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1、人体红外线报警器的设计摘 要 本课题是应用所学习的电路知识和Protel99SE知识，在学校已有的电路板、红外线传感器、信号放大电路设计一个能够实现检测并能发出警报的人体红外线报警器。拟采用红外线传感器作为感应人体的基本器件，利用接收器对发射来的信号进行接收，同时采用发射器对信号进行发声分析处理，最后进行报警功能。再利用学过的Protel99SE知识，根据功能需求进行电路板的绘制与调试，保证软硬件正常工作，完成产品相应功能。人体红外线报警器主要功能是采用了红外线传感器，它的制作简单、成本低、安装比较方便，而且防盗性能比较稳定，抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现
2、。本设计电路主要包括信号放大电路、比较电路、音响报警电路、开机延时电路和12V电源电路组成。分析人体红外线报警器的各部分功能电路原理，运用Protel99SE完成原理图的绘制，并制作电路板完成报警器，从而完成整个设计。关键词 红外线 电压比较器 放大电路 报警器 Human body infrared alarmAbstract: This paper is the application of the learning circuit knowledge and knowledge of Protel99SE, the school already has a circuit board,
3、an infrared sensor, a signal amplification circuit design can realize detection and alarm of human body infrared alarm. The infrared sensor as the sensing body basic device, use the receiver to transmit to and receive a signal, while using the transmitter signal sound analysis, finally alarm functio
4、n. Then using the learned knowledge of Protel99SEL, according to the functional requirements of circuit board drawing and debugging of hardware and software, to ensure normal work, completes the product function. Human body infrared alarm system main function is the use of infrared sensors, it has t
5、he advantages of simple manufacture, low cost, is convenient for installation, and the anti-theft performance is relatively stable, strong anti-interference ability, high sensitivity, safe and reliable. This anti-theft device concealed installation, is not easy to be the thief found. The design of t
6、he circuit mainly comprises a signal amplifying circuit, a comparison circuit, a sound alarm circuit, a starting delay circuit and 12V circuit. Analysis of human body infrared induction alarm function of each part of circuit principle, using Protel99SE completed a schematic drawing, and using Multis
7、im simulation debugging the circuit alarm parameters.Key words:Infrared alarm voltage comparator circuit目录第一章 前言11.1本课题研究的背景以及现实意义11.2 本课题对于专业知识的综合应用情况2第二章 人体红线报警器的工作概述及原理分析32.1 人体红外线报警器的工作概述32.2 人体红外线报警器总体电路原理图及其分析32.3各芯片以及器件介绍52.3.1集成运算放大器52.3.2集成运算放大器的基本应用52.3.3集成运算放大器的主要参数62.3.5芯片78L0572.3.6变压器7
8、2.3.7 红外线传感器82.3.8红外线传感器的优缺点82.3.9红外线传感器的抗干扰能力92.4.0菲尼尔透镜透镜92.5各单元电路模块介绍92.5.1红外线人体检测电路的介绍92.5.2信号放大电路102.5.3对信号放大电路的基本要求：112.5.5电压比较器的功能作用122.5.6可用做电压比较器的芯片132.5.7音响报警器132.5.8 开机延时电路142.5.9 电源电路152.6.0 表2-10 人体红外线报警器元件清单16第三章 应用Protel99SE实现电路原理图的绘制及PCB设计183.1Protel简介183.2绘制电路原理图的主要步骤183.3 PCB人工布局、人
9、工布线设计18第四章 安装以及调试214.1 元器件安装于调试21第五章 总结235.1设计功能分析23致 谢24参考文献25附录26第一章 前言1.1本课题研究的背景以及现实意义 报警器(alarm) ，是一种为防止或预防某事件发生所造成的后果，以声音、光、气压等形式来提醒或警示我们应当采取某种行动的电子产品。随着科技的进步，机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替，经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾、感应检测等领域，与社会生产密不可分。 报警器可以分为：气体报警器，燃气报警器，可燃气体报警器，防盗报警器，红外线报警器等等。 红外报警器分为主动红外报警和被动红外报
10、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发下，发出一束经过调制的红外光束，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
11、制器发出的报警信号。被动红外报警器主要是根据外界红外能量的变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10m左右的红外线，被动红外报警器就是靠探测人体发射的10m左右的红外线而进行工作的。人体发射的10m左右的红外线通过菲尼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。随着电子技术的发展，人类不断研究，不断创新纪录，机械
12、式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替，经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾、感应检测等领域，与社会生产、生活密不可分。而且人们自身的安防意识也在逐渐增强，尤其是在家居安全方面。红外线具有隐蔽性，设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大地增加防护范围。所以，本学期我的毕业课题就是人体红外线报警器的研究。该报警器能探测人体发出的红外线，当有人竟如报警器的监视区域内的时候，就出报警声，这主要适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要的场合。本设计是经过分析利用热释电红外传感器探测人体辐射出的红外线信号原理
13、设计出来的人体红外线报警器。主要应用于扬州工业职业技术学院1B321宿舍，内容广泛，灵活应用。 设计该报警器主要是为了更好的掌握大学三年来所学的知识，对其加强巩固，同时在设计该报警器的同时也能让我对一些元器件有所认识，对它的原理，调试等等都有所掌握。1.2 本课题对于专业知识的综合应用情况因为学习的知识的深度的限制以及实际情况的考虑，在设计电路的过程中，力求以最简单实用的电路来完成所需的功能。同时也向我的指导老师钱松老师询问了相关的报警器电路知识。电路部分应用Protel99SE软件进行了原理图的绘制。然后再进行PCB板的设计与布线，最后再进行整个电路板的焊接与调试。在整个设计过程中，应用了本
14、人大学期间所学的模拟电子产品的安装与调试、模拟电子技术、数字电子产品的安装及调试、电子产品的设计与制作、电子工艺标准化、电路原理图与电路板设计教程protel99SE、高频电子线路、电路分析基础、电气控制技术、数字电子技术等多门专业课程。本课题选题难度适中，设计过程能够对所学的Protel99SE绘制电路图、PCB图、然后再进行电路板的焊接与调试过程中也提高了自己的动手能力。同时也可以重新巩固以前学过的电路知识。这次的毕业设计对于我大学三年来学习过的有关电子的知识是一个很好的巩固过程。也在实践过程中提高了实际造作能力。第二章 人体红线报警器的工作概述及原理分析2.1 人体红外线报警器的工作概述
15、 红外线报警器由报警主机和红外探测器组成报警系统。该报警器能探测人体发出的红外线，当有人进入报警器监视区域内的时候，采用红外线传感器作为感应人体的基本器件，利用接收器对发射来的信号进行接收，同时采用发射器对信号进行发声分析处理，最后进行报警功能。主要由电路由红外线传感器、信号放大电路、电压比较电路、开机延时电路、音响报警电路和电源电路组成。下图是整个设计的结构框图，这个框图大致把整个电路的构造进行了一个梳理。组成框图如下： 电源电路延时电路音响报警开机延时信号放大红外线传感器电压比较 图 2-1 人体红外线报警器整体结构框图2.2 人体红外线报警器总体电路原理图及其分析 人体红外线报警器就是由上述图的六个模块组成，主要是红外线传感器,信号放大电路，电压比较电路，音响报警延时电路，开机延时电路，电源电路这六部分组成。电路中提供的电源是12V。该设计的主要概念是当有人在报警器前面走过时，便会发出报警声，可以为作
