红外线报警器毕业论文 红外线报警器毕业设计.pdf

2013 届广西城市职业学院毕业论文 毕业设计 论文 毕业设计 论文 题目红外线报警器毕业设计 分院 机电工程分院 专业 应用电子技术 班级 1 学号 100322001016 学生姓名 卓绍彩 指导教师 覃智泽 2012 年 12 月 28 日 2013 届广西城市职业学院毕业论文 红外线报警器 作者 卓绍彩 摘要 当今社会 随着生活节奏的不断加快 电子电器的飞速发展 给广大群众及 家庭带来了很大的方便 很多高档住宅都配备着各式各样的高档家具及电器以及 贵重物品 正因如此 这也成了一些不法分子的经常犯罪场所 应此 很多居民 都在为防盗而苦恼 报警器在这个时候就成为了防盗的利器 但市场上的报警器 各有个样 可信度也各有千秋 经常出现误报的现象 出现误报主要有以下几个 方面原因 红外探测器易受温度 光线等环境因素影响而产生误报 红外探测器 对入侵行为判断力不够准确造成误报 也有些报警器的质量太差 如元器件的损 坏和生产工艺不良造成误报 还有跟选择的设备 安装的方式 角度 位置 也 有关 还有人为的因素主要有用户操作不当 不小心触发报警器 误闯 误入已 经设防的访区等都会产生误报 关键词 关键词 扬声器 传感器 功率放大电路 2013 届广西城市职业学院毕业论文 Abstract Today as the pace of life continues to accelerate rapid development of electronic appliances brings great convenience to the general public and families many homes are equipped with a variety of high end furniture and electrical appliances as well as valuables Because of this the number of regular places of crime This many people are in distress for security Alarm at this time becomes a security tool but alarm has a sample in the market credibility is different oftenappear the phenomenon of false positives Appears errors reported main has following several area causes infrared detector easy by temperature and light environmentfactors effect andproducederrorsreported infrared detector on invasion acts judgment enough accurate caused errors reported also some alarm of quality too poor as components of damaged and production technology bad caused errors reported also has with select of equipment and installed of way and angle and location and also about also has human of factors main has user operation improper and does not carefully triggered alarm and errors through and errors into has fortification of visit area will produced errors KeyKey wordswords Sensor Power amplifier circuit Sensitivity 2013 