紅外線報警器的簡介

在需要防范的區(qū)域（如家里的客廳、臥室、廚房、走廊，倉庫，商店等）安裝好探測器之后，如果有盜賊進入防范區(qū)域，探測器就會探測到人體紅外線，并立即發(fā)射經(jīng)數(shù)字編碼的報警信號，該信號由安裝在一公里以內(nèi)的紅外報警器接收后，立即發(fā)出刺耳的警報聲，驚嚇盜賊，提醒主人，主人可根據(jù)紅外報警器面板上的報警提示燈，明確報警地點，前往抓拿盜賊。本機還有自動記憶報警時間功能，如果主人沒有在家，則回家后可知道盜賊何時光顧家里。

紅外線報警器的工作原理

紅外報警器由報警主機和紅外探測器組成報警系統(tǒng)。探測一旦探測到入侵，紅外報警器立即把報警入侵信號無線密碼傳輸?shù)綀缶鳈C，主機接收到報警信號后，會立即啟動高分貝警笛現(xiàn)場報警器，紅外報警器主機面板上的LED顯示報警防區(qū)，防區(qū)路數(shù)0-99路，明確顯示入侵方位，同時報警主機還有時間顯示、報警記錄查詢、自動開關(guān)機等功能。

紅外線報警器的功能

1、探測器和主機無線自動對碼，即學(xué)習(xí)式編碼，系統(tǒng)擴容簡單快捷；

2、100個獨立無線防區(qū)，每個防區(qū)可單獨撤布防，方便實用；

3、報警主機有兩組定時開關(guān)機時間，并具有當(dāng)前開、關(guān)機狀態(tài)指示；

4、三種報警聲、四級報警音量可選；

5、紅外報警器可同時滾動顯示最新十條報警信息；

6、可查詢60條最近報警記錄；

7、紅外報警器可選配內(nèi)置備用電源，并具有浮充裝置和低電壓告警功能；

8、提供一組常開、一組常閉報警輸出和＋12V直流輸出，供其他設(shè)備控制使用；

9、加裝撥號模塊，報警時可實現(xiàn)自動撥打６組電話功能。

紅外線報警器電路設(shè)計

方案（一）

電路原理圖如圖1所示，可將該電路分為以下三個部分。

圖1

1、電源電路

220V交流市電經(jīng)變壓器T降壓。橋式整流器D1整流。電解電容C7濾波。三端穩(wěn)壓器78L05穩(wěn)壓，最后得到整機要求的+5V穩(wěn)定直流電源。

2、單片機系統(tǒng)

U1為AT89C2051單片機.C1.R0，R1和復(fù)位按鈕RESET組成手動電平復(fù)位和上電自動復(fù)位電路;C2.C3以及晶振T1組成時鐘電路iC4.C5為+5V電源濾波電容.U2為CM0S6反相器CC4069，起驅(qū)動作用.

VD1～VD6為紅外發(fā)射管，其負極端接與P1口.P1口設(shè)置為輸出狀態(tài)，當(dāng)P1口為.0時，VD1～VD6發(fā)紅外光.VD7～VD12為紅外接收管。當(dāng)接收到紅外光時導(dǎo)通，+5V電源通過VD7一VD12加到反相器CC4069的輸入端，經(jīng)反相為低電平，這時P3_0~P3.5為低電平。發(fā)管和接收管分別安裝在門和窗口的適當(dāng)位置。當(dāng)有人闖入時遮擋了紅外線，接收管截止。反相器輸入端為低電平。這時U1的P3.0一P3.5為高電平。

當(dāng)在一定時間內(nèi)檢測到位于不位置的光束被遮擋時。則由P3.7口輸出報警信號（高低電平間隔1S的脈沖信號）。驅(qū)動聲光報警電路。進聲光報警。直至按復(fù)位按鈕RESET或電源開關(guān)S1.由于紅外收發(fā)管之間沒有遮擋時為正常。有遮擋時為異常，則當(dāng)P1口輸出o0H時。P3口的正常狀態(tài)數(shù)據(jù)為00H。

