【畢業(yè)學(xué)位論文】（Word原稿）人體紅外線感應(yīng)報(bào)警器-應(yīng)用電子技術(shù)

I 編號(hào) 畢業(yè)論文 題 目 人體紅外線感應(yīng)報(bào)警器 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 系 部 電子工程系 專 業(yè) 應(yīng)用電子技術(shù) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 顧問教師 【姓名】 【專業(yè)技術(shù)職務(wù)】 二 一 年九月 摘 要 要 該報(bào)警器能探測(cè)人體發(fā)出的紅外線， 由紅外線傳感器、信號(hào)放大電路、電壓比較器、延時(shí)電路和音響報(bào)警電路等組成。 當(dāng)人進(jìn)入報(bào)警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)，即可發(fā)出報(bào)警聲，適用于家庭、辦 公室、倉(cāng)庫、實(shí)驗(yàn)室等比較重要場(chǎng)合防盜報(bào)警。 概述了紅外輻射的知識(shí)、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(jì)了一種被動(dòng)式紅外報(bào)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(diǎn) ,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 第一章 緒論 3 目 錄 摘要 目錄 第一章：緒論 計(jì)概述 計(jì)背景 計(jì)要求 計(jì)意義 第二章：方案設(shè)計(jì)與研 究 計(jì)過程 案選定 第三章：紅外線傳感器的概述 外線傳感器 外線傳感器的特點(diǎn) 要特性 第四章： 片 述 芯片特點(diǎn) 電氣特性 典型電路 第五章： 片 述 芯片特點(diǎn) 電氣特性 典型電路 第六章：電路設(shè)計(jì) 紅外線傳感器 信號(hào)放 大電路 電壓比較器 音響報(bào)警電路 延時(shí)電路 12V 電源電路 紅外線感應(yīng)報(bào)警電路 第七章：總結(jié)和展望 致謝 參考文獻(xiàn) 附表 1 元件清單 附表 2 電路原理圖 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 第一章 緒論 本設(shè)計(jì)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(cè) 人體輻射出的紅外線信號(hào)原理設(shè)計(jì)出來的人體紅外線感應(yīng)報(bào)警器。內(nèi)容廣泛，靈活應(yīng)用。課題利用 放、 較強(qiáng)芯片，以及紅外線傳感器原理設(shè)計(jì)而成的典型電路。 計(jì)背景 該報(bào)警器能探測(cè)人體發(fā)出的紅外線，當(dāng)人進(jìn)入報(bào)警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)，即可發(fā)出報(bào)警聲，適用于家庭、辦公室、倉(cāng)庫、實(shí)驗(yàn) 室等比較重要場(chǎng)合防盜報(bào)警。 計(jì)要求 1熟悉電路的工作原理； 2掌握該電路中元器件的識(shí)別方法； 3掌握電路的調(diào)試方法； 4熟悉電路簡(jiǎn)單的故障分析方法； 5論文符合其格式、字?jǐn)?shù)的基本要求，內(nèi)容要求充實(shí)、作圖嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范等。 計(jì)意義 加強(qiáng)對(duì)一些無人場(chǎng)所的防盜報(bào)警，以及對(duì)一些危險(xiǎn)地帶生命跡象的探測(cè)。 第三章 述 5 第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與研究 整個(gè)電路設(shè)計(jì)可分為以下幾個(gè)單元電路：紅外線傳感器、信號(hào)放大電路、電壓比較器、延時(shí)電路和音響報(bào)警電路等。 人體 紅外線 感應(yīng) 報(bào)警器電 路是由紅外線傳感器、信號(hào)放大電路、電壓比較器、延時(shí)電路和音響報(bào)警電路等組成 。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 第三章 紅外線傳感器概述 外線傳感器 紅外線傳感器包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)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(cè)元件按工作原理可分為熱敏檢測(cè)元件和光電檢測(cè)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(shí)溫度升高，電阻發(fā)生變化，通過轉(zhuǎn)換電路變成電信號(hào)輸出。光電檢測(cè)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。 外線傳感器的 特點(diǎn) 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(cè)量時(shí)不與被測(cè)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(diǎn)。紅外線傳感器常用于無接觸溫度測(cè)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(yuǎn)距離測(cè)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(shí)對(duì)疾病進(jìn)行診斷治療；利用人造衛(wèi)星上的紅外線傳感器對(duì)地球云層進(jìn)行監(jiān)視，可實(shí)現(xiàn)大范圍的天氣預(yù)報(bào)；采用紅外線傳感器可檢測(cè)飛機(jī) 上正在運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī) 的過熱情況等。 要特性 高靈敏度： 400C/750F 或 250C / 480 F 紅外光譜： 1 至 3 m 由自監(jiān)測(cè)功能實(shí)現(xiàn)數(shù)字式控制 無需光學(xué)調(diào)整 使用維護(hù)方便 專為鋼鐵工業(yè)惡劣的工作環(huán)境設(shè)計(jì)，光電子電路放置于重型外殼中 ( 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(hù)層的電纜 第三章 述 7 第四章 片 述 部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)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(yùn)算放大器的場(chǎng)合。 