届广西城市职业学院毕业论文 目录 引言 1 报警器的描述 1 1 报警器的概念 1 2 报警器的种类 1 3 防盗报警器的基本结构 1 4 报警器适用范围 2 设计要求 2 1 目的 2 2 性质 3 红外线探测报警器的总体设计 3 1 红外线探测报警器系统的结构及其工作原理 3 2 报警延时电路 3 3 开机延时电路 3 4 信号放大电路 4 整机测试 4 1 电路测试 4 2 元器件的测试与筛选 4 3 元器件的焊接要点 4 4 烙铁使用的注意事项 5 设计心得 结论 参考文献 谢辞 附录 2013 届广西城市职业学院毕业论文 1 引言 随着电力电子技术 计算机技术 自动控制技术的迅速发展 电子设备 电 子仪器的出现日新月异 在市场上电子产品的竞争较为激烈 红外线报警器这一电子产品已悄悄地影响着人们的生活 在一些电影 电视 中 我们经常在一些公司 高级住宅 博物馆等重要场所 在安防电脑系统的屏 幕上面 显示着一根根红线 如果有人进入不小心碰到了 那么报警器就会发响 这就是红外线报警器 2013 届广西城市职业学院毕业论文 2 1 警器的描述 1 1 报警器的概念 防盗报警器是用物理方法或电子技术 自动探测发生在布防监测区域内的侵 入行为 产生报警信号 并提示值班人员发生报警的区域部位 显示可能采取对 策的系统 1 2 防盗报警器种类 有电话拨号防盗报警器 GSM 防盗报警器 本地防盗报警器 彩信防盗报警 器 联网报警器等 1 3 防盗报警器基本结构 防盗报警系统是预防抢劫 盗窃等意外事件的重要设施 一旦发生突 发事件 就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点 使于 迅速采取应急措施 防盗报警系统与出入口控制系统 闭路电视监控系统 访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了安全防范系统 防盗报警系统 通常由 探测器 又称报警器 传输通道和报警控制器三部分构成 报警探测器是由传感器和信号处理组成的 用来探测入侵者入侵行为 的 由电子和机械部件组成的装置 是防盗报警系统的关键 而传感器又 是报警探测器的核心元件 采用不同原理的传感器件 可以构成不同种类 不同用途 达到不同探测目的的报警探测装置 1 4 报警器适用范围 红外报警器采用全套集成电路 调频传送报警信号 晶体稳频具有探 测灵敏 报警准确可靠 安装简单的特点 广泛应用于 紧急救助 烟火 报警 防剪线报警 煤气泄漏报警 保险柜防盗报警 货物仓库防盗报警 工厂重地 禁区防盗报警 金融部门防抢防盗报警 机关单位 机密档案 防盗 商店商场物品仓库防盗报警 住宅小区商业楼联网防盗报警 家庭 住宅 汽车停车库防盗报警 2013 届广西城市职业学院毕业论文 3 2 设计要求 2 1 目的 当今社会步入了经济发展迅速的时代 人们生活质量逐步提高 各种高档 家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有 并且人们手中特别是城市居民的积蓄也 十分可观 因此 财产安全的问题也备受居民瞩目 安防产业也随之渐渐发展 人们对于安防的灵敏性 便捷性及有效性的要求越来越高 能够随时随地 安全 又方便的使用贵重奢华的物品是人们一直向往安心 舒适的生活方式 防盗报警 器带领着人们一步一步向这样的生活迈进 但是由于产品及多方面原因 使得安 防产品的有效性及灵敏度降低 使得安防质量下降 常常出现报警器迟缓 不能 随时随地报警等现象 所以解决好防盗报警器的问题能够使人们更加安全 放心 的使用或携带各式的物品 跟上时代的发展享受高品质的生活 2 2 性质 对于现阶段防盗报警器迟缓以及不能随时随地报警的问题进一步改善 使其 性能更加灵敏可靠 3 红外线探测报警器的总体设计 3 1 红外线探测报警器系统的结构及其工作原理 图 1 红外线探测报警器系统的结构 2013 届广西城市职业学院毕业论文 4 在其探测区域以 0 3 3Hz 的频率活动时 它就能感应出微弱的电信号 经 U B 两级放大后 从 U B 的 7 角输出 0 5 5 5V 的强信号 VD1 VD2 R10 R13 及 U C 组成双门限比较器 因 PIR 