红外报警器电路设计要点
红外报警器设计方案
红外报警器设计方案红外报警器是一种常见的安防设备，主要通过红外线感应人体或物体的移动来发出报警信号。
下面我们将介绍一个红外报警器的设计方案。
一、硬件设计：1. 红外传感器：选择一款高灵敏度、稳定性好的红外传感器，可根据需要选择单向、双向感应器。
2. 控制电路：使用单片机来控制红外传感器和报警器之间的通信和协调工作。
选择适合的单片机并编写相应的程序。
3. 报警器：可以选择蜂鸣器或闪光灯来作为报警器。
根据需要，也可以选择同时使用蜂鸣器和闪光灯。
4. 电源：选择适合的电源供电，可以使用直流电源或锂电池进行供电。
二、软件设计：1. 红外传感器控制程序：编写红外传感器的驱动程序，用于控制传感器的工作模式和参数设置。
2. 报警逻辑程序：编写报警逻辑程序，当红外传感器检测到有人或物体移动时，触发报警器的报警信号。
3. 报警器控制程序：编写报警器的控制程序，用于控制报警器的开关和报警信号的输出。
三、硬件连接：1. 将红外传感器连接到单片机的输入引脚，以读取传感器的信号。
2. 将报警器连接到单片机的输出引脚，以触发报警器的工作。
3. 将电源连接到单片机和其他电路的相应引脚，以提供稳定的电源供电。
四、功能扩展：1. 灵敏度调节：根据需要，可以在电路中加入灵敏度调节电路，以实现对红外传感器的灵敏度进行调节。
2. 报警延时：可以在报警逻辑程序中加入延时功能，即当触发报警后，可以设置一段时间内不再重复触发报警，以避免不必要的干扰。
五、测试和优化：1. 完成硬件和软件的设计后，需要进行测试和优化，确保红外报警器的性能和稳定性。
2. 可以通过改变灵敏度、延时等参数来对红外报警器进行调试和优化，使其在实际应用中达到较好的效果。
以上是一个简单的红外报警器设计方案，设计者可以根据自己的需求和实际情况进行相应的修改和完善。
设计过程中需要考虑安全性、稳定性和易用性等因素，确保红外报警器在使用中能够准确、可靠地发挥作用。
红外线探测防盗报警器电路设计
一、任务与要求：本设计（论文）课题来源及应达到的目的：红外线具有隐蔽性，在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。
此类装置设计的要点：其一是能有效判断是否有人员进入；其二是尽可能大地增加防护范围。
当然，系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。
至于报警可采用声光信号。
本设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：★查阅防盗报警方面的相关资料，了解此方面的发展状况；★掌握红外发送与接收技术；★采用脉冲式发射以尽量增加作用范围；★考虑抗干扰措施；★采用合理的声光报警方案；★设计、实现该系统；★撰写设计报告。
二、分析此类设计的要点在于红外线信号的发射与接收部分，由于目在市场上常用的红外线发射器件和接收器件都具有频率选择性，因此要想得到较好的传输距离和稳定的性能，必须将驱动红外线发射管工作的振荡电路频率调整在红外发射器件的工作频率附近，现大部分产品的频率为 38KHz，我们在设计该电路时，也是让其555电路组成的振荡器工作在38KHz附近。
至于接收电路，作为报警工作的话，没有像红外线通讯那样要精确地还原出发射端发射的每一个数据，因此相对来说，要求可以放宽一些，设计时可以通过低通滤波，加倍压整流等措施，将发射的红外线信号转变成用于控制的直流控制电压，可以理解为：当有红外线信号收到时输出一个高电平信号，如果有人阻断了红外线信号，输出一个低电平信号，后续电路通过这个低电平信号启动报警。
从实际的效果来看，报警信号必带有锁存功能，即当有人进入设防区域后报警信号就被锁住即使人离开，报警也将继续，直到人为的按动复位键才停止报警。
三、原理图图片1555电路作为发射振荡器方案电路图[点击原始大小查图片1555双音报警电路红外线探测防盗报警器电路设计发布:2011-09-01 | 作者: | 来源: luliangchao | 查看:593次 | 用户关注： 该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。
红外报警器的设计
基于CAN总线的红外报警系统的设计第1章红外报警技术应用本设计采用被动式红外报警，被动式红外报警器属于空间控制型探测器。
