電子工藝課程設(shè)計(jì)紅外防盜報(bào)警器.

1、西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）課程名稱：電子工藝課程設(shè)計(jì)題 目紅外防盜報(bào)警器院 （系）： 華清學(xué)院機(jī)械電子工程系專業(yè)班級(jí)：通信工程姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：2010 年 9 月 30、八刖言近年來(lái)，隨著改革開(kāi)放的深入發(fā)展，電子電器的飛速發(fā)展 人民的生活水平 有了很大提高。各種高檔家電產(chǎn)品和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法 分子也是越來(lái)越多。這點(diǎn)就是看到了大部分人防盜意識(shí)還不夠強(qiáng) .造成偷盜現(xiàn)象 屢見(jiàn)不鮮。因此，越來(lái)越多的居民家庭對(duì)財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題十分擔(dān)憂。報(bào)警器這時(shí)正為人們解決了不少問(wèn)題但是市場(chǎng)上的報(bào)警器大部分都是用于 一些大公司財(cái)政機(jī)構(gòu)。價(jià)格高昂，一般人們難以接受。如果再設(shè)計(jì)和生

2、產(chǎn)一種價(jià) 廉、性能靈敏可靠的防盜報(bào)警器，必將在防盜和保證財(cái)產(chǎn)安全方面發(fā)揮更加有效 的作用。由于紅外線是不見(jiàn)光，有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等 安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用，此外，在電子防盜、人體探測(cè)等領(lǐng)域中，被動(dòng)式 熱釋電紅外探測(cè)器也以其價(jià)格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)而受到廣大用戶和專業(yè) 人士的歡迎。紅外報(bào)警器大多數(shù)采用國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，其功能也非常先進(jìn)。其中包括被動(dòng) 式熱釋電型紅外報(bào)警器，也即是本文將研究的產(chǎn)品。還有紅外監(jiān)控?zé)o線報(bào)警器 ， 超聲波防盜報(bào)警器，紅外線防盜報(bào)警器，高靈敏紅外報(bào)警器，觸摸式延時(shí)防盜報(bào)警 器，觸摸式防盜報(bào)警器，紅外報(bào)警器，紅外線聲先報(bào)警器等等。其外，可用紅外報(bào)警

3、器原理，控制各種電器的運(yùn)行1. 功能說(shuō)明042. 結(jié)構(gòu)框圖043. 使用說(shuō)明044. 原理與原理圖 065. PCB086. 誤報(bào)的解決方法087. 總結(jié)10附錄111.功能說(shuō)明遙控開(kāi)關(guān)報(bào)警器延時(shí)報(bào)警 120DB報(bào)警音2.結(jié)構(gòu)框圖紅外防盜報(bào)警器人體紅外線片橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)紅外探測(cè)靈敏度最高， 而縱向運(yùn)動(dòng)靈敏度較差，所以安裝時(shí)應(yīng)注意 探測(cè)器的水平面夾角和高度，這對(duì)防護(hù)區(qū)有很大的影響，安裝高度與角度如右圖 所示：安裝時(shí)應(yīng)避免紅外防盜報(bào)警器靠近冷熱源， 如冷熱出風(fēng)口、空調(diào)出風(fēng)口、電 暖器、冷氣機(jī)等，避免直對(duì)門窗；紅外防盜報(bào)警器對(duì)所防護(hù)的范圍應(yīng)可直視，不能有障礙物；紅外防盜報(bào)警器應(yīng)與墻面成1030度的夾角，

4、此時(shí)探測(cè)距離最遠(yuǎn)。2. 使用方法打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，開(kāi)機(jī)指示燈亮一下，表示自檢正常；紅外防盜報(bào)警器在剛開(kāi)機(jī)后20秒內(nèi)不檢測(cè)報(bào)警信號(hào)，您必須在這時(shí)間內(nèi)離 開(kāi)探測(cè)區(qū)域；20秒后如有人進(jìn)入紅外防盜報(bào)警器的探測(cè)區(qū)域，它將發(fā)出30秒刺耳的報(bào)警 聲，報(bào)警結(jié)束后5秒，若有人員觸發(fā)它，它將再次報(bào)警，周而復(fù)始。3. 注意事項(xiàng)在開(kāi)機(jī)時(shí)開(kāi)機(jī)時(shí)指示燈暗、報(bào)警聲響變小和紅外防盜報(bào)警器誤報(bào)率較高時(shí)，般是電壓不足，此時(shí)應(yīng)該更換電池4. 原理與原理圖紅外防盜報(bào)警器原理圖上圖中，運(yùn)算放大器0P1將熱釋電紅外傳感器的輸出信號(hào)作第一級(jí)放大，然后由C3耦合給運(yùn)算放大器0P24行第二級(jí)放大，再經(jīng)由電壓比較器C0P1和C0P2 構(gòu)成的雙向鑒幅

