该xxx能探测人体发出的红外线,当人进入xxx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。
工作原理
该装置电路原理见图1。由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。红外线探测传感器IC1探测到前方人体辐射出的红外线信号时,由IC1的②脚输出微弱的电信号,经三极管VT1等组成{dy}级放大电路放大,再通过C2输入到运算放大器IC2中进行高增益、低噪声放大,此时由 IC2①脚输出的信号已足够强。IC3作电压比较器,它的第⑤脚由R10、VD1提供基准电压,当IC2①脚输出的信号电压到达IC3的⑥脚时,两个输入端的电压进行比较,此时IC3的⑦脚由原来的高电平变为低电平。IC4为报警延时电路,R14和C6组成延时电路,其时间约为1分钟。当IC3的⑦脚变为低电平时,C6通过VD2放电,此时IC4的②脚变为低电平,它与IC4的③脚基准电压进行比较,当它低于其基准电压时,IC4的①脚变为高电平,VT2 导通,讯响器BL通电发出报警声。人体的红外线信号消失后,IC3的⑦脚又恢复高电平输出,此时VD2截止。由于C6两端的电压不能突变,故通过R14向 C6缓慢充电,当C6两端的电压高于其基准电压时,IC4的①脚才变为低电平,时间约为1分钟,即持续1分钟报警。
由VT3、R20、C8组成开机延时电路,时间也约为1分钟,它的设置主要是防止使用者开机后立即报警,好让使用者有足够的时间离开监视现场,同时可防止停电后又来电时产生误报。
该装置采用9-12V直流电源供电,由T降压,全桥U整流,C10滤波,检测电路采用IC5 78L06供电。本装置交直流两用,自动无间断转换。
元器件选择与制作
元器件清单见下表。
编 号 |
名 称 |
型 号 |
数 量 |
编 号 |
名 称 |
型 号 |
数 量 |
R1 |
电阻 |
47K |
1 |
C10 |
电解电容 |
470u/25V |
1 |
R2 |
电阻 |
1M |
1 |
C11 |
涤纶电容 |
0.1u |
1 |
R3 |
电阻 |
1K |
1 |
VD1-VD5 |
整流二极管 |
IN4001 |
5 |
R4 |
电阻 |
4.7K |
1 |
U |
全桥 |
2A/50V |
1 |
R5、R6、R9、R12、R13、R15、 |
电阻 |
100K (R12为线性微调电阻) |
6 |
VT1 |
晶体三极管 |
9014 |
1 |
R7、R10、R11、R17 |
电阻 |
10K |
4 |
VT2 |
晶体三极管 |
MPSA13 0.5A 30V |
1 |
R8、R16 |
电阻 |
300K |
2 |
VT3 |
晶体三极管 |
8050 |
1 |
R14 |
电阻 |
470K |
1 |
IC1 |
红外线传感器 |
Q74 |
1 |
R18 |
电阻 |
2.4K |
1 |
IC2 |
运算放大器 |
LM358 |
1 |
R19 |
电阻 |
220Ω |
1 |
IC3 |
比较器 |
LM393 |
1 |
R20 |
电阻 |
560K |
1 |
IC4 |
三端稳压器 |
78L06 |
1 |
C1、C2、C6、C8、C9 |
电解电容 |
47u/16V (C2、C5用钽电解) |
5 |
BL |
电磁讯响器 |
U=12V |
1 |
C3、C5 |
电解电容 |
22u/16V |
2 |
T |
电源变压器 |
12V 5W |
1 |
C4 |
涤纶电容 |
0.01u |
1 |
S |
钮子开关 |
|
1 |
C7 |
电解电容 |
220u/16V |
1 |
|
|
|
|
IC1采用进口器件Q74,波长为9-10um。IC2采用运放LM358,具有高增益、低功耗。IC3、IC4为双电压比较器LM393,低功耗、低失调电压。其中C2、C5一定要用漏电极小的钽电容,否则调试会受到影响。R12是调整灵敏度的关键元件,应选用线性高精度密封型。
制作时,在IC1传感器的端面前安装菲涅尔透镜,因为人体的活动频率范围为0.1-10Hz,需要用菲涅尔透镜对人体活动频率倍增。
安装无误,接上电源进行调试,让一个人在探测器前方7-10m处走动,调整电路中的R12,使讯响器报警即可。其它部分只要元器件质量良好且焊接无误,几乎不用调试即可正常工作。
本机静态工作电流约10mA,接通电源约1分钟后进入守候状态,只要有人进入监视区便会报警,人离开后约1分钟停止报警。如果将讯响器改为继电器驱动其它装置即作为其它控制用。
LM358资料:
LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。
特性(Features):
- 内部频率补偿
- 直流电压增益高(约100dB)
- 单位增益频带宽(约1MHz)
- 电源电压范围宽:单电源(3—30V);
- 双电源(±1.5一±15V)
- 低功耗电流,适合于电池供电
- 低输入偏流
- 低输入失调电压和失调电流
- 共模输入电压范围宽,包括接地
- 差模输入电压范围宽,等于电源电压范围
- 输出电压摆幅大(0至Vcc-1.5V)
脚位排列图