热释电红外报警器
热释电红外防盗报警器

综述题目:热释电红外传感器防盗报警器设计与实现专业班级:姓名:学号:01热释电红外传感器1.1热释电红外传感器的基础知识热释电效应同压电效应类似,是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象。
热释电传感器是对温度敏感的传感器。
它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成,在元件两个表面做成电极,在传感器监测范围内温度有ΔT的变化时,热释电效应会在两个电极上会产生电荷ΔQ,即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。
由于它的输出阻抗极高,在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。
热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失,即当环境温度稳定不变时,ΔT=0,则传感器无输出。
当人体进入检测区,因人体温度与环境温度有差别,产生ΔT,则有ΔT输出;若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器也没有输出了。
所以这种传感器检测人体或者动物的活动传感。
由实验证明,传感器不加光学透镜(也称菲涅尔透镜),其检测距离小于2m,而加上光学透镜后,其检测距离可大于7m。
1.2热释电红外线传感器的原理特性热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。
不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶,其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成,其极化随温度的变化而变化。
为了抑制因自身温度变化而产生的干扰,该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式,因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化,并将其转换为电信号输出。
热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。
由于热电元输出的是电荷信号,并不能直接使用因而需要用电阻将其转换为电压形式,该电阻阻抗高达104MΩ,故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式即源极跟随器来完成阻抗变换。
热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。
设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片,并在它的两面镀上金属电极,然后加电对其进行极化,这样便制成了热释电探测元。
热释电人体红外报警器的常用芯片的基本知识

热释电人体红外报警器的常用芯片的基本知识热释电人体红外报警器是一种广泛应用于家庭、商业、办公等领域的安全防范设备。
它可以通过采集人体的红外热量,来确定人体的存在,并发出警报。
其中,常用芯片是热释电传感器(Pyroelectric Sensor)和控制芯片(Control Chip)。
一、热释电传感器热释电传感器是热释电人体红外报警器的核心部件。
它是一种利用热释电效应制成的微型传感器,具有灵敏度高、可靠性好、功耗低等特点。
其工作原理是通过检测物体的红外辐射,将热量转换成电信号输出,在红外辐射强度变化时能够产生电荷,从而有效地提高探测器的灵敏度。
目前,热释电传感器已广泛应用到各种安防领域中。
二、控制芯片控制芯片是热释电人体红外报警器的另一个核心部件,它主要负责控制热释电传感器的输出信号,并处理传感器采集的数据。
常用的控制芯片有两类,一类是数字控制芯片(Digital Control Chip),另一类是模拟控制芯片(Analog Control Chip)。
数字控制芯片适用于高速数字信号处理,而模拟控制芯片适用于需要高精度信号处理的场合。
三、常见问题及解决方案在使用热释电人体红外报警器时,常见的问题有多种。
以下是其中的几个解决方案:(一)、误报问题误报问题是热释电人体红外报警器常见的问题之一。
