红外光控报警器.doc
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分类号：
密级：
UDC：
学号：
丽水职业技术学院
机电信息分院
毕业设计
红外光控报警器
学生学号：
0603100537
学生姓名：
潘海超
导师姓名：
叶刚
班 级电信0605专业名电子信息工程技术
论文提交日期20年月日论文答辩日期20年月日
答辩委员会主席评阅人
20年月日
丽职院机电信息分院毕业论文（设计）独创性声明
本人声明所呈交的毕业论文（设计）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学生签名：
日期：
论文使用授权声明
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论文的公布（包括刊登）授权丽职院机电信息分院办理。
学生签名：
导师签名：
日期：
红外光控报警器
摘要
该文介绍了以NE555芯片为主的设计电路。
它通过红外对管的发射、接收，单稳态电路，报警电路组成的一个电路。
文中介绍了红外光控报警器的制作与原理，进而介绍了该电路的工作方式，电路采用模块化的设计方法。
着重对硬件的各个电路组成部分进行了详细的说明，分别是发射电路的设计，延时电路的设计，报警电路的设计，从而实现整个电路的功能。
总体设计思路是由单稳态电路和报警电路两部分组成。
而接收报警功能则是使用光敏电阻来完成。
信号整形电路通过红外对管探测人体的红外辐射信号，并经过放大、整形和延时等环节，将人体的移动信号转为电信号，并且输出的具有一定脉冲宽度的电信号；从而达到20秒左右的报警。
关键字：
红外对管、NE555芯片、报警器、电信号
目录
一．引言………………………………………………………………………………………... ....3
二．方案比较…………………………………………………………………………………........3
2.1（如果有子标题，请按此类划分） 3
2.2 3
三．电路的具体设计与实现……………………………………………………………………..4
3.1电路的总框图 4
3.2硬件部分 4
3.2.1信号的发射、接收 4
3.2.2单稳态触发电路 4
3.2.3报警电路 5
四．电路的安装调试与基本功能…………………………………………………………….......5
4.1电路的安装 5
4.2电路的调试 5
五．电路的故障说明…………….…………………………………………………………….......5
六．总结………………………….…………………………………………………………….......5
致谢…………………………………………………………………………………………………6
参考文献……………………………………………………………………………………………6
附录一：
……………………………………………………………………………………………6
附录二：
……………………………………………………………………………………………6
一．引言
伴随社会建设进程的加快，多种经济并存的局面下，如何保证个人的生命财产安全已经成为了每个人关注的焦点问题。
人们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。
现在现在很多小区，商场都安装了智能报警系统，因而大大提高了小区的安全程度，有效保证了居民的人身财产安全。
由于红外线是不见光很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。
此外，在电子防盗、人体探测等领域中，红外光控报警器灵敏度高低，报警时间的延迟，技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。
在这里介绍了一种主要由两片NE555制作的电路——红外光控报警器。
它由单稳态电路和报警电路组成。
它通过两个光敏电阻实现红外发射及接受来实现报警的功能。
它制作方法多样及简单，因此越来越多的人会对它感兴趣，它为人们的生活带来安全
二．方案比较
2.1
利用压电陶瓷片作为声传感器获得电压，经三极管9013反向放大后触发由NE555集成芯片构成的单稳态触发器和多谐振荡器,输出电压驱动蜂鸣器和发光二极管工作。
经过调试，实现课设要求。
2.2
用NE555制作的防盗报警器与目前市场上销售的许多防盗报警器材相比，具有如下特点：
不需要用红外线或电磁波等发射源，灵敏度高、控制范围大，隐蔽性好，可流动安装，价格低廉，技术性能稳定。
经比较，还是决定选择此方案。
三．电路的具体设计与实现
3.1电路的总框图
本电路用两片NE555芯片为主的设计电路。
它通过红外对管的发射、接收，单稳态电路的延时，报警电路组成的一个电路。
系统由三模块组成：
信号发射、接收模块、单稳态模块、报警模块，电路的总框图如图3-1所示。
如图3-1
3.2硬件部分
3.2.1信号的发射、接收
通过两只光敏二极管来实现信号的发射、接收。
BT401型号的光敏二极管用来实现发射的功能而2CU2B型号的光敏二极管则是实现接收的功能，如图3-2.1中的1M电位器是用来调节红外对管的灵敏度。
具体实现电路如图3-2.1所示。
图3-2.1
3.2.2单稳态触发电路
单稳态电路的特点是其状态为一个稳态和一个暂稳态。