其警戒范围在不同方向呈多个单波束状态，组成立体扇形感热区域，构成立体警戒。
而且由于其本身不向外界辐射任何能量，是由探测器直接探测来自移动目标的红外辐射。
因此就隐蔽性而言更优于主动式红外报警器。
被动式红外报警器主要是由光学系统、热传感器(或称红外传感器)及报警控制器等部分组成，如图1.1所示。
光学系统红外传感器报警控制器信号处理红外辐射图1.1 被动式红外报警器的基本组成1.1 PM612型红外探测器的原理及应用热释电红外线传感器是20世纪80年代发展起来并从90年代开始大量应用的一种新型高灵敏度探测元件。
它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量变化，并将其转换成电压信号输出。
将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如用于电源开关控制、防盗防火报警、自动监测等。
热释电红外传感器不仅适用于防盗报警场所，亦适用于对人体伤害极为严重的高压电及X射线、射线自动报警等。
PM612型热释电红外传感器的采用的是用红外热释电材料锆钛酸铅制成的双敏感元。
某些强介电物质的表面受了红外线的辐射能量，其表面产生温度变化，随着温度的上升或下降，在这些物质表面上就会产生电荷的变化，这种现象称为热释电效应，是热释电效应的一种。
这种现象在锆钛酸铅之类的强介电物质材料上表现得特别显著。
若在锆钛酸铅一类的晶体的上下表面镀膜形成电极，若有红外线间歇地照射，其表面温度上升△T，其晶体内部的原予排列将将产生变化，引起自发极化电荷△P，设该元件的电容量为C，则该元件的电压为△P/C。
这里要指出的是，热释电效应产生的表面电荷不是永存的，只要它出现，很快便被空气中的各离子所结合。
因此，用热释电效应制成的红外线传感器往往需要在元件的前面加机械式的周期遮光装置。
如红外线测温计在测量静止物体(包括人体)时需要加周期遮光装置，只有检测运动的人体时才无遮光装置，所以这种传感器也称为人体运动传感器。
红外线报警电路设计报告
红外线报警电路设计报告一．设计任务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。
二．设计要求(1)反射式的有效探测距离>50cm(2)系统采用单5V供电(3)发出的声光报警能够持续10-15S时间，然后自动解除报警（或者采用手动解除报警）。
三．方案选择及电路的工作原理方案一:采用LM567锁相环电路。
反射式红外线防盗报警器由LM567 及其外围电路产生方波振荡信号, 驱动三极管控制的红外线发射电路，并将接收的信号同其产生的方波信号的频率与相位进行比较, 当某一连续输入的信号落在给定的通频带内时, 锁相环电路将此信号锁定。
无信号输入时8号脚输出高电平，有信号时8脚输出低电平。
此电路具有抗干扰能力强的优点。
方案二:采用555定时器产生振荡电路。
由555定时器产生脉冲波驱动红外发光管，接收管处用同向放大器放大信号。
当有信号输入时，放大后的电压经同相比较器比较后，驱动三极管电路。
此电路受外界红外线干扰强,但可通过滤波和调节电压比较器的基准电压较低外界红外线对电路结果的影响。
基于已学了555定时器, 对其掌握得较好,且由NE555产生脉冲波电路简单,方便调占空比，电路又便于调试,所以选择了方案二。
四．单元电路设计计算与元器件的选择1.555定时器振荡电路: 为了使探测距离大于50cm,需要脉冲波的频率较大，预计为2-3kHz,其它参数为 R1 = 2K、 R2 = 10K、 C2 = 0.1uF、 C3 = 0.01uF,电位器R9 = 1K，产生的脉冲频率 f = 1/0.7(R1 + 2R2)C2 = 2-3kHz, 占空比q = (R1 + R2) / (R1 + 2R2) = 0.545；2.同相放大器电路: R4 = 1K、R5 = 1M、C4 = 0.1uF；电压放大倍数Au = R5/ R4 = 1000；3.延时电路: 由于受外界的干扰，没有人靠近时测得比较器输入端电压为1.6V左右，所以放电不完全，要达到10-15秒的延时则需按完全放电时间为20多秒计算参数。
红外报警电路设计报告
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方案二三.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时放电管截止。