感生的信号电压可正可负 故 U B 的 7 脚输出的 电压亦可正可负 对中心电压 3V 而言 当其输出的电压达到 4 1V 以上时 通 过 VD1 施加于 U C 的 10 脚的电压高于 9 脚的电压 3 3V 使 U C 的 8 脚输出高 电位 当 U B 的 7 脚输出的电压低于 2V 时 U C 的 9 脚的电压将通过 VD2 下降 至 2 7V 以下 其 8 脚也输出高电位 平时无信号时 由于 U C 的 9 脚的电位 3 3V 高于 10 脚电位 2 2V 故 8 脚无输出 当 PIR 接收信号时 8 脚就一定输出高电位 通过 VD3 R14 给 C8 充电 使 U D 的 12 脚电位高于 13 脚 其 14 脚输出高电位触发双向可控硅导通 点亮电灯 由于 C8 所储电能通压 1V 时 14 脚无输出 可控硅关闭 灯熄灭 在夜间入眠或家中无人时 可将开光 S 闭合 一旦有小偷潜入探测区内 在 灯的同时会随着铃声大作 可将小偷吓怕 起到防盗的作用 光敏电阻 cds 及三极管 V 等组成光控电路 白天因光敏电阻的阻值很小 10K 以下 三极管 VT 饱和导通 将 U C 的 8 脚钳位至 0 3V 左右 故无论有无感应 信号 可控硅均不能导通 灯不能亮 到了夜晚 因光敏电阻的阻值变大到几兆 欧 三极管 VT 导通截止 U C 的 8 脚不再受其钳位 一旦 PIR 接收信号 8 脚就 立即输出高电平 使可控硅导通 将灯点亮 3 2 报警延时电路 VD2 1N4001 47uF 16V C6 100K R13 470K R14 100K R15 300K R16 3 1 84 2 1 IC4A LM393 图 2 报警器延时电路 2013 届广西城市职业学院毕业论文 5 如图 2IC4ALM393 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 IC2B 的 脚变为低电平时 C6 通过 VD2 放电 此时 IC4 的 脚变为 低电平它与 IC4 的 脚基准电压进行比较 当它低于其基准电压时 IC4 的 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 IC2B 的 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 脚才 变为低电平 时间约为 1 分钟 即持续 1 分钟报警 3 3 开机延时电路 47u 16v C8 560K R20 VT3 8050 VD4 IN4001 图 3 开机延时电路 如图 3 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 IC3 78L06 供电 本装置交直流两 用 自动无间断转换 3 4 信号放大电路 2013 届广西城市职业学院毕业论文 6 100K R6 100K R5 300K R810K R7 4 7K R4 1K R3 0 01uF C4 47uF C2 22uF 16V C3 VT1 9014 8 1 4 3 2 1 IC2A LM358 47u 16v C1 1M R2 图 4 信号放大电路 信号放大电路如图 1 VT1 和运算放大器 LM358 等组成放大电路 由 IC1 的 脚输出微弱的电信号 经三极管 VT1 等组成第一级放大电路放大 再通过 C2 输入到运算放大器 ICA 中进行高增益 低噪声放大 此时由 IC2A 脚输出的信 号已足够强 输入电压比较电路 4 整机测试 4 1 电路测试 通电前 先仔细检查已焊接好的电路板 确保焊接无误 然后 用万用表的 电阻挡测量正负极之间有无短路和开路现象 若不正常 应排除故障后再通电 在电路无可调试元器件 只要元器件无损 连接无误 一般都能正常工作 在实 验室测试时 可以不必加菲涅透镜 直接用 KP506B 检测人体的运动 将传感器 背对人体 用手臂在传感器前移动 注意传感器的预热时间 观察蜂鸣器发声 情况 即可以知道电路的工作情况 4 2元器件的测试与筛选 1 用万用表分别检测电阻 二极管 电容和集成电路 2 元器件的引线成型及插装 3 按技术要求和焊盘间距对元器件的引脚成形 4 在印制电路板上插装元器件 