信息工程大学 应用电子设计
课题名称: 红外报警电路设计 学 院:
光电学院
专业班级: _______ 电科131 学生: __________ 林静 学 号: 2013031030 指导教师: _________ 王建波 完成时间: 2016.01.09 报告成绩:
评阅教师
红外报警电路设计报告
一. 设计要求
设计并制作反射式的红外报警电路,当有人靠近时能够发出声光报警,必须 使用脉冲方式驱动红外发光二极管。 (1) .反射式的有效探测距离>40cm ; (2) .系统采用单5V供电;
(3) .发出的声光报警必须是断续的方式, 并且能够持续10-15S时间,然后自动 解除报警(或者采用手动解除报警);
(4) .能够“记忆”报警次数并可以通过按键查询。 备注:可使用红外对管。
二. 方案选择及电路的工作原理
方案一:使用红外接收头作为红外接收电路,红外接收头集成了红外线接收 PD二极管、放大、滤波和比较器输出等,当红外接收头接收头采集到红外信号 后会产生一个高电平输出,来触发后续报警电路。但是由于外界红外干扰因素较 多,导致红外接收头误工作,进而使电路误报警,因此避免误报警是难点;
方案二:采用普通发射管接收管设计电路,这样接收到的信号较小、干扰大。 孤儿需要对接收信号进行滤波、放大和整形。采用运算放大器进行信号放大、滤 波、整形电路的设计对我们来说比较熟悉, 电路调试难度不高,只是运放电路结 构略显复杂
方案选择:综合各方案考虑,因个人能力有限,故选择设计实施较简单的
万案一
.单元电路设计计算与元器件的选择
1. 红外发射管发射电路
主要利用电容C2的充放电过程实现断续功能。当其两端电压小于1/3VCC时截止。大于2/3VCC时开始放电;降至1/3时又开始充电,电路震荡产生 矩形脉冲。
震荡周期T = 0.7
(R8+2R12 *C2;振荡频率=1/T ;
占空比 q = ( R8+R12) /(R8+2R12) = 66.7%
元器件选择:定时器芯片NE555电容C2用1uF, C3用1uF;红外二极管D1; 三极管 Q1 2N3904 电阻 R8 1K、R9 1K、R12 1K、R13 1K。
2. 信号放大电路
放电管
LM358反向比例放大器放大倍数 N = -R22/R25 ;R25 为100 Q滑变,故放大 倍数可适当调节。
3. 比较电路
使用LM358运算放大器,因为延时系统采用的是 NE555单稳态触发器(低电
平触发);当反向端输入小于同向端输入,高电平输出;反之输出低电平
4. 延时电路
3
I 1嘶
为实现10~15s的延时要求,依然使用NE555单稳态触发器。 6,7脚接电容C6,当2脚输入低电平时启动电路并开始工作; 间 T = 1.1 ( R17*C6。
电路定时时
5. 振荡电路
原理与发射电路基本相同(利用 NE555实现断续),电路在工作状态下,电