5、器處理后，檢出有效觸發(fā)信號(hào) Vs去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器，輸出 信號(hào)Vo經(jīng)晶體管T1放大驅(qū)動(dòng)繼電器去接通負(fù)載。Q3導(dǎo)通時(shí) 使9腳的輸入保持 為低電平，從而封鎖觸發(fā)信號(hào)Vs。SW1是工作方式選擇開(kāi)關(guān)，當(dāng)SW1與 1端連通 時(shí)，芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式；當(dāng)SW1與 2端連通時(shí)，芯片則處于不可重復(fù) 觸發(fā)工作方式。圖中R6可以調(diào)節(jié)放大器增益的大小，原廠圖紙選10K,實(shí)際使用時(shí)可以用3K,可以提高電路增益改善電路性能。 輸出延遲時(shí)間Tx由外部的R9 和C7的大小調(diào)整，觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti由外部的R10和C6的大小調(diào)整，R9/R10可 以用470歐姆，C6/C7可以選0.1U。遙控發(fā)射接收原理圖發(fā)射電路：由T5

6、、T6等組成的多諧振蕩器，產(chǎn)生的方波信號(hào)，對(duì) T7等組成 的電感三點(diǎn)式振蕩器產(chǎn)生的240MH-260MH射頻進(jìn)行脈沖調(diào)制，調(diào)制后的射頻信 號(hào)由電路板的印刷天線向空間輻射。接收電路：電路如圖2,由T1、L1、C0等組成超高頻接收解調(diào)電路，調(diào)整C0可使接收電路與遙控器校正在最佳位置上。其解調(diào)脈沖信號(hào)經(jīng)R5 C5送至運(yùn)放A1A進(jìn)行比較放大，輸出信號(hào)經(jīng) C7、D2 D3倍壓電路后，送至運(yùn)放 A1B進(jìn)行 峰值比較。當(dāng)6腳反相端有峰值脈沖超過(guò)5腳設(shè)定的門限電壓時(shí)，7腳輸出一個(gè) 跳變的低電平信號(hào)，觸發(fā)由T2、T3等組成的雙穩(wěn)態(tài)電路反轉(zhuǎn)，控制T4導(dǎo)通或截 止，繼電器吸合或釋放。R11、C8的積分延時(shí)作用，可有

7、效抑制和消除各種短時(shí) 尖脈沖對(duì)電路的干擾（如閃電、日光燈起閉等）。5. PCB紅外防盜報(bào)警器PCBOMMgggmg&B-RII 一 -T 、 J L*!OObS)cz&*OhHK4TTH-*4F； J-*4irn-遙控發(fā)射接收PCB6.防盜報(bào)警器誤報(bào)的分析及解決方法防盜報(bào)警器故障引起的誤報(bào)警產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，不能完成規(guī)定的功能，稱為故障。故 障的類型有損壞性故障和漂移性故障。損壞性故障包括性能全部失效和突然失效。 這類故障通常是由元器件的損壞 或生產(chǎn)工藝不良（如虛焊等）造成。漂移性故障是指元器件的參數(shù)和電源電壓的漂移所造成的故障。例如：溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致電阻阻值的變化，此時(shí)設(shè)備表現(xiàn)

8、為時(shí)好時(shí)壞。事實(shí)上，環(huán)境溫度、元 件制造工藝、設(shè)備制造工藝、使用時(shí)間、儲(chǔ)存時(shí)間及電源負(fù)載等因素都可能導(dǎo)致 元器件參數(shù)的變化，產(chǎn)生漂移性故障。無(wú)論是損壞性故障還是漂移性故障都將使系統(tǒng)誤報(bào)警， 要減少由此產(chǎn)生的誤 報(bào)警必須提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平和工藝水平， 在作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同時(shí)，還需作可行性 設(shè)計(jì)，如冗余設(shè)計(jì)、三防設(shè)計(jì)（防潮、防鹽霧、防霉菌）等。在此基礎(chǔ)上，提高產(chǎn) 品制造過(guò)程的可行性，如對(duì)元器件質(zhì)量的嚴(yán)格篩選；報(bào)警器設(shè)計(jì)引起的誤報(bào)警設(shè)計(jì)要求十分熟悉報(bào)警器的原理、特點(diǎn)、適用范圍和局限性。排布元件時(shí)要 注意元件與元件之間的干擾。報(bào)警器安裝引起的誤報(bào)警報(bào)警器安裝位置、安裝角度、防護(hù)措施以及系統(tǒng)布線等方面。例如

9、：將被動(dòng) 紅外入侵探測(cè)器對(duì)著空調(diào)、換氣扇安裝時(shí)，將會(huì)引起系統(tǒng)的誤報(bào)警；室外用主動(dòng) 紅外探測(cè)器如果不作適當(dāng)?shù)恼陉?yáng)防護(hù)（有遮陽(yáng)罩的最好也作防護(hù)），勢(shì)必會(huì)引起系 統(tǒng)的誤報(bào)警；報(bào)警線路與動(dòng)力線、照明線等強(qiáng)電線路間距小于1.5m時(shí)，而未加防電磁干擾措施，系統(tǒng)亦將產(chǎn)生誤報(bào)警。用戶使用不當(dāng)引起的誤報(bào)警由于用戶使用不當(dāng)常常會(huì)引起報(bào)警系統(tǒng)的誤報(bào)警。例如：打開(kāi)報(bào)警器后20秒內(nèi)沒(méi)離開(kāi)探測(cè)區(qū)等環(huán)境噪擾引起的誤報(bào)警由于環(huán)境噪擾引起的誤報(bào)警是指報(bào)警系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下產(chǎn)生的，從原理 上講是不可避免的，而事實(shí)又是不需要的，屬于誤報(bào)警。例如：熱氣流引起被動(dòng) 紅外入侵探測(cè)器的誤報(bào)警；老鼠在防范區(qū)出沒(méi)；寵物在居室內(nèi)走動(dòng)等。隨著傳