误报的原因可能是传感器所处环境温度变化大或者某种因素导致的误报。
一般来说,可以通过调节热释电传感器的灵敏度,来解决误报问题。
(二)、漏报问题漏报问题是另一个常见的问题。
漏报的原因可能是传感器使用寿命老化,或者传感器所处环境温度变化较小。
为了解决漏报问题,可以定期更换传感器或增加热释电传感器的数量。
(三)、传感器定位问题传感器定位问题是一个极为重要的问题。
如果传感器安装位置不对,就可能会导致传感器无法正常工作。
在选择传感器安装位置时,应该注意避免在阳光直射或通风不良的地方,以及避免与其他电子设备干扰。
总之,热释电人体红外报警器可以有效地提高家庭、商业、办公等领域的安全防范能力。
热释电红外防盗报警器设计方案

热释电红外防盗报警器设计方案1.设计背景随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展,人们生活水平得到了很大的提高,对私有财产的保护意识在不断的增强,因而对防盗措施提出了新的要求。
本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。
就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器,但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。
而本设计中所使用的红外线是不可见光,有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。
这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线,并将其转变为电压信号,同时,热释电红外传感器既可用于防盗报警装置,也可用于制动控制、接近开关、遥测等领域。
2.设计方案2.1方案比较方案一:由红外传感器、电源电路、放大电路、ADC数模转换电路、AT89S52单片机中央控制电路、复位电路、中断电路、报警电路等构成。
输入的红外信号由数模转换电路转换为电信号,低电平输入单片机,由单片机输出放大信号到报警电路,使蜂鸣器发出报警信号,而中断电路和复位电路可以对报警电路进行控制。
方案二:由热释电红外传感器接收电路、放大电路、复位电路、中断电路、电源电路、报警电路构成。
当热释电红外传感器检测的人体辐射的红外线后,由放大电路将信号放大后的低电平电信号输入单片机后,由单片机输出放大信号到报警电路,使蜂鸣器发出报警信号,而中断电路和复位电路可以对报警电路进行控制。
万案二:由红外传感器、电源电路、放大电路、BIS0001处理电路、AT89S52单片机中央控制电路、复位电路、中断电路、报警电路等构成。
输入的红外信号由数模转换电路转换为电信号,低电平输入单片机,由单片机输出放大信号到报警电路,使蜂鸣器发出报警信号,而中断电路和复位电路可以对报警电路进行控制。
综合比较方案二比较可行。
2.2方案论证以上三个方案大体相同,都是由检测电路、单片机、报警电路、复位电路、中断电路、声光报警电路组成,所用到的电路和器件不同可以决定它们的特性和实用性。
智能热释电红外报警器

科技 圈向导
21 年 0 期 02 第 5
智能热释 电红 外报警 器
刘 俊
( 河海大学
【 摘
江苏
常州
23 2 ) 1 0 2
要】 电子防盗 系统成 为人们 生活 中不可或缺的一部分 , 本文详细介绍 了一款 以热释 电红外元件为传感 器、 单片机 为控制核心 、 通过
GS 模 块 发 送 短 信 的 防盗 报 警 器 。 M
【 关键词 】 片机; 电红 外传发展 . 人们生活水 平的提高 . 们越来越注重 自身所 于不 可重复触发工作方式 输 出延迟 时间由外部 的 R 人 9和 C 7的大小 处 的环境是 否安全 , 当无人在家时 。 必须考虑家 中财产 的安全 。 本文介 调整 . 触发封锁时间 由外部 的 R 0 c 的大小调整 1和 6 绍一种红外热释 电报警器 . 它制作简单 . 抗干扰能力强 。 由于其采集不 2短 信发 送模 块 . 可见 光 , 用其做防盗报警 器 . 具有 良好 的隐蔽性 . 有人员入侵 , 若 报警 G M系统是移动通讯体制 中应用最 广泛的一种系统 一 些公司 S 器 即可发送 报警信 息给主人 , 安全性更好 。 推出的 G M无线双频调制解 调器 . S 可以为语音传输 、 短信发送和数据 1热释电效应及热释电模块 工作 电路 . 业务提供无线接 1 。 3 而这些无线双频调制解调器可以轻松嵌入到用户 11 .