此电磁阀需要交流供电，从而电路中的开关需要采用继电器电路。而一般NE555集成电路的输出电流无法驱动继电器，因此需要加入电流放大电路。由在极管构成的电流放大电路是一种比较典型和简单的电路，其中R10为限流电阻，防止输入电流过大烧毁在极管。Q4为共发射极电路，当输出
11、端Q为高电平时，三极管导通饱和，将输入电流放大 倍；当输出端Q输出低电平时，三极管截止，无电流通过。继电器连接Q5的集电极，当有电流驱动时，开关吸合，电磁阀通电，麻醉剂喷洒出；当无电流驱动时，开关断开，电磁阀不通电，没有麻醉剂喷洒出，同时在继电器两端并联一个二极管实现保护。第二章 主要器件的使用说明第一节 555定时器一、内部结构及引脚功能555定时器电路是一块介于模与数字电路的一种混合电路，由于这种特殊的地位，故555定时电路在报警电路、控制电路得到了广泛的应用。下图为555的内部电路，从图上可以看出，其仅有两个比较器、一个触发器、一个倒相器、放电管和几个电阻构成，由于比较器电路是一个模拟器
12、，而触发器电路为数字电路，故其为混合器件。图8 555内部结构及引脚图555为一8脚封装的器件，其各引脚的名称和作用如下：1脚GND,接地脚2脚TL,低电平触发端3脚Q,电路的输出端4脚/RD,复位端，低电平有效5脚V_C,电压控制端6脚TH,阈值输入端7脚DIS，放电端8脚VCC,电源电压端，其电压范围为：318V二、555的功能描述上图中当V_C不外接电压时，三个电阻对电源电压进行分压，每个电阻上的压降为1/3VCC,则两个比较器的同相端的输出电压分别为：1/3CC,2/3VCC。从图上可以看出，其555的工作可分为下列3种情况加以讨论：1.当触发输入端TL输入电压低于1/3VCC而阈值输
13、入端电压大于2/3VCC时,其下面比较器输出为高电平，触发器输出高电平；2.当触发输入端TL输入电压高于1/3VCC，而阈值输入端电压小于2/3VCC时,其两个比较器输出皆为低电平，触发器输出保持不变；3.当触发输入端TL输入电压高于1/3VCC而阈值输入端电压大于2/3VCC时,其上面比较器输出为高电平，触发器输出低电平。详细情况见下列表格：输入输出THTL/RDQ放电管状态00导通2/3VCC1/3VCC10导通2/3VCC1/3VCC1保持不变保持不变2/3VCC1/3VCC10导通2/3VCC1/3VCC11截止表1 555的内部触发电平表格三、555的应用1、单稳类电路 作用：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。 2、双稳类电路 作用：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等。 3、无稳类电路 作用：方波输出 ，电源变换，音响报警，玩具，电控测量，定时等。四、555管脚图图9 555外部引脚图第二节 LM567一、LM567管脚功能IC2是LM567。LM567是一片锁相环电路，采用8脚双列