10、感 技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模集成電路的推廣應(yīng)用，報(bào)警系統(tǒng)智能化程度將 不斷提高，環(huán)境噪擾引起的誤報(bào)警現(xiàn)象必將隨之降低。7.總結(jié)知道題目時(shí)自己沒(méi)什么思路和頭緒， 就只是一味的查資料，在網(wǎng)上確實(shí)是找 了一大把的相關(guān)資料，可問(wèn)題也相繼而來(lái)，按照網(wǎng)上的電路做出的板子根本不能 成功，感覺(jué)涉及范圍也越來(lái)越大了，后經(jīng)指導(dǎo)老師的提醒，才突然明白由于太過(guò) 倉(cāng)促，將原本定好的思路打亂了，做的事情完全沒(méi)按照所想好的提綱來(lái)。 所以不 管做什么事，首先要明確的是自己要做什么， 該怎么做，而不是盲目想達(dá)到某種 目的，急于求成往往達(dá)不到效果的。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多東西。在 畫圖的方面，我學(xué)會(huì)了建立自己的元件

11、封裝庫(kù)， 在畫圖的時(shí)候，直接從封裝庫(kù)里 調(diào)用元件封裝，畫起圖來(lái)很方便，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多專業(yè)方面的知識(shí)。 加強(qiáng)了動(dòng)手能力并掌握了許多實(shí)際性的東西心與各部屬電路相結(jié)合組成一個(gè)彩 燈電路原理圖。利用PR0TEL9制作電路板，從畫原理圖到 PCB板的制作過(guò)程， 可學(xué)到很多東西，如原理圖的封裝形式，PCB電路的布線，布局等。要注意的方 面也很多如原理圖不能有錯(cuò)誤，封裝形式必須正確，布局要美觀，布線不能有誤 要講究美觀，線寬不能太小，焊點(diǎn)不能太小。否則制出的產(chǎn)品不美觀，有可能對(duì) 所要求的性能達(dá)不到。附錄1紅外熱釋電處理芯片BISS0001BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號(hào)處理集成電路，

12、它配以熱釋電紅 外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動(dòng)式的熱釋電紅外開(kāi)關(guān)。它能自動(dòng)快速開(kāi)啟各 類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動(dòng)門、電風(fēng)扇、烘干機(jī)和自動(dòng)洗手池等裝置，特 別適用于企業(yè)、賓館、商場(chǎng)、庫(kù)房及家庭的過(guò)道、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全 區(qū)域的自動(dòng)燈光、照明和報(bào)警系統(tǒng)。特點(diǎn)*CMO工藝*數(shù)模混合*具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器*內(nèi)部的雙向鑒幅器可有效抑制干擾*內(nèi)設(shè)延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器*采用16腳DIP封裝管腳圖10UT 1IN- 1IH+ 2I1T- 20UT VDD IB VCA VO RR1 KC1 KC2 KR2 VSS VEF/KESET31H管腳說(shuō)明引腳名稱I/O功能說(shuō)明1AI可

13、重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)選擇端。當(dāng) A為“1”時(shí)，允許重復(fù)觸發(fā)；反之，不可重復(fù)觸發(fā)2VO0控制信號(hào)輸出端。由VS的上跳變沿觸發(fā)，使Vo 輸出從低電平跳變到咼電平時(shí)視為有效觸發(fā)。在輸出 延遲時(shí)間Tx之外和無(wú)VS的上跳變時(shí)，Vo保持低電平 狀態(tài)3RR1輸出延遲時(shí)間Tx的調(diào)節(jié)端4RC1輸出延遲時(shí)間Tx的調(diào)節(jié)端5RC2觸發(fā)圭寸鎖時(shí)間Ti的調(diào)節(jié)端6RR2觸發(fā)圭寸鎖時(shí)間Ti的調(diào)節(jié)端7VRF工作電源負(fù)端8VCI參考電壓及復(fù)位輸入端。通常接 VDD當(dāng)接 0 時(shí)可使定時(shí)器復(fù)位9IBI觸發(fā)禁止端。當(dāng)VcvVR時(shí)禁止觸發(fā)；當(dāng)VcVR時(shí)允許觸發(fā)(VR 0.2VDD)10VDD運(yùn)算放大器偏置電流設(shè)置端112OUT工作電源正端122OUTO第二級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端132IN-I第二級(jí)運(yùn)算放大器的反相輸入端141IN+I第一級(jí)運(yùn)算放大器的同相輸入端151IN-I第