热释电红外报警器课程设计报告

热

释

电

红

外

报

器

警

南冰B13040724 齐文胜B13040725 闰文强B13040726

第一章课题的任务及要求 (3)

1.1课题的任务 (3)

1.2设计技术要求 (3)

1.3设计的作用、目的 (3)

第二章总体方案设计 (4)

2.1设计方案 (4)

2.2 设计的具体实现 (4)

2.2.1 系统概述 (4)

2.2.2 实际原理框图 (4)

第三章硬件电路设计

3.1.热释电红外传感器 (5)

3.1.1传感器简介 (5)

3.1.2传感器结构图 (5)

3.2热释电红外传感信号器BISS0001 (6)

3.2.1BISS0001管脚图 (6)

3.2.2管脚说明 (7)

3.2.3系统电路图及说明 (7)

3.2.4热释电红外传感器的主要工作参数 (8)

第四章制作与调试 (11)

4.1制作 (11)

4.2调试 (11)

第五章总结 (12)

第六章心得 (13)

附录一元件清单 (14)

附录二实物图 (15)

一、课题的任务及要求

1.1课题的任务：

热释电红外报警器是一种通过热释电红外传感器探测人体发射的10微米左右特定波长的红外线而释放报警信号的报警装置。利用红外热释传感器探测人体目标，在检测到可疑目标时，控制音乐片发出响亮的报警声。

1.2设计技术要求为：

1. 报警器可探测的距离大于3米；

2. 静态功耗小于10mA;

3. 供电电压为6，可以通过电池串联作为供电源。

4. 制作产品并调试。

5. 其他创新、或特色；

1.3设计的作用、目的:

1.学会选择及分析原理图

2.认识并了解常用的电子器件。

3.掌握常用电子器件的应用，并进行设计和综合分析应用。

4.培养自我学习能力及逻辑思维能力。

5.提高自己的动手能力及培养自己的耐心及细心。

二、总体方案设计

2.1设计方案的选择：

设计方案一：此报警系统是由释电红传感器接收红外线转换为电信号，经过整流电路再将信号放大，经过延时、比较驱动报警器以及发光二极管发光此系统主要用到BISS0001集成芯片完成放大延时以及比较的功能。

设计方案二：系统用LMS232芯片进行放大，另外利用电容和电阻进行对信号的处理。

设计方案三：此方案采用分立元件用LM324芯片完成放大的功能和NE555单稳态触发器完成延时的功能。

三种方案我们经比较方案一较简单且易实现因此最终选择方案一。

2.2设计的具体实现：

2.2.1系统概述：热释电红外报警器的组成如下图所示。红外线到达红外探测器。这时，热释电红外探测器将输出脉冲信号，脉冲信号经放大和滤波后，由电压比较器将其与基准值进行比较，当输出信号达到一定值时，报警电路发出警报。2.2.2实际原理框图：

实际原理图的框图

（1）红外传感器是报警器设计中的核心器件，它可以把人体的红外信号转换为电信号以供信号处理部分使用；

（2）原理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，为报警功能的实现打下基础

三、硬件电路设计

3.1热释电红热外传感器

3.1.1传感器简介：目前国内使用的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、主动式红外发射／接收以及微波等技术为基础。而这里所设计的被动式红外报警器则采用了美国的传感元件——热释电红外传感器。

热释电红外传感器是一种被动式调制型温度敏感器，也称热探测型传感器。可用来直接接收目标物体发射的红外线并将其转换为电压信号输出，且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、准确度高、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报警、自动开关、非接触式测温、火焰报警、设备故障的诊断等自动化设施中

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，它还能鉴别出运动的生物与其它非生物。热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可以用于自动控制、接近开关、遥测等领域。用它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。

3.1.2传感器结构图：

热释电红外传感器的结构如图2所示（其中D接正电源，S为输入，G接地）。其内部由敏感元件、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3为引脚功能。

图2 内部结构

图3 引脚功能

3.2BISS0001红外传感信号处理器

BISS0001红外传感信号处理器是由运算放大器、电压比较器、和状态控制、延迟时间定时器、封锁时间定时器以及参考电压源等构成的数模混合专用集成电路。可广泛应用于多种传感器和延时控制器。图4为其引脚图，图5为其信号处理器的原理图。

图4 BISS000引脚图

图5 BISS0001红外传感信号处理器的原理框图

3.2.1管脚图

3.2.2管脚说明

引脚名称I/O 功能说明

1 A I 可重复触发和不可重复触发选择端。当A为“1”时，允许

重复触发；反之，不可重复触发

2 VO O 控制信号输出端。由VS的上跳变沿触发，使Vo输出从低

电平跳变到高电平时视为有效触发。在输出延迟时间Tx之

外和无VS的上跳变时，Vo保持低电平状态。

3 RR1 -- 输出延迟时间Tx的调节端

4 RC1 -- 输出延迟时间Tx的调节端

5 RC2 -- 触发封锁时间Ti的调节端

6 RR2 -- 触发封锁时间Ti的调节端

7 VSS -- 工作电源负端

8 VRF I 参考电压及复位输入端。通常接VDD，当接“0”时可使定

时器复位

9 VC I 触发禁止端。当VcVR时允许触发

(VR≈0.2VDD)