文档介绍：摘要
随着近几年我国电子技术的不断发展,许多原先的高端电子产品也逐渐步入人们的生活。现在低廉的价格热释电红外传感器得到了很大的普及。原本用于感应门的热释电红外传感器也进入了人们的生活安全保障中。
本次实验模拟设计了热释电传感器报警器。由于热释电传感器专业芯片无法购得,故采用热敏电阻替代。热敏电阻感受到的温度越高其电阻越小,光敏电阻感受到了光亮越少电阻越大。在设计的电路中通过分压使热敏电阻阻值小到一定程度,光敏电阻阻值大到一定程度时,都往CD4011与非门芯片输入高电平,此时CD4011芯片输出低电平触发555定时器,使输出一个高电平,点亮LED灯。
经过分析,准备,调试后,本次的电路设计达到了课程设计的要求。
关键字:热敏、光敏、报警、555
目录
第一章系统组成及工作原理 1
热释电传感器报警器设计要求: 1
系统设计方案选择 1
: 1
2
第二章电路设计 3
3
3
4
NE555单稳态延时电路 4
报警电路 5
第四章实验调试 8
第五章结论 9
参考文献 10
附录一元件清单 11
第一章系统组成及工作原理
热释电传感器报警器设计要求
(1)可实现非法入侵报警;
(2)使用光敏电阻控制,白天不报警,晚上自动开始工作;
(3)当有人靠近时报警,热释电传感器报警,没有人靠近时不报警
系统设计方案选择
:
热释电传感器传感器报警电路主要由信号探测电路、开关电路、信号控制电路和报警电路等几部分组成。。
信号探测电路
NE555集成电路
与非门电路
光控电路
报警电路
系统框图
该方案使用热释电传感器作热控,当有人经过时,其可视为一1mV,1Hz的小电源,经过二级放大及二极管得到一低电平触发555电路使LED发光,但在调试中发现在没有专业芯片过滤放大的情况下,热释电传感器受干扰严重,且无法达到放大效果,故弃置不用。
光敏电路:此电路主要由一个定值电阻(2k)及光敏电阻组成,两个电阻串联接于5V直流稳压电源上(-定值电阻-A脚输出电压-光敏电阻-接地),在两个电阻中间接与门芯片的输入端A端。
热敏电路:此电路主要由一个定值电阻(10k)及热敏电阻组成,两个电阻串联接于5V直流稳压电源上(-热敏电阻-B脚输出电压-定值电阻-接地),在两个电阻之间接与门芯片的另一个输入端B端。
与非门电路:此电路主要有一个与门芯片74LS08和一个非门芯片74LS04组成。
NE555集成电路:其主要由一个芯片及电容、电阻组成,电容与电阻并联起到一个延时作用,延长LED灯亮的时间。
报警电路:主要组成部分为LED灯,三极管,以及电阻。从NE555中输出的信号可经三极管放大,而电阻的高阻值则保证LED灯正常工作。
NE555集成电路
与非门电路
光敏电路
报警电路
热敏电路
整体方框图
方案二是方案一的改版。使用热敏电阻及实验电源代替热释电传感器,并加入了光控。本电路分为三个部分:热敏电阻和光敏电阻的压降电路(仿真时用R1电位器代替热敏电阻、用R4电位器代替光敏电阻)、与非门控制电路和555单稳态触发电路,不需要放大且易于调控,实用度高于一,故选择此方案
。
第二章电路设计
光敏电路
光敏电阻器又称光导管,特性是在特定光的照射下,其阻值迅速减小,可用于检测可见光。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。通常,光敏电阻器都制成薄片结构,以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时,半导体片(光敏层)内就激发出电子—空穴对,增强导电能力。
热敏电路图
是对温度特别敏感的阻抗体根据温度变化阻值也变大的半导体。
热敏电阻是金属氧化物的种类,在高温下烤出来的高品质陶瓷半导体,适用于常温。
因为形状小,特性稳定,高感应部件,所以一般用于家电及产业机械温度感应器或温度补偿用部品。
其输出电压为
(式2-3)
所以,当温度升高,热敏电阻的阻值降低时,其两端电压减小。
与非门电路
与非门电路
74LS08是2输入四正[与门]集成电路芯片。当且仅当两个输入端均输入高电平时,输出端才输出高电平。
74LS04是6非门(反相器)集成电路芯片,他的工作电压5V,内部含有6个反相器,74LS04的作