热释 电效应简述 自己的产 品当中. 利用 G M模块 的串行接 1 . S 3 单片机向模块发出一系 红 外线 具有 很强 的热 效应 . 当红外线 照射 到一 些 晶体上 时 , 在 列 的 A 命令 . T 在本设计 中用 到 A + M F 1 A + M S他们 的作 TC G = 和 TC G . 晶体 两端 将会 产生 数 量相 等而 符号 相 反 的 电荷 . 种 晶体 由 于热 用分别是选择短 信格 式为 T X 模式 和发送 短信息 . 这 ET 这样就能达到控 变 化 而 产生 的 电极 化现 象 称 为热 释 电 效应 人 体 都有 恒 定 的体 制 G M模块收发 S 的 目的。但是 . S MS 用单片机编程实现时 . 必须注意 温 . 般在 3 一 7度 . 以会发 出波长 为 lu 所 O m左 右 的红 外线 , 释 电 它发送指令需要发送指令字符的 A CI 热 S I码 红 外传 感 器就 是靠 探测 人 体发 射 的 1 u 0 m左 右 的红外 线 而进 行 工 3单 片机 控 制模 块 . 作的。 报 警器 的控 制 核心是 a e 95 单 片机 .是 一 款简 单且 常见 t 1 s1 m 8 热 释 电红外 传感 器 内部 包含 两个 互相 串联 或者 并 联 的热释 电 的单片 机 , 这里 主要介 绍单 片机 的程序设 计 。开 机上 电后 . 程序 的 元, 而且两个 电极化 方 向正好 相反 . 一旦人侵 入热释 电探测 区域 , 人 语 句在 主 函数 中一条 条 执行 .单 片 机和 G M模 块 分 别 进行 初始 S 体所 辐射 出的红外线 被热释 电元接 收 . 但是 两片热 释电元 接收 到的 化 。单 片 机的初 始化 包括设 置 串 1工 作方式 、 特率 。 1 初始化 3 波 串3 热量 不同 . 热释 电也 不 同. 不能抵 消 . 由探测 元件将 探测并 接收 到的 程 序如下 : 红外 辐射转变 成微弱 的电压信 号 . 经装 在探头 内 的场效应 管放 大后 S O = x0 H A T方式 1 C N 05 ; U R : UR:RN1 8位 A T E =: 允许接收 向外输 出 。 P ON OO : / M0 = : C = x 0 / D 0波特率不加倍 s 1 . 涅 尔 透 镜 2菲 T D O2: l 1 MO = x 0 / 方式 2用于 U R T 。 A T波特率 为 了提高探测器的探测灵敏度同时增大探测距离 . 一般在探 测器 T 1O F H = x D; 的前方装设一个菲涅尔透镜。 菲涅尔透镜作用有两个 : 一是聚焦作用 , T 1 0F : # R L =xD UA T波特率设置:6 0 9 0 即将热释红外信号折射到热释电红外传感器上 . 不使用菲涅尔透镜 时 T =; RI I 传 感器 的探测半 径不足 2 . 米 当配上菲涅 尔透镜时 . 感器的探测半 传 G M模块初始化时需选择短信格式为 T X 模式 . S ET 这里只需要 向 径可达到 1 米 O 第二个作用是利用透镜的特殊光学原理 . 测器前 主人发 送信息 即可 .不需要 接收 主人 发送 的数 据 . S 在探 G M模块设 置为 方产 生一个交 替变化 的“ 区” 高灵 敏 区” 当有人从 透镜 前走过 T X 盲 和“ . E T模式 程序如下 : 时. 人体发 出的红外 线就不 断地 交替从 “ 区” 盲 进入 “ 高灵 敏区” 这样 . u h r i 0 c a _ : 就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形 式输人 . 从而强其能量 幅 uh r cd m d[ ” T C F I ” ca oe o e =A + MG = @ : ] 度。 w i (o e ] hl m d [!= 0 e i 1 热释电传感器模块 电路 . 3 { 目 市场上常采用 R 2 O 前 E O B型热释 电红外 传感 器作为探测元件 . S U = o e] B F m d[; i 能以非接触 方式探 测出人 体辐射 出的红外线 . 通过外 围电路将其转 并 w i (I : ) h l r = o; eI . 化 为电信 号输出。B S 0 0 是一款常用 的红外热 释电处理 芯片, IS 0 1 它是 T= ; I 0 由运算放 大器、 电压 比较器 、 状态 控制器 、 迟时间定时器 以及封锁时 延 i +: + 间定 时器 等构成 的数模混 合专用集成 电路 )