片特點(diǎn) 內(nèi)部頻率補(bǔ)償。 直流電壓增益高 (約 100。 單位增益頻帶寬 (約 1。 電源電壓范圍寬：?jiǎn)坞娫?(3 30V)；雙電源 ( 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 輸入偏置電流 45 輸入失調(diào)電流 50 輸入失調(diào)電壓 輸入共模電壓最大值 共模抑制比 80 電源抑制比 100 8 腳 :電源 4 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 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 型電路 軟件設(shè)計(jì) 9 第五章 述 雙電壓比較器， 列由兩個(gè)偏移電壓指標(biāo)低達(dá) 獨(dú)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(jì)，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(gè)特點(diǎn)是，即使是在單電源操作時(shí)，其輸入共模電壓范圍也包括接地。 列可直接與 輯電路接口。無論時(shí)正電源還是負(fù)電源操作，當(dāng)?shù)碗姾谋葮?biāo)準(zhǔn)比較器的優(yōu)勢(shì)明顯時(shí)， 列便與 輯 電路直接接口。 片特點(diǎn) 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， 輸入失調(diào)電壓小， 2 共模輸入電壓范圍寬， 輸出與 兼容； 輸出可以用開路集電極連接“或”門； 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 型電路 致 謝 10 第六章 電路設(shè)計(jì) 紅外線傳感器 74，波長(zhǎng)為 9 10般人體都有恒定的體溫，一般在 37 度，所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng) 10 腳輸出微弱的電信號(hào) 進(jìn)入放大電路，經(jīng)過放大比較之后可以蜂鳴器發(fā)出響聲。 號(hào)放大電路 1007 0 1 u u F /1 6 19014814321I C 2 3 5 84 7 u /1 6 11 圖 1 信號(hào)放大電路如圖 1， 由 腳輸出微弱的電信號(hào)，經(jīng)三極管 通過 噪聲放大，此時(shí)由 腳輸出的信號(hào)已足夠強(qiáng) ，輸入電壓比較電路 。 壓 比較器 0 01 10021000101847562I C 2 35 8100322 u/ 16 電壓比較器如圖 2， 電壓比較器， 腳由 腳輸出的信號(hào)電壓到達(dá) 腳時(shí)，兩個(gè)輸入端的電壓進(jìn)行比較， 此時(shí) 腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖健?響報(bào)警電路 致 謝 12 0 0147 16 3470410053006318421I C 4 39 3圖 3 如圖 3， 報(bào)警延時(shí)電路， 6組成延時(shí)電路，其時(shí)間約為 1分鐘。當(dāng) 腳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)， 時(shí) 腳變?yōu)榈碗娖剿c 腳基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較， 當(dāng)它低于其基準(zhǔn)電壓時(shí)， 腳變?yōu)楦唠娖剑?通，訊響器 體的紅外線信號(hào)消失后， 腳又恢復(fù)高電平輸出，此時(shí) 于 故通過 腳才變?yōu)榈碗娖?，時(shí)間約為 1分鐘，即持續(xù) 1分鐘報(bào)警。 時(shí)電路 47u/ 160V T 38050 4001圖 4 如圖 4， 由 間也約為 1分鐘，它的設(shè)置主要是防止使用者開機(jī)后立即報(bào)警，好讓使用者有足夠的時(shí)間離開監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)可防止停電后又來電時(shí)產(chǎn) 生誤報(bào)。該裝置采用 9 12 13 壓，全橋 測(cè)電路采用 裝置交直流兩用，自動(dòng)無間斷轉(zhuǎn)換。 2由功率為 12V 5橋等組成，為報(bào)警電路提供 12 0471 1 D+ 1 2如圖 5 外線感應(yīng)報(bào)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(huì)追根究底，雖然沒有那么多的時(shí)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(shí)很充實(shí)。 致 謝 14 經(jīng)過半個(gè)月的打理，畢業(yè)設(shè)計(jì)總歸完成了。我喜歡設(shè)計(jì)，這是我三年大學(xué)生活對(duì)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(jì)。 本設(shè)計(jì)中所闡述的僅僅是一種簡(jiǎn)易的紅外線感應(yīng)報(bào)警器電路設(shè)計(jì)。我是一個(gè)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 路設(shè)計(jì)，片機(jī)， 片機(jī)， ，現(xiàn)在準(zhǔn)備學(xué)習(xí) 入式系統(tǒng)以及 片機(jī)，總結(jié)下來，我自學(xué)的只是一點(diǎn)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(diǎn)天方夜譚了，呵呵，下面還是談?wù)勗O(shè)計(jì)吧。 