插装时应注意一下事项 2013 届广西城市职业学院毕业论文 7 5 电阻和涤纶电容无极性之分 但插装时一定要注意电阻值和电容值 不 能插装错 6 电解电容和发光二极管有正负极之分 插装是要看清楚极性 7 插装集成电路和传感器时要注意管脚 4 3元器件的焊接要点 用电烙铁焊接元件是基本的装配工艺 它对保证电子产品的质量起着关键的 作用 下面介绍一些元器件的焊接要点 1 焊接最好是松香 松香油或无酸性焊剂 不能用酸性焊剂 否则会把焊 接的地方腐蚀掉 2 焊接前 把需要焊接的地方先用小刀刮净 使它显出金属光泽 涂上焊 剂 再涂上一层焊锡 3 焊接时电烙铁应有足够的热量 才能保证焊接质量 防止虚焊和日久脱 焊 4 在焊接晶体管等怕高温器件时 最好用小平嘴钳或镊子夹住晶体管的引 出脚 焊接时还要掌握时间 5 烙铁在焊接处停留的时间不宜过长 元器件的焊接时最好控制在 2 3 秒 6 烙铁离开焊接处后 被焊接的零件不能立即移动 否则因焊锡尚未凝固 而使零件容易脱焊 7 半导体元件的焊接最好采用较细的低温焊丝 焊接时间要短 8 对接的元件接线最好先绞和后再上锡 9 焊接完成后 剪掉多余的引脚 4 4烙铁使用的注意事项 1 新买的烙铁在使用之前必须先给它蘸上一层锡 给烙铁通电 然后在烙铁加 热到一定的时候就用锡条靠近烙铁头 使用久了的烙铁将烙铁头部锉亮 然后 通电加热升温 并将烙铁头蘸上一点松香 待松香冒烟时在上锡 使在烙铁头表 面先镀上一层锡 2 电烙铁使用一段时间后 可能在烙铁头部留有锡垢 在烙铁加热的条件下 2013 届广西城市职业学院毕业论文 8 我们可以用湿布轻檫 如有出现凹坑或氧化块 应用细纹锉刀修复或者直接更换 烙铁头 3 电烙铁通电后温度高达 250 摄氏度以上 不用时应放在烙铁架上 但较长时 间不用时应切断电源 防止高温 烧死 烙铁头 被氧化 要防止电烙铁烫坏 其他元器件 尤其是电源线 若其绝缘层被烙铁烧坏而不注意便容易引发安全事 故 4 不要把电烙铁猛力敲打 以免震断电烙铁内部电热丝或引线而产生故障 5 设计心得 经过一个多月的努力奋斗 毕业设计终于是圆满的完成收工了 这次毕业设 计对我来说意义重大 在整个设计过程中面临着许许多多的困难 作品不断地失 败 但我知道这些都是不可避免的 经过我的不断努力和同学的帮助 这些问题 都得到了很好的解决 直到完成了这次的毕业设计 通过这次毕业设计 从绘制 电路图到元器件的采购再到作品的制作 组装 调试使我快速的步入了电子设计 的门槛 制作过程是一个考验人耐心的过程 不能有丝毫的急躁 马虎 对电路 的调试要一步一步来 不能急躁 有克服一切困难的勇气 勇于寻找问题的根源 一次次反复的实验 才能达到目的 要做好一个课程设计 最最关键的还是要自 己真正的掌握技术与理论知识 加上熟练的操作技 结论 在本次毕业设计和写作论文过程中 我学到了很多的东西 从指导老师和同 学中获得了很多我所没经历过的宝贵经验 一个多月的忙碌制作 毕业设计也终 于是可以让我松了一口气 感谢在这个过程中帮助过我的老师和同学们 你们的 友谊是我人生的财富 是我生命中不可或缺的一部分 2013 届广西城市职业学院毕业论文 9 现如今 盗窃分子日益猖獗 单单的锁具已无法阻挡这些 动手能力 强的 人 锁具的不断更新 愈加复杂化 但是他们的技术也不断跟进 所以 我们必 须采取一些必要的辅助条件来保护我们家庭以及财务的安全 因此红外线探测报 警器应运而生 红外线探测报警器以它的简易性 赢得了诸多好评 热能感应 当房子空无一人时 开启报警器 有人进入房间时 报警器感应到有热度时 立 即发出警报 提醒有非法进入者 也可在报警器上添加程序 让报警器在发出警 报的同时也可以报警或者通知到用户的手机上 保障了财产的安全 个人觉得报 警器的安装位置的好坏与否会影响到它探测的性能 正确的安装方法上面有提 到 参考文献 1 杨志忠 数字电子技术 高等教育出版社 2 黄亚平 高频电子技术 机械工业出版社 3 李良仁 变频调速技术与应用 电子工业出版社 4 郭艳萍 电气控制与 PLC 技术 北京师范大学出版集团 2013 届广西城市职业学院毕业论文 10 5 李树海 抵压运行维修电工 中国电力出版社 6 赵广林 Protel99E 电路设计与制版 