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。
模拟电路设计红外控制报警器
模拟电路设计红外控制报警器设计红外控制报警器的模拟电路可以分为三个主要部分：红外接收器电路、信号处理电路和报警输出电路。
1.红外接收器电路：红外接收器电路主要是用于接收来自红外遥控器的信号，并将其转换为模拟电压信号。
在设计电路时，可以选择使用红外发射二极管（LED）作为光源，并通过调整发射频率和脉冲宽度来实现不同的遥控信号编码方式。
红外接收器一般采用红外光电二极管、红外光敏晶体管或红外光敏二极管等元件。
2.信号处理电路：信号处理电路主要是对接收到的红外信号进行解码和滤波处理，以便识别出有效的遥控信号。
一般使用的解码方法有脉宽解码、频率解码和码组解码等。
可以根据具体需求选择合适的解码方式。
同时，为了防止接收到的信号被干扰，可以在信号处理电路中加入滤波器，如低通滤波器等。
3.报警输出电路：报警输出电路主要是控制报警器的工作状态，并将报警信号转换为可视或可听的报警信号。
在设计电路时，可以选择使用声音输出装置（如扬声器）或可视化装置（如指示灯）作为报警输出元件。
在电路设计中，应考虑报警器的声音大小和频率，以适应不同情况下的报警需求。
在整个电路设计中应注意以下几点：1.在选取元件时，要保证其工作在合适的工作范围内，以确保电路的性能和可靠性；2.可以通过使用多级放大器来增强信号的幅度，以便实现适当的信号处理；3.在电路设计中，要注意信号的耦合和隔离，以防止信号干扰和意外反馈。
总结：红外控制报警器的模拟电路设计涉及到红外接收器电路、信号处理电路和报警输出电路三个主要部分。
通过合理选择元件和设计电路结构，可以实现红外信号的接收、解码和报警输出等功能。
同时，还需要注意电路的性能和可靠性，并采取适当的措施来防止信号干扰和意外反馈。
两个以上的红外光敏二极管受到外界光源的影响时候会影响到红外控制报警器的正常工作。
基于单片机的红外报警器设计
基于单片机的红外报警器设计红外报警器是一种常见的安防设备，可以通过红外感应技术来监测周围环境的变化，并在检测到异常时发出警报。
本文将介绍一个基于单片机的红外报警器设计方案。
一、设计原理红外报警器的工作原理是通过红外传感器来感知周围环境中的红外辐射情况。
一般来说，人体会发出一定的红外辐射，当有人靠近红外传感器时，红外辐射的强度会发生变化，从而触发报警器。
设计一个基于单片机的红外报警器主要包括以下几个部分：1.红外传感器：用于接收周围环境中的红外辐射。
2.单片机：作为控制核心，接收红外传感器的信号并进行处理。
3.报警装置：当检测到异常时，通过报警装置发出警报。
二、硬件设计1.红外传感器模块设计：红外传感器模块用于感知周围环境中的红外辐射。
一般来说，红外传感器模块包含一个红外接收器和一个运放。
红外接收器将周围的红外辐射转换为电信号，然后通过运放放大，输出给单片机进行处理。
2.单片机模块设计：单片机模块是整个红外报警器的核心控制单元。
在设计过程中，首先需要选择适合的单片机型号，根据具体需求来决定。
单片机需要通过IO口接收红外传感器的信号，并进行处理。
当检测到红外辐射强度发生变化时，单片机会触发报警逻辑，通过IO口控制报警装置。
3.报警装置设计：报警装置是红外报警器的输出部分。
根据实际需求，可以选择不同的报警装置，如蜂鸣器、警示灯等。
根据控制逻辑，当单片机触发了报警逻辑后，通过IO口开启蜂鸣器等报警装置，发出警报。
三、软件设计在软件设计中，主要需要进行以下编程：1.初始化单片机和IO口，设置红外传感器输入和报警装置输出的IO 口。
2.设置定时器中断，用于定时检测红外传感器的信号，以及控制报警装置的开启和关闭。
3.编写中断服务程序，当检测到红外辐射变化时，触发相应的中断程序。
4.编写报警逻辑，包括报警时长、报警频率等。
5.编写主循环程序，用于监测红外传感器信号和控制报警装置状态。
四、总结本文介绍了一个基于单片机的红外报警器设计方案。
红外报警电路设计
第15章红外报警电路15.1 实践目的1．掌握红外发光二极管和红外接收二极管的工作原理；2．掌握集成TL0038红外接收器工作原理；3．进一步熟悉单片机应用系统设计、开发方法。
15.2 实践内容1．简单红外报警器设计一个基本红外二极管的报警器，红外发射二极管发射红外线，红外接收二极管接收红外线。