總之，不論工作還是學(xué)習(xí)，都要理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用相關(guān)的理論知識(shí)，通過對(duì)電路原理的介紹和探究，得出其制作方案與實(shí)踐應(yīng)用原理，并重點(diǎn)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(shí)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(jì)時(shí)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(diǎn)，所以我選擇放棄這一個(gè)版本，之后我便開始追求我所謂的創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計(jì)，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(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，只要有點(diǎn)專業(yè)基礎(chǔ)就會(huì)很簡(jiǎn)單，但現(xiàn)在才發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高，同時(shí)學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)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(shí)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(jì)過程中，我也 上網(wǎng)查閱了許多資料，掌握了科技文獻(xiàn)的檢索方法，大大提高了自己獲得新知識(shí)，新信息的能力。我也深深的體會(huì)到，實(shí)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(duì)理論的理解。我也將許多遺忘的知識(shí)又給溫習(xí)了。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)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(shí)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(diǎn)迷津，幫助我開拓思路使我可以順利完成設(shè)計(jì)。 在論文即將完成之 際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！ 軟件設(shè)計(jì) 15 致 謝 時(shí)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(gè)三年，在這里我度過了讓我真正成長(zhǎng)成熟的三年，記得剛進(jìn)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(jiān)強(qiáng)和獨(dú)立。 感謝我的所有任課老師，他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、認(rèn)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(dú)立面 對(duì)社會(huì)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(chéng)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(huì)時(shí)能很快很好的融入。還要感謝的是在我平時(shí)學(xué)習(xí)中給我很大幫助的老師們，他們淵博的知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)，讓我不僅學(xué)到了扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，還教會(huì)了我如何做人，面對(duì)問題養(yǎng)成了沉著冷靜，努力解決。上班了，面對(duì)自己不熟悉的環(huán)境，我要適應(yīng)，上班了沒有很多的時(shí)間看書，更沒有多少時(shí)間來做畢業(yè)設(shè)計(jì)，在我現(xiàn)在做這個(gè)設(shè)計(jì)時(shí)，離我離開學(xué)校 有半年多了，很多知識(shí)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(shí)間輔導(dǎo)我，幫助我做畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo)，使我節(jié)省和很多時(shí)間，順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 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(mèng)想，使我的人生閱歷提高，增長(zhǎng)見識(shí)，提高了自己個(gè)方面的素質(zhì)和涵養(yǎng)。也要感謝我的同學(xué)。，因?yàn)槲覀儓F(tuán)結(jié)我們才能高效的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在未來的日子里，我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)和工作，不辜負(fù)父母對(duì)我的殷殷期望！我一定會(huì)好好孝敬和報(bào)答他們！ 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多 少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！ 附錄 16 參考文獻(xiàn) 電子技術(shù)基礎(chǔ) 0片機(jī)原理與應(yīng)用 91 單片機(jī)及其 C 語言程序開發(fā)實(shí)例 完整 ) 李平、李亞榮、關(guān)天民 大連交通大學(xué) ,明道 片語音錄放電路應(yīng)用 998 附錄 1 元件清單 編號(hào) 名稱 型號(hào) 數(shù) 量 編號(hào) 名稱 型號(hào) 數(shù) 量 參考文獻(xiàn) 17 阻 47K 1 解電容 470u/25V 1 阻 1M 1 綸電容 阻 1K 1 流二極管 阻 U 全橋 2A/50V 1 12、 阻 100K 6 體三極管 9014 1 阻 10K 4 體三極管 阻 300K 2 體三極管 8050 1 阻 470K 1 外線傳感器 阻 算放大器 阻 220 1 較器 阻 560K 1 端穩(wěn)壓器 78 8、 解電容 47u/16V 5 磁訊響器 U=12V 1 解電容 22u/16V 2 T 電源變壓器 12V 5W 1 綸電容 S 鈕 子開關(guān) 1 解電容 220u/16V 1 附錄 18 附錄 2 電路原理圖 附錄 3 源程序 程序名： 音芯片分段錄放音調(diào)試 編寫人： 李典 初寫時(shí)間：