电子工业出版社 谢辞 在这次红外线报警器毕业设计的整个过程中 指导老师李社均教授 覃智泽 老师给予了我很多的帮助 论文的指导 电路图的设计 作品的调试 思路的分 析等方面的指导 还有全体同学的热心帮忙 如果没有你们 我想我不会这么顺 利地按时完成毕业设计于制作 非常感谢你们 2013 届广西城市职业学院毕业论文 11 在论文即将完成之际 我的心情无法平静 从开始进入课题到论文的顺利完 成 有多少可爱的老师同学 朋友给了我无言的帮助 在这里请接受我诚挚的谢 意 最后我还要感谢培养我长大的含锌父母 谢谢你们 附录 手动开关31K2 LM324集成运放1200K1 极性电容51欧姆1 1 2w 47uF 16V2220K2 10uF 16V1180K2 2013 届广西城市职业学院毕业论文 12 22uF 16V224K2 220uF 16V110K2 300K1 无极性电容47K1 10324 7K1 1041100欧姆1 224 400V1 整流管 双向可控硅 TRIAC 4A 600V 140073 蜂鸣器141484 稳压管5V1 6V1 可变电阻50K1 2M1 光敏电阻 CDS CD5535 1 三极管90141 2013 届广西城市职业学院毕业论文 13 广西城市职业学院广西城市职业学院 课题名称 红外线探测报警器 开始日期2012年11月20日 完成日期2010年12月30日 答辩日期2012年1月10日 分院 机电工程分院 专业 应用电子技术 年级 10 级 1 班 姓名 卓绍彩 学号 100322001016 指导老师 覃智泽 签字 年月日 设计题目红外线报警器 2013 届广西城市职业学院毕业论文 14 完成时间2012 年 11月 19 日至 2012年 12月 30日 题目类型 理论研究 应用研究 设计开发 其它 设计目的 用热释电传感器跟 LM324 集成运放为主要元件 做一个红外 线探测报警器 目的是起到防护 防盗作用 当有人在热释 电传感器的探测范围活动时 红外线探测报警器就会发出警 报声 达到提醒主人 吓跑不法人员的作用 主要内容 300 500 字 随着人们的生活质量提高 人们对自己的私有财产也越 发重视 在这种社会的需求下人们发明了各种防范于未然的 警报 警戒手段 本文研究的是红外线探测报警的红外技术 的辐射性原理从整体上分析和研究了控制系统的硬件配置 电路图的设计 主要由电源电路 放大电路 报警电路和其 他电路组成 它它通过热释电传感器的探测到集成运放 LM324的控制 经 LM324的7脚输出强信号来反馈探测的信息 它的可监控范围达到几十米 当有人在该区域活动时 它就 能迅速地做出反映 发出警报 提醒主人 让主人做好准备 从而起到防护的作用 因其红外线探测报警器的监控系统结 构简单 成本低 工作稳定 体积小 适用于家庭 办公室 仓库 实验室比较重要场合防盗报警 从而普及人群广泛 2013 届广西城市职业学院毕业论文 15 预期成果 当红外线探测报警器处在工作状态时 它的辐射探测距离达 到 10m 以上 当有人在其探测区域内活动 红外线探测报警 就会迅速做出反映 发出警报声 反应迅速 控制精度高 抗干扰能力强 稳定可靠的温度控制系统 结合人机界面 系统美观易懂 操作简单快捷 任务完成的阶段 内容及时间安排 2012 年 11 月 19 日召开论文开题会议 布置相关任务 2012 年 11 月 22 日搜集资料 设计原理图等 2012 年 12 月 10 日进行软硬件设计 进行仿真 2012 年 12 月 15 日完成论文初稿 2012 年 12 月 30 日完成论文 2013 年 1 月 10 日答辩 学生签名 卓绍彩12 年 12 月 30日 指导教师 审核意见 签名 年月 日 2013 届广西城市职业学院毕业论文 16 广西城市职业学院毕业论文广西城市职业学院毕业论文 设计设计 答辩成绩登记表答辩成绩登记表 设计 论文 题目 红外线报警器 答辩 时间 2012年 1月 10 日 分院机电工程分院 专业 班级 应用电子技术1 班 学 生 姓 名 卓绍彩 评 分 项 目 评 分 标 准分值 答辨 老师 1 答辨 老师 2 答辨 老师 3 答辨 老师 4 答辩时间 及阐述能力 在规定时间内能