热释电红外报警器

电子技术课程设计成绩评定表设计课题:热释电红外报警器学院名称:电气工程学院专业班级:电气F1206 学生:学号:指导教师:高云婷、徐振方设计地点:31-521设计时间:2014-7-7~2014-7-14电子技术课程设计课程设计名称:热释电红外报警器专业班级:电气F1206班学生姓名:学号:指导教师:高云婷、徐振方课程设计地点:31-521课程设计时间:2014-7-7~2014-7-14电子技术课程设计任务书目录热释电红外报警器 (5)1、设计题目及要求 (5)1.1、题目 (5)1.2、设计要求 (5)1.2.1、热释电红外报警器具有以下功能: (5)1.3、给定条件: (5)2、设计方案 (6)2.1设计方案分析论述 (6)2.2方框图 (6)3、电路设计 (7)3.1菲涅尔透镜 (7)3.1.1作用 (7)3.1.2原理 (7)3.2热释电感应模块 (8)3.2.1传感器简介 (8)3.2.2传感器结构图: (8)3.3 BISS0001红外传感信号处理器 (9)2.3.1简介 (9)2.3.2管脚图 (9)3.3.4热释电红外传感器的主要工作参数: (10)3.3.5系统电路图: (11)3.3.6工作原理 (12)3.3.7 BISS0001特点 (14)3.4报警器电路设计 (15)4、整机电路图 (16)5、制作与调试 (17)5.1制作: (17)5.2调试 (17)6、心得体会 (17)7、参考文献 (18)热释电红外报警器1、设计题目及要求1.1、题目热释电红外报警器1.2、设计要求1.2.1、热释电红外报警器具有以下功能:1.具备昼夜功能(白天有人进入报警区,该仪器也不报警,2.上有人进入报警区立即启动蜂鸣器,进入报警状态);3.感应距离小于3m;4.报警时间从20s~10min可调;5.电压采用220V~240V AC 50/60HZ。
1.3、给定条件:1.采用红外线感应探头,结合热释电感应模块BISS0001。
红外报警器

红外报警器
简介
红外报警器是一种应用于安防领域的设备,可以检测人体红外热量,当有人移动或停留时,就会发出警报。
基本原理
红外报警器基于热释电效应工作。
当有物体(如人体)通过红外热辐射时,热辐射会通过探测器引起一定程度的温度变化,从而产生所谓的热释电效应。
热释电元件在这种情况下会发生温度变化,产生微弱电流信号,然后通过信号放大电路和报警电路输出报警信号。
工作原理
红外报警器主要由红外探测器、信号处理模块、放大电路和报警电路组成。
当有人移动或静止时,人体在红外热辐射波段中就会产生微量信号,通过红外探测器进行接收,并通过信号处理模块对信号进行分析。
分析处理后,如果检测到人体移动或静止,就会通过报警电路和声光报警器等设备输出报警信号。
分类
根据使用应用,红外报警器可以分为以下几类:
•室内型:主要用于室内安防监控。
•室外型:主要用于室外环境监测,例如围墙、人行道、公园等场所。
•微波红外探测器:主要是从微波信号和红外热辐射两个方面来对目标进行检测和监测。
应用领域
红外报警器广泛应用于以下几个方面:
•家庭、公寓、商场等地的安全报警系统。
•重要区域、工程项目、大型会展、警车、消防车等场所的防盗报警系统。
•银行、金库、贵重物品保管库房、密码室等重要安全场所的防盗、备份防范系统。
•第一道防线的工厂、仓库、办公场所等的安防系统。
结语
红外报警器的出现,极大地提高了社会安全防范能力,它的使用范围越来越广泛。
但是,在选择使用红外报警器时,需要考虑到其灵敏度、鲁棒性、可靠性等因素,以确保其安全、稳定地运行。
热释电红外感应报警器

热释电红外感应报警器摘要:现代科技快速进步,社会飞速发展,高科技技术已经在人民生活中普及,使人们生活有了很大进步。
人们也越来越重视自己财产的安全性,同时人身安全也是很重要的一方面。
所以现在为了我们的人身安全和财产安全,防盗报警器广泛的用于家庭之中。
本文设计了利用热释电红外传感器进行监控,当检测到活动的人体时可以报警的报警器。
热释电红外传感器,它的制作简易、原理易懂、成本便宜、便于安装,而且抵抗干扰的性能优良,反应快速。
硬件部分使用单片机控制模块、红外探头模块、驱动执行报警模块、LED控制模块等器件。
软件部分采用51系列单片机STC89C52。