无物体遮挡时，红外接收二极管可以接收到红外光，蜂鸣器不发出声音；当有物体遮挡时，红外接收二极管不能接收到红外光，蜂鸣器发出声音，提示报警。
2．集成红外报警器设计一个基于集成TL0038红外接收器的报警器，用红外发射二极管发射一定频率的红外光信号，如有障碍物挡住，TL0038不能接收到，有声音提示报警；当无障碍物挡住，TL0038能接收到红外光，无声音提示。
15.3 相关知识1. 红外发射二极管红外二极管的工作原理与外形与发光二极管相似，如图15-1所示。
常用的红外发光二极管（如SE303.PH303)，管压降约1.4V，工作电流一般小于20mA。
为了适应不同的工作电压，回路中常常串有限流电阻。
发射红外线去控制相应的受控装置时，其控制的距离与发射功率成正比。
为了增加红外线的控制距离，红外发光二极管都工作于脉冲状态，因为脉动光（调制光）的有效传送距离与脉冲的峰值电流Ip成正比，只需尽量提高峰值Ip，就能增加红外光的发射距离。
提高Ip 的方法，是减小脉冲占空比，即压缩脉冲的宽度T，一些彩电红外遥控器，其红外发光管的工作脉冲占空比约为1/3～1/4；一些电器产品红外遥控器，其占空比是1/10。
减小脉冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加。
常见的红外发光二极管，其功率分为小功率(1mW～10mW)、中功率（20mW～50mW)和大功率（50mW～100mW以上)三大类。
要使红外发光二极管产生调制光，只需在驱动管上加上一定频率的脉冲电压即可。
用红外发光二极管发射红外线去控制受控装置时，受控装置中均有相应的红外光——电转换元件，如红外接收二极管，光电三极管等。
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摘要
本次课设课设题目为红外报警器，是以电路为基础，低频电子线路为指导，采用中小规模集成芯555、三极管、红外二极管、蜂鸣器和各种电阻设计而成。
该电路工作原理简单，由555芯片经电源产生的自激信号为红外发射二极管提供电压使其发出特定频率红外光，红外接收二极管作为一个开关控制蜂鸣器的响与不响。
本报警器可以实现对局部通道的监控报警作用，也可用来对重要物品的保护。
通过对报警电路的设计及焊接，最后能够实现它的功能。
关键字：红外报警器；555定时器；多谐振荡器。
（1）采用红外对管电路结构，当其中光路被遮挡时，报警器发出间歇式报警。
（2）采用LED显示，0代表未遮挡，1代表光被遮挡。
（3）每遮挡一次LED显示逐次增加。
（4）设置外部按键，当按键按下时，计算清零。
（5）蜂鸣器的报警由555多谐振荡器给出
用中小规模集成芯片设计并制作红外报警器电路。
红外对管中，红外接收管可采用光敏二极管，从光敏二极管的特性知，光敏二极管具有受光导通，不受光截止的特性。
因此，可以利用光敏二极管作为开光，控制蜂鸣器的响与不响。
采用555多谐振荡器，给蜂鸣器自激信号，给蜂鸣器提供一个电源信号，再通过二极管与4脚相连可控制蜂鸣器状态。
LED显示状态可采用七段数码管显示数字0、1，0代表光敏二极管未被遮挡，1代表被遮挡。
电路状态计数可采用74161构成的十进制计数器，通过LED显示数字计数。
在这个方案中，首先采用555多谐振荡器给发生二极管一个脉冲信号，这样才可以使接收二极管产生一个不对称的脉冲信号，同时是一个交流信号。
再由运放使交流信号放大，并且需要利用三极管的开关作用对蜂鸣器的支线进行短路或者不短路。
本方案中元件选取虽多，但是多是用到相同元件控制，在达到同一目的情况下电路相对简单，成本更低的方案。
3 元件及芯片的介绍
3.1 555多谐振荡器：
图3.1多谐振荡器电路
由555定时器构成的多谐振荡器电路如图示，图中电容C、电阻R1、R2作为振荡器的定时元件，决定着输出矩形波正负脉冲的宽度。
定时器的触发输入端（2脚）和阀值输入端（6脚）与电容相连，集电极开路输出端（7脚）接R1、R2相连处，用以控制电容C的冲放电，外界控制输入端（5脚）通过电容接地。
3.2 74161集成计数器
图3.2加法计数器
如图示为74161构成的一个十进制加法计数器，初始状态为0。
74161翻转是在时钟信号的上升沿完成的，MR是异步清零端，ENP、ENT是使能控制端，LOAD 置数端，D0、D1、D2、D3是四个数据输入端，RCO是进位输出端。