在外触发信号的作用下，电路从稳态翻转到暂稳态，经过一段时间后再自动返回到稳态。
电路处于暂稳态的时间由电路的定时元件决定，与触发信号无关。
单稳态电路具有使用简便、功能齐全、定时延时精度高等特点。
单稳态工作方式是555定时器应用的最广泛，也是最有特色的一种工作模式。
这种模式常被用来作为定时电路和延时电路。
如图3-2.2
（1）是这一模式的典型连接图，R1、C是定时元件。
电路工作原理如下：
（1）稳态：
电路处于复位状态，电容C1已放电完毕，Vc和Vo均为低电平
（2）状态翻转：
当Vi的下跳窄脉冲低于1/3Vcc时，下比较器B输入为高电平，使RS触发器置1，电路输出Vo变为高电平，放电管N截止，电路进入稳状态，定时开始。
（3）暂稳态阶段：
Vcc通过R4向C充电，电容C上的电压Vc按指数规律上升，趋向Vcc。
（4）状态再翻转：
当Vc上升到超过2/3Vcc时，上比较器A输出为高电平，使RS触发器置0，电路输出Vo变为低电平，放电管N饱和导通，定时结束。
（5）恢复阶段：
电容C经N放电，Vc下降到低电平，输出Vo维持在低电平，电路返回稳态。
图3-2.2
（1）
具体实现电路如图3-2.2
（2）暂稳态的输出脉冲宽度T1根据RC电路过渡过程的计算公式可得T1=1.1R4C1=1.1x1.5Mx10u=16.5s
图3-2.2
（2）
3.2.3报警电路
电路的输出的周期为T=T1+T2=0.7R6C3+0.7（R5+R6）C3=1.4ms所以频率为f=1/T=714Hz。
具体实现电路如图3-2.3所示。
图3-2.3报警电路图
四．电路的安装调试与基本功能
4.1电路的安装
首先将NE555芯片的插座焊在事先准备好的通用板上面，考虑到板的美观和布线的合理性，事先将其固定在板的中间位置左右，这样有利于后面电路的安装。
光敏电阻应注意对边安装，要有一定的距离跟高度，这样有利于发射及接收。
其次，合理安排电阻跟电容的位置。
在布置时，注意三极管的脚管型。
最后，整理线，和接出一根电源线和地线。
元器件的安装顺序必须按照从低到高，由小到大，有易到难的原则。
4.2电路的调试
电路的调试主要是检查电路工作是否正常，供电电压是否正常，模块显示是否正确。
具体的步骤如下图4-2.1：
图4-2.1
观察电路的运行状况，并辅助示波器、万用表得到以下结果。
实现的基本功能，如表4-2.2
要实现的功能
测试的结果
喇叭叫声
正常
叫声延迟时间
达到要求
波形输出
正常
表4-2.2
五．电路制作时应注意事项
1、先将电路布线完整，检查是否有虚焊、短路的情况
2、红外对管距离是否太近，高度是否一样，正负极是否正确
3、如果2CU2B触发而喇叭无反应，调整电位器
4、测试喇叭好坏
5、接线错误
六．总结
本设计在叶老师的悉心指导下已完成，红外光控报警器的制作，在三年的大学学习和生活期间，也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。
在此向叶老师表示深深的感谢和崇高的敬意。
本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认真负责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在制作中得以体现，并且成功完成。
正是有了他们的悉心帮助和支持，才使我的论文顺利完成。
致谢
本制作得到叶老师的指导。
他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。
通过多次的检查和多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。
老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，虽历时三载，却给以终生受益无穷之道。
对老师的感激之情是无法用言语表达的。
感谢叶老师对我的教育培养。
同时为我提供了良好的研究条件，谨向各位同仁表示诚挚的敬意和谢忱。
感谢我的同学三年来对我学习、生活的关心和帮助。
参考文献
1华中理工大学电子学教研室，康华光主编．电子技术基础（模拟部分）．第四版．北京：
高等教育出版社，１９９９许兴在.传感器近代应用技术[M]．上海：
同济大学出版社，1994
2清华大学电子教研组编，童诗白主编．＜＜模拟电子技术基础＞＞．第三版．北京：
高等教育出版社，２０００罗炎林．数字电路[M].北京：
机械工业出版社，2002
3谢嘉奎主编．电子线路（线形部分）．第四版．北京：
高等教育出版社，１９９９王永军，丛玉珍.数字逻辑与数字系统[M].北京：
电子工业出版社，1997
4宋樟林，陈道择，王小海.数字电子技术基础教程[M].杭州：
浙江大学出版社，1995
5谢自美.电子线路设计·实验·测试（第二版）[M].武汉：
华中科技大学出版社，2000
附录一：
电路原理图
附录二：
元件清单
元器件名字
数量
备注
NE555芯片
2
通用板
1
单孔板
喇叭
1
电容
3
0.01uF
电解电容
2
10uF
电阻
1
100Ω
电阻
3
1.5M
电阻
1
1.5K
电阻
1
100K
电位器
1
1M
光敏二极管
2
BT401、2CU2B
三极管
1
9014
插座
2
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