关键词:热释电红外传感器;单片机STC89C52;红外线目录1 设计背景 (1)2 设计任务分析 (1)3.系统概述 (1)4 本系统的设计方案 (1)4.1 硬件电路设计 (1)4.1.1 电源模块 (2)4.1.2 红外热释电模块 (2)4.1.2.1 热释电传感器 (2)4.1.2.2 菲涅耳透镜 (2)4.1.2.3 BISS0001 芯片 (3)4.1.2.4 信号采集处理模块 (4)4.1.3 51 单片机模块 (4)4.1.3.1 单片机 STC89C52 (4)4.1.3.2 单片机最小系统 (4)4.1.4 按键控制电路 (5)4.1.5 报警模块 (5)4.1.6 发光二极管状态指示模块 (6)4.2 总体原理图设计 (6)4.3 软件的程序实现 (7)4.3.1 主程序工作流程图 (7)4.3.2 报警判断程序 (7)4.3.3 程序的编写 (8)4.4 硬件调试及调试中遇到的问题 (8)5 总结评价 (8)参考文献 (9)附件一:实物图 (11)附件二:程序源代码 (12)1 设计背景改革开放以来,中国的国民收入飞速提高,生活质量节节攀升。
人们的家中购置了许多价值不菲的东西,防盗就成为了一个不可忽视的问题。
许多家庭的防盗措施只停留在锁上,防盗意识并不十分强。
热释电红外防盗报警器论文

热释电红外防盗报警器的设计摘要:随着现在社会的发展,时代进步,高新技术的快速融入,人们的生活发生了巨大的改变,人们置购了大量高新技术的产品,许多高科技产品的使用越来越成为家庭生活的主旋律,因此人们对自己所处环境的安全要求就越来越高,特别是家居安全,不得不时刻留意不速之客的光顾。
现在许多小区都有着保安看管,但在一些农村就没有这些设施了,于是,许多家庭都安装了报警系统,这有效的保护了大家的财产安全。
在本文中,介绍一种利用热释电红外传感器进行监控,并进行报警的系统的设计。
该报警器主要由热释电红外传感器及其检测电路,报警电路组成。
热释电红外传感器是报警器设计中的核心器件,它可把人体的红外信号转换为电信号以供信号处理部分使用。
检测电路主要是把传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、延迟、比较,从而实现报警功能。
关键词:热释电红外传感器报警电路目录1.绪论 (2)1.1、设计背景 (2)1.2、设计概述 (2)2.设计思路 (3)3 热释电传感器概述 (5)3.1、热释电红外传感器 (5)3.2、菲涅尔透镜 (7)3.3、BISS0001红外传感信号处理器 (9)4、系统硬件模块设计 ........................ 错误!未定义书签。
4.1、电源电路 (11)4.2、报警执行电路 (11)4.3、三极管反相电路 (12)4.4、延时控制电路 (13)4.5、报警发声电路 (13)5 系统总电路图 (14)总结 ....................................... 错误!未定义书签。
总结.................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (14)一.绪论1.1、设计背景随着时代的不断进步,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。
这里所设计的被动式红外报警器则采用的传感元件是热释电红外传感器。
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电子技术课程设计成绩评定表设计课题:热释电红外报警器学院名称:电气工程学院专业班级:电气F1206 学生姓名:学号:指导教师:高云婷、徐振方设计地点:31-521设计时间:2014-7-7~2014-7-14电子技术课程设计课程设计名称:热释电红外报警器专业班级:电气F1206班学生姓名:学号:指导教师:高云婷、徐振方课程设计地点:31-521课程设计时间:2014-7-7~2014-7-14电子技术课程设计任务书目录热释电红外报警器 (6)1、设计题目及要求 (6)1.1、题目 (6)1.2、设计要求 (6)1.2.1、热释电红外报警器具有以下功能: (6)1.3、给定条件: (6)2、设计方案 (6)2.1设计方案分析论述 (6)2.2方框图 (7)3、电路设计 (7)3.1菲涅尔透镜 (7)3.1.1作用 (7)3.1.2原理 (8)3.2热释电感应模块 (8)3.2.1传感器简介 (8)3.2.2传感器结构图: (9)3.3 BISS0001红外传感信号处理器 (9)2.3.1简介 (9)2.3.2管脚图 (9)3.3.4热释电红外传感器的主要工作参数: (11)3.3.5系统电路图: (11)3.3.6工作原理 (12)3.3.7 BISS0001特点 (14)3.4报警器电路设计 (15)4、整机电路图 (15)5、制作与调试 (16)5.1制作: (16)5.2调试 (16)6、心得体会 (17)7、参考文献 (17)热释电红外报警器1、设计题目及要求1.1、题目热释电红外报警器1.2、设计要求1.2.1、热释电红外报警器具有以下功能:1.