异步清零：当MR非为零时，其他输入任意，可以使计数器立即清零。
计数：当MR非等于LOAD非等于1，ENP=ENT=1时，在时钟脉冲CLK的上升沿到来时，计数器进行计数。
Q端的状态按自然态序变化。
表3.1 74161功能表
3.3 BCD-七段译码器7448
BCD七段译码器7448输入是4位码，对应的输出是7位码，且可能是多位有效。
严格地说，称之为代码变换器更为确切，但习惯上仍称之为BCD七段显示译码器。
7448的符号如下图。
图3.3 BCD七段译码管7448
该芯片的输入A、B、C、D是4位BCD码，输出是七段反码。
某一位输出为0表示将数码管对应段点亮，为1表示对应段熄灭。
试灯输入，检查数码管各段是否能正常发光当LT非=0时，无论输入A、B、C、D为何种状态，译码器输出均为低电平，
若驱动的数码管正常，是显示8。
3.4 七段数码管
七段数码管也称七段LED数码管，结构图如下图示。
它是由七个离散的发光二极管集成在一起排列成8字形成，用于显示十进制数字。
LED数码管的内部有共阳极接法和共阴极接法两种，本方案用共阴极LED数码管。
共阴极接法的数码管是阴极共同接地，阳极经限流电阻接高电平。
图3.4七段数码管
通常数码管的每个发光段由多个二极管组成，需要较大的驱动电压和电流，由于TTL集成的电路低电平驱动能力比高电平驱动能力大的多，所以常用低电平有效的OC 门输出的七段译码器来驱动。
4系统的组成和工作原理
4.1红外发射电路
此电路主要由一个电阻和红外发光二极管。
发射管在外加电压的作用下可发射红外光，这种红外光可以被红外接收二极管接收。
发光二极管的工作电压为外接收管受到红外线照射，就会处于导通状态，否则处于截止状态。
发光二极管的工作电流为5mA-20mA之间范围内才能发光，根据计算可得此时与发光二极管之间串联的电阻为250Ω到1000Ω之间故在电路中选用了5V电压和510Ω电阻。
此时处于开始发射红外线。
图4.1红外发射电路
4.2红外接收电路
红外接收管采用红外光敏二极管，为了保护红外光敏二极管，选用R6为30k欧姆。
555构成的多谢振荡器取R4=10k欧姆，R5=4k欧姆，C3=100nf，此时可达到800Hz，C4的作用是提高555的抗干扰能力，取C4=10nf。
本部分工作原理如下：当红外接收二极管接收到红外线时，接收二极管导通，使得555芯片的4管脚短接，从而555芯片不工作，不会产生自激作用，因此蜂鸣器两端没有电压则不响。
反之，当红外接收二极管没有接收到红外线时，接收二级管截止，555芯片正常工作，给蜂鸣器提供电压，则蜂鸣器响。
图4.2红外接收电路
4.3 状态显示电路
此部分采用高电平有效的七段译码器驱动(7448芯片)和共阴极LED七段数码管。
由7448功能表知，把A1、A2、A3脚接地，A0脚的高低电平可控制数码管显示1、0状态。
因此，通过与红外接收电路中红外接收管相接可判断红外光是否被遮挡。
图4.3状态显示电路
4.4 计数和清零电路
此部分采用计数器74161、七段译码器7448和七段数码管。
74161为四位二进制加法计数器，采用二进制编码，初始状态为零。
十进制计数器S n-1的二进编码为S n-1=0000+1001=1001，反馈逻辑LOAD=Q3Q0。
MR脚通过按钮接地可控制计数器清零。
图4.4计数和清零电路
5系统元件参数计算
红外接收电路，由555定时器和三极管构成的红外接收电路。
其中555构成多谐振荡器，取R4=10千欧姆，R5=4.0千欧，C2=100nF此时可以达到所要求的30KHz 频率。
电容C2的作用是抗干扰作用，取C3=10nF。
为保护555芯片，与三管脚串联一个电阻R8，取R3=100欧。
理论计算结果：f1=1.43/((R4+2R5)*C)=794Hz
6 系统调试和结果
在调试过程中，电源正负极且不可接反，否则二极管很容易被击穿或烧掉。
接收二极管的电阻必须足够大保护二极管不会被击穿。
确保电路正确后，再经调试，看器件是否正常工作。
在红外接收管未被遮挡住时，状态显示电路中数码管显示0，符合设计要求，0代表未遮挡。
如下图。
图6.1状态显示电路结果
当光线被遮挡第7次时，计数显示电路中数码管显示7，正确的显示了红外接收管失光次数。
如下图示。
图6.2计数显示电路结果
参考文献
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