红外感应门铃设计毕业论文

毕业设计（论文）题目：红外感应门铃设计

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二○一○年12月

摘要

本设计的红外线感应电子门铃，可在来客距房门一定距离时发出音频信号，以告知主人“有客来访”。该门铃还可兼作报警器用。电路能探测人体发出的红外线，该红外线感应电子门铃电路由红外线发射电路、红外线接收电路、低频振荡器、音频振荡器和音频输出电路等组成。当人进入感应的区域，即可发出铃声或者报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合的铃声和报警。概述了红外辐射的知识、反射式红外传感器的结构和工作原理。利用反射式红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。反射式红外传感器具有很多的优点,在人们生活、安全、警戒等装置中应用较广。

关键词：红外线反射式感应门铃

目录

第一章绪论 (1)

1.1课题来源和意义 (1)

1.2 课题研究背景 (2)

1.3 课题研究容 (2)

1.4 设计在国外研究现状 (2)

第二章系统设计 (4)

2.1系统方案 (4)

2.2传感器概述 (5)

2.2.1 红外线传感器 (5)

2.2.2 红外线传感器的特点 (5)

2.2.3 主要特性 (6)

2.3 LM567芯片 (6)

2.3.1 LM567概述 (6)

2.3.2 芯片特点 (7)

2.3.3 电气特性 (7)

2.3.4 典型电路 (8)

2.4 CD4001芯片 (9)

2.4.1 CD4001概述 (9)

2.4.2 芯片特点 (9)

2.4.3 电气特性 (9)

2.4.4 典型电路 (10)

2.5 红外线对射管 (11)

第三章实验 (12)

3.1 电路设计 (12)

3.1.1 电路的原理图 (12)

3.1.2 电路的组成部分 (12)

3.1.3 电路的工作原理 (13)

3.2 电路原理图、PCB板图的设计 (14)

3.2.1使用相关软件的介绍 (14)

3.2.2 如何绘制原理图 (14)

3.2.3 PCB板的生成 (14)

3.3 Protel使用常见问题 (14)

3.4 做板 (16)

3.5 焊接、组装 (17)

3.5.1 焊接 (17)

3.5.2 组装 (17)

3.6 调试、结果 (18)

总结与展望 (19)

致 (20)

参考文献 (21)

附录一 (22)

附录二 (23)

第一章绪论

1.1课题来源和意义

红外线(Infrared rays)也是一种光线，由于它的波长比红色光还长，超出了人眼可以识别的围，所以我们看不见它。红外线由德国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射。通常把波长为0.75～1000μm的光都称为红外线，并可以按照波长继续细分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm 之间。红外对射的特点是不影响周边环境、不干扰其它设备，红外线是一种光线，但又不同于普通可见光，它不会被察觉有了它不仅大大提高了劳动生产率，降低了成本，而且减轻了人们的劳动强度，改善了劳动条件。可以使用一对红外线发射与接收的装置，构成红外线的对射系统，称为主动式红外线应用系统。当红外线收、发装置之间的隐形光路被阻挡时，接收装置可以立即察觉到，发出警示信号。利用这种对射系统，可以很方便地构建各种隐蔽的防盗警戒布控，还可以用于各种设备的安全防护或者自动控制方面，过探测特定空间中，一定波长围红外光线的位置移动，识别空间围是否有移动人体存在，达到安全警戒或者自动控制的目的。使用红外线做信号载波的优点很多：成本低、传播围和方向可以控制（不会穿过墙壁，对隔壁家的电视造成影响）、不产生电磁辐射干扰，也不受干扰等等。因此被广泛地应用在各个技术领域中。

所谓感应式门铃是针对传统的按键门铃而讲的。传统的门铃都为按键门铃，正常使用寿命为一年（按20次/天）。而红外线感应式门铃，刚好可以取代人们按传统门铃的按钮的动作。直接由红外线感应触发门铃响起，节约了每年换按钮的成本，环保，美观。亦可作为警报作用。极大推到了人们的智能水平。随着微电子技术、无线技术和网络技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高，更廉价、功能更多、性能更好的无线遥控音乐门铃不断被研究并生产流入市场。

本设计是在指导老师给定课题的基础上经过分析利用红外线传感器探测人体反射回来的红外线信号原理设计出来的红外线感应门铃。容广泛，灵活应用。

课题利用LM567、CD4001芯片，以及红外线传感器原理设计而成的典型电路。电路设计简单，能够应用到很多领域，有较高的实用价值，可以起到提醒的作用。

1.2 课题研究背景

该感应门铃能探测到从红外线发射管发出的红外线，当人进入反射区域，红外线被人体反射回来，被红外线接收管收到后，经过电路处理，从而发出音频信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合的提醒门铃和报警功能。可以说这个设计是一个价格低廉，安全可靠的报警系统。

红外遥控电路功耗低，可靠性高，相互干扰小，已在现代生活中得到广泛的应用，例如红外线加热、红外线医疗器械、红外线通讯、红外线摄像、红外线遥控等，红外线遥控只是红外线众多应用中的一部分，目前在家用电器中广泛应用的彩电遥控器、录像机遥控器，VCD机遥控器、高保真音响遥控器等，都采用了红外线遥控，它使这些家用电器的控制变得十分简单、方便。

1.3 课题研究容

课题通过对红外反射感应系统的设计和分析，用LM567通用音调译码器、红外线发射接收装置、CD4001或非门、三极管等器件设计电路。可以监测到一定围人体的运动，并发出音频信号。熟悉Protel 99se软件的应用，并且应用Protel 99se软件画出原理图以及制作电路板，制作实物并且调试、展示功能。掌握红外线发光二极管和红外线接收二极管的工作原理，理解芯片LM567和CD4001芯片的工作方式。熟悉做板的方法和焊接的技术。正确调试出电路的实物功能。1.4 设计在国外研究现状

报警系统以维护社会公共安全为目的，运用安全防产品和其它相关产品所构成的入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、停车场管理系统、防爆安全检查系统等，或由这些系统为子系统组合或集成的电子系统或网络。报警系统与人们的生活息息相关，随着经济的发展，人民生活水平的提高，报警系统更成为了构建社会治安防控体系、维护社会稳定的重要容，并受到社会广泛的关注。在国，报警安防产业正在快速发展，具体表现在：应用领域越来越广；需求点增多；普通家庭对安全产品需求的提高，应急体系、平安社会、平安城市、科技强警等政府项目促进了安防市场的升温。入侵报警系统是安全防系统的重要组成部分，主要是利用传感器技术和电子信息技术探测并指示非法进入或试图非法

进入设防区域的行为、处理报警信息、发出报警信息的电子系统或网络。随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵，使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉，性能可靠的报警系统，必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光，隐蔽性能良好，因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。