具备昼夜功能(白天有人进入报警区,该仪器也不报警,2.上有人进入报警区立即启动蜂鸣器,进入报警状态);3.感应距离小于3m;4.报警时间从20s~10min可调;5.电压采用220V~240V AC 50/60HZ。
1.3、给定条件:1.采用红外线感应探头,结合热释电感应模块BISS0001。
2.可以采用菲尼尔透镜来增加感应的距离。
2、设计方案2.1设计方案分析论述红外线通过菲涅尔透镜到达红外探测器,把红外信号转化为电信号。
这时,热释电红外探测器将输出脉冲信号经整流电路将信号放大和滤波后,由电压比较器与基准值进行比较,当输出信号达到一定值时,报警电路发出警报。
此系统主要用到BISS0001集成芯片完成放大延时以及比较的功能。
2.2方框图图表1方框图3、电路设计3.1菲涅尔透镜3.1.1作用菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片,镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆。
菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜,效果较好,但成本比普通的凸透镜低很多。
菲涅尔透镜可按照光学设计或结构进行分类。
菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用;二是将探测区域内分为若干个明区和暗区,使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。
3.1.2原理基于菲涅尔波带片,菲涅尔波带片具有类似透镜的作用,它可以使入射光汇聚起来,产生极大的光强。
它也有类似于透镜的第六组成像公式fr1110=+ρ,式中ρ为光源到波带的距离,0r为透镜中心到像点的距离λmRf2=(R透镜半径、m为波带数、λ为入射光波长)。
但波带片与透镜有个重要的区别,即一个波带片有很多焦点,上式给出的是它的主焦点,除此之外,还有一系列的次焦点,它们的距离分别是...7、5、3fff。
在其对称位置(即...7、5、3、ffff----)还存在着一系列虚焦点3.2热释电感应模块3.2.1传感器简介热释电红外传感器的一种被动式调制型温度敏感器,也称热探测型传感器。
可用来直接接受目标物体发射的红外线并将其转化为电信号输出,并不需要红外发射传感器。
热释电红外传感器反应速度快、灵敏度高、使用方便,尤其是可以进行非接触式测量。
主要应用在各类入侵警报、自动开关、非接触式测温、火焰报警、设备故障的诊断的自动化设施。
具有以下特点:1.不需要用红外线或者电磁波等发射源2.灵敏度高、控制范围大3.隐蔽性好,可流动安装3.2.2传感器结构图:热释电红外传感器的结构如图2.2.2所示,其内部由敏感原件、场效应管、高阻电阻、滤光片等组成,并向壳内冲入氮气封装起来。
图表2内部结构3.3 BISS0001红外传感信号处理器2.3.1简介BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路,它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。
2.3.2管脚图3.3.3管脚说明3.3.4热释电红外传感器的主要工作参数:3.3.5系统电路图:图表3信号处理电路图表4BISS0001 红外传感线号处理器的原理框图3.3.6工作原理BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。
以下图所示的不可重复触发工作方式下的波形,来说明其工作过程。
不可重复触发工作方式下的波形。
首先,根据实际需要,利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路,将信号放大。
