传感器技术课程设计热释红外电子狗

1、传感器技术课程设计题 目： 热释红外电子狗 姓 名： X X X 班 级： X X X 学 号：XXXXXXXXX指导老师：XXXXXXX完成日期： 2012 年 12 月 目 录第一章摘要2第二章电路原理图及工作原理32.1 电路原理图32.2 工作原理3第三章元器件清单及简介43.1 元器件清单43.2 主要元器件简介53.2.1 BISS0001红外传感信号处理器53.2.2 菲涅尔透镜53.2.3 热释电红外传感器53.2.4 压电蜂鸣片6第四章电路制作64.1 PCB板的制作64.2 电路板焊接及装配64.3实验测试结果与分析84.4故障分析8第五章个人总结8第一章 摘要热释电红外线

2、传感器可作电源开关控制、防盗防火报警、自动监测等。在电子防盗、人体探测器领域中，被动式热释电红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。 本套件做成后集红外探测、报警、电源三位于一体，具有体积小、可随身携带临时设防等优点，无论何时何地都可现场使用。微电脑芯片设计，耗电小，无须接线布线，使用非常简便。本套件采用4节7号电池供电。第二章 电路原理图及工作原理2.1 电路原理图2.2 工作原理本电路中主要采用的是型号为BISS0001的集成电路。BISS0001是一款高性能的传感信号处理集成电路。静态电流极小，配以热释电红外传感器和少量外围元器件即可构成被动式

3、的热释电红外传感报警器。广泛用于安防、自控等领域能。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。IC1内部的运算放大器OP1将热释电红外传感器Y1输出信号作第一级放大，然后由电解电容器C5耦合给IC1内部运算放大器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R14驱动报警音乐片IC2工作，VT2和VT3构成复合三极管用来推动压电蜂鸣片发出声音。当电源开关K1在“OFF”位置时，电源经R2使VT1饱和导通，则IC1的9脚保持为低电平

4、，从而封锁热释电红外传感器来的触发信号Vs，电路不工作。当电源开关K1在“ON”位置时，热释传感器经R1得电处于工作状态，VT1处于截止状态使IC1的9脚保持为高电平，IC1处于工作状态。C1、C13是电源滤波电容，LED1和R17构成电源指示电路第三章 元器件清单及简介3.1 元器件清单1电阻R1、1022K216发光二极管LED13红色12电阻 R25.1M117三极管VT1901413电阻R3、5、9、122.2M418三极管VT3901314电阻R447K119热释传感器Y1D203S15电阻R610K120集成电路IC1BISS000116电阻R7470K121集成电路IC2C002

5、17电阻R8、142.2222压电蜂鸣片BL27mm18电阻R11、13、15、17270K423菲涅尔透镜59*4619电阻R16560124导线接电源红色、黑色210瓷片电容C3、4、6、7103 425导线接蜂鸣片黄色211瓷片电容C10102126拨动开关K1SK12D07VG4112瓷片电容C9、11104227电池片正、负极各1个13电解电容C1、2、12、1347F428电池片连体簧314电解电容C5、8、1410F329线路板48*41115三角电感L1130塑料套13.2 主要元器件简介3.2.1 BISS0001红外传感信号处理器 有如下特点：1.CMOS数模混合专用集成电

6、路。2.具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多种传感器匹配，进行信号与处理。3.双向鉴幅器，可有效抑制干扰。4.内设延迟时间定时器和封锁时间定时器，结构新颖，稳定可靠，调节范围宽。5.内置参考电压。6.工作电压范围+3V+5V。7.采用16脚DIP封装或SOP封装。3.2.2 菲涅尔透镜菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而强其能量幅度。3.2.3 热释电红外传感器主要是由一种高热电系数的

7、材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的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向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以测出510米范围内人的行动。3.2.4 压电蜂鸣片压电式蜂鸣器是一种电声转换器件。将压电材料粘贴在金

8、属片上，当压电材料和金属片两端施加上一个电压后，因为压电效应，蜂鸣片就会产生机械变形而发出声响。压电材料有多种，用在蜂鸣片上的压电材料通常是高压极化后的压电陶瓷片。第四章 电路制作4.1 PCB板的制作4.2 电路板焊接及装配1. 焊接电阻器（共17只）：R1：22K  R2：5.1M  R3：2.2M R4：47K  R5：2.2M  R6：10K R7：470K R8：2.2 R9：2.2M   R10：22K R11：270K  R12：2.2M R13: 270K R14: 2.2  R

9、15: 270K  R16:560  R17: 270K，振荡电阻R15(270K)与集成电路IC2报警片焊接2. 焊接瓷片电容器（共7只）C3：103   C4：103    C6：103  C7：103  C9：104   C10：102   C11：1043. 焊接电解电容器（共7只）C1:47F  C2:47F  C5:10F  C8:10F C12:47F  C13:47F   C14:10F，

10、电解电容器有极性之分，电路板上有白色斜线的端为负极 4.焊接发光二极管和三脚电感5.焊接金属跳线（J），焊接三极管(2只)    VT2:9014  VT3:9013，  重点说明:VT1:9014不用焊接，因为其工作状态，由开关K1代替了6. 集成电路、传感器和开关的焊接7. 报警集成电路的焊接（先上锡）8. 导线焊接在蜂鸣片上9. 蜂鸣片和电池线与电路板的焊接10. 菲涅尔透镜的处理11. 电池片装入后壳中的处理12. 前壳上的共鸣腔、共鸣塑料罩与压电蜂鸣片的处理13. 调试与组装过程   

11、 组装完成并认真检查无误后，将电路板装入壳中并用三颗螺钉固定，同时把前、后壳扣在一起，然后装入3节7号电池测试效果。放在桌上并拨动开关K1打到“ON”一边，即可产生“报警声”，延时一段时间后自动停止，然后可以进行热释红外人体报警实验，当人体靠近时即可产生报警声。如果没有报警声，则要认真检查电路是否有焊接错误，如果有错误加以修改。    完成整机效果后，将前、后盖紧扣在一起，并在后盖上插装好万向轮，万向轮座可以按您的要求自行安装。注意：探头应避免直对室外，以免闲人走动引起误报；探头应远离冷热源，例如空调出风口、暖气等；安装使用时应避免阳光、汽车灯光直射探头；安装在墙角或者墙面上，建议安装高度在离地面1.53米位置，可以防止小动物误报。4.3实验测试结果与分析将电子狗的探测窗口对准要探测的场所或物体（根据实际情况调整安装角度），打开电源开关，经过30秒左右的开机延时后，电子狗进入工作状态，当有人进入电子狗的探测范围，电子狗就会发出报警声，15秒钟左右结束，经过2秒钟左右的触发封锁