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紅外報警電路的設計制作
Infrared alarm

時間:2013-11-10 19:16:36 來源:互聯網 作者:不詳 編輯: 【關閉


 
作者:李青雨
  紅外光發射二極管,它發射lμm~3μm的紅外光,通常單只該二極管發射功率只有數毫瓦,正向壓降一般為1.3V~2.5V。此次采用的紅外光發射二極管是PH303.外形與發光二極管相似,紅外波長為0.93μm,壓降為1.4V,工作電流小于20mA;芈分谐4邢蘖麟娮。紅外接收管是對紅外線具有較高靈敏度的光敏二極管,它與普通半導體二極管在結構上是相似的。光敏二極管管殼上有一個能射人光線的玻璃透鏡,入射光通過透鏡正好射在管芯上。光敏二極管的管芯是一個具有光敏特性的PN結,PN結具有單向導電性,因此光敏二極管工作時應加上反相電壓。當無光照時光敏二極管的阻值很大,相當于二極管截止,當有光照射時光敏二極管的阻值很小,光敏二極管就相當于普通二極管的導通。紅外線發射與接收的方式有兩種,其一是直射式,其二是反射式。直射式是指發光管和接收管相對安放在發射裝置與接收裝置上,反射式是指發光管發出的紅外光遇到反射物時,接收管收到反射回來的紅外線才能工作。此次采用的是直射式。
  工作原理圖如下圖所示。
 
紅外報警電路的設計制作Infrared alarm
 
  它是將紅外線接收的信號經放大后,對各個裝置進行控制,當人走到VD1和VD2之間,擋住紅外線的時候,VD2的電阻急劇上升,R2兩端的電壓分壓小于2V,比較器LM393輸出為低電平,觸發時基電路NE555,使得單穩電路輸出為高電平,從而控制D2發光報警,實現自動控制。調節Pl可以改變紅外發射功率,從而改變發射接收距離。下面介紹一下各元件及電路原理。
1.比較器LM393
  
  LM393的引腳如右圖所示,由兩個偏移電壓指標低達2.0V的獨立精密電壓比較器構成。采用單電源操作設計,且適用電壓范圍廣。
  該產品也可采用分離式電源,低電耗不受電源電壓僮影響。在單電源操作系統時,其輸入共模電壓范圍也包括接地。LM393系列可直接與TTL及CMOS邏輯電路接口,其單電源操作:2.0V~36V。雙電源操作:±l.0V~±18V。
 
紅外報警電路的設計制作Infrared alarm
 
  2.時基芯片NE555
  
  555定時器是目前應用十分廣泛的一種器件。555定時器有TTL型和CMOS型,他們的工作原理沒有本質區別。NE555定時器的管腳功能為:PIN①接地端,Pin②(觸發端),這個腳位是觸發NE555使其啟動它的時間周期。觸發信號上沿電壓須大于2/3VCC,下沿須低于1/3VCC。Pin③輸出腳位。高電位時的最大輸出電流大約200mA。Pin④重置端,通常接到正電源才能使555正常工作。
  Pin⑤控制端,這個接腳準許由外部電壓改變觸發和閘限電壓。當振蕩的運作方式下,該輸入能用來改變或調整輸出頻率。Pin⑥重置鎖定端,Pin⑥重置鎖定并使輸出呈低態。當這個接腳的電壓從1/3 Vcc電壓以下移至2/3 Vcc以上時啟動IC工作。Pin⑦放電端,這個接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力,當輸出為ON時為LOW,對地為低阻抗,當輸出為OFF時為HIGH,對地為高阻抗。Pin 8(V+),是555個IC的正電源電壓端。其電壓的范圍是+4.5V(最小值)至+16V(最大值)。
  下圖是用NE555構成的單穩態電路,圖中Pl、Cl為外接定時元件,控制端C0不用時一般通過0.0lμF接地,以防干擾。下圖中由LM393輸出的信號電壓加至NE555的觸發端,使NE555的輸出由低電平變成高電平,繼電器吸合,發光二極管點亮。同時NE555第⑦腳放電引腳內部截止,電源便通過R給C充電,這就是定時的開始。當電容C上的電壓上升至電源電壓的2/3時,第⑦腳導通使C放電,使第③腳輸出由高電平變回到低電平;定時結束,繼電器釋放,發光二極管熄滅。定時長短由R、C決定:T=l.l×R×C。
  3.繼電器
  
  電磁繼電器是一種利用電磁力來切換觸點的開關型電子器件,是自動控制電路中常用的一種元件。實際上它是用較小電流控制較大電流的一種自動開關。因此,廣泛應用于電子設備中。電磁繼電器一般由一個線圈、鐵心、一組或幾組帶觸點的彈簧組成。觸點有動觸點和靜觸點之分,在工作過程中能夠動作的稱為動觸點,不能動作的稱為靜觸點。當線圈通電以后,鐵心被磁化產生足夠大的電磁力,吸動銜鐵并帶動彈簧片,使動觸點或靜觸點閉合或分開。應用時只要把需要控制的電路接到觸點上,就可以用繼電器達到控制的目的。
 

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