然后耦合给运算放大器OP2,再进行第二级放大,同时将直流电位抬高为VM(≈0.5VDD)后,将输出信号V2送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器,检出有效触发信号Vs。
由于VH≈0.7VDD、VL≈0.3VDD,所以,当VDD=5V时,可有效抑制±1V的噪声干扰,提高系统的可靠性。
COP3是一个条件比较器。
当输入电压Vc<VR(≈0.2VDD)时,COP3输出为低电平封住了与门U2,禁止触发信号Vs向下级传递;而当Vc>VR时,COP3输出为高电平,进入延时周期。
当A端接“0”电平时,在Tx时间内任何V2的变化都被忽略,直至Tx时间结束,即所谓不可重复触发工作方式。
当Tx时间结束时,Vo下跳回低电平,同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期Ti。
在Ti时间内,任何V2的变化都不能使Vo跳变为有效状态(高电平),可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。
以上图所示的可重复触发工作方式下的波形,来说明其工作过程。
可重复触发工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期间,信号Vs 不能触发Vo为有效状态。
在Vc=“1”、A=“1”时,Vs可重复触发Vo 为有效状态,并可促使Vo在Tx周期内一直保持有效状态。
在Tx时间内,只要Vs发生上跳变,则Vo将从Vs上跳变时刻起继续延长一个Tx周期;若Vs保持为“1”状态,则Vo一直保持有效状态;若Vs 保持为“0”状态,则在Tx周期结束后Vo恢复为无效状态,并且,同样在封锁时间Ti时间内,任何Vs的变化都不能触发Vo为有效状态。
3.3.7 BISS0001特点1.CMOS工艺2.数模混合3.具有独立的高输入阻抗运算放大器4.内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰5.内设延迟时间定时器和封锁时间定时器6.采用16脚DIP封装3.4报警器电路设计图表5报警器电路4、整机电路图图表6 BISS0001的热释电红外开关应用电路图上图中,运算放大器OP1将热释电红外传感器的输出信号作第一级放大,然后由C3耦合给运算放大器OP2进行第二级放大,再经由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理后,检出有效触发信号Vs去启动延迟时间定时器,输出信号Vo经晶体管T1放大驱动继电器去接通负载。
上图中,R3为光敏电阻,用来检测环境照度。
当作为照明控制时,若环境较明亮,R3的电阻值会降低,使9脚的输入保持为低电平,从而封锁触发信号Vs。
SW1是工作方式选择开关,当SW1与1端连通时,芯片处于可重复触发工作方式;当SW1与2端连通时,芯片则处于不可重复触发工作方式。
图中R6可以调节放大器增益的大小,原厂图纸选10K,实际使用时可以用3K,可以提高电路增益改善电路性能。
输出延迟时间Tx由外部的R9和C7的大小调整,触发封锁时间Ti由外部的R10和C6的大小调整,R9/R10可以用470欧姆,C6/C7可以选0.1U。
5、制作与调试5.1制作:二极管,三极管,电阻,电容及三端集成稳压器78L05,红外传感信号处理器BISS0001和蜂鸣器,根据原理图进行布局和插元器件,经过焊接和按照原理图将一些器件进行串联和并联。
5.2调试因为此红外报警器备昼夜功能,即:白天有人进入报警区,该仪器也不报警,晚上有人进入报警区立即启动蜂鸣器,进入报警状态。
当遮住光敏电阻用手在热释电红外传感器附近晃动时,我们可以听到蜂鸣器发出声音,并且指示灯亮。
当手移开或静止不动时,蜂鸣器不发出声音,指示灯也不亮。
6、心得体会通过此次热释电红外报警器课题设计,锻炼了自己的实践和动手能力,并且通过学习此芯片,可以大概了解单片机的发展及其工作方法,了解汇编语言,掌握一定的BISS0001单片机知以及用指令编程方法和技巧。
能用BISS0001单片机指令编制出一些实用的小程序。
另一方面可以了解BISS0001的运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模特点7、参考文献[1] 康华光.电子技术基础(模拟部分)(第5版)[M].北京:高等教育出版社,2004[2] 阎石.数字电子技术基础(第5版)[M].北京:高等教育出版社,2006[3] 陈光明.电子技术书课程设计与综合实训[M].北京航空航天出版社. 2007。