3、聲光報警電路

555定時器U4.揚聲器BY，普通紅色發(fā)光二極管VD13等組成聲光報警電路。其中555定時器接成了一個低頻多諧振蕩器。其控制電壓輸入端5腳與單片機AT89C2051的P3.7腳相連，受P3.7腳輸出的高低電平間隔1S的脈沖信號控制。

當(dāng)P3.7為高電平時控制電壓Uco較高，閾值電壓UT+（=Uco）和UT-（=1/2Uco）也較高;當(dāng)P3.7為低電平時UT+和UT-也較低。當(dāng)UT+較高時，電容C9充、放電的電壓幅度較大。因而振蕩頻率較低。反之，當(dāng)UT+較低時，電容C9充、放電過程中電壓變化幅度較小。充、放電過程完成得較快，故振蕩頻率較高。即當(dāng)P3.7=1時.555輸出脈沖的振蕩頻率較低;當(dāng)P3.7=0時.555輸出脈沖的振蕩頻率高。該輸出脈沖經(jīng)過隔直電容C8加到揚聲器上，揚聲器將交替發(fā)出高、上位機的通信。

液晶顯示模塊使用了12864的并行模式，數(shù)據(jù)端DB0-DB7與單片機的P2.0-P2.7相連，PSB控制12864工作在并行模式，電路中未接液晶的背光.RST復(fù)位端直接懸空。

紅外線報警器電路設(shè)計

方案（二）

紅外線探測報警器工作原理該裝置電路原理見圖。由紅外線傳感器、信號放大電路、電壓比較器、延時電路和音響報警電路等組成。

紅外線探測傳感器IC1探測到前方人體輻射出的紅外線信號時，由IC1的②腳輸出微弱的電信號，經(jīng)三極管VT1等組成第一級放大電路放大，再通過C2輸入到運算放大器IC2中進行高增益、低噪聲放大，此時由IC2①腳輸出的信號已足夠強。IC3作電壓比較器，它的第⑤腳由R10、VD1提供基準(zhǔn)電壓，當(dāng)IC2①腳輸出的信號電壓到達IC3的⑥腳時，兩個輸入端的電壓進行比較，此時IC3的⑦腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖健?/p>

IC4為報警延時電路，R14和C6組成延時電路，其時間約為1分鐘。當(dāng)IC3的⑦腳變?yōu)榈碗娖綍r，C6通過VD2放電，此時IC4的②腳變?yōu)榈碗娖?，它與IC4的③腳基準(zhǔn)電壓進行比較，當(dāng)它低于其基準(zhǔn)電壓時，IC4的①腳變?yōu)楦唠娖?，VT2導(dǎo)通，訊響器BL通電發(fā)出報警聲。人體的紅外線信號消失后，IC3的⑦腳又恢復(fù)高電平輸出，此時VD2截止。由于C6兩端的電壓不能突變，故通過R14向C6緩慢充電，當(dāng)C6兩端的電壓高于其基準(zhǔn)電壓時，IC4的①腳才變?yōu)榈碗娖?，時間約為1分鐘，即持續(xù)1分鐘報警。

由VT3、R20、C8組成開機延時電路，時間也約為1分鐘，它的設(shè)置主要是防止使用者開機后立即報警，好讓使用者有足夠的時間離開監(jiān)視現(xiàn)場，同時可防止停電后又來電時產(chǎn)生誤報。

該裝置采用9－12V直流電源供電，由T降壓，全橋U整流，C10濾波，檢測電路采用IC578L06供電。本裝置交直流兩用，自動無間斷轉(zhuǎn)換。

紅外線報警器電路設(shè)計

方案（三）

紅外感應(yīng)報警電路設(shè)計思路來源于自動開門關(guān)門的生活場景，人走進銀行，門自動打開，離開后門自動關(guān)閉。或者說來源于肯德基等高檔餐廳的水龍頭，當(dāng)手放在水龍頭下，水自動流出，離開后水自動關(guān)閉。該電路應(yīng)用的生活場景非常多，是電路設(shè)計人員必須掌握的一種電路，紅外二極管感應(yīng)報警電路焊接專用原理圖如下：

紅外二極管感應(yīng)報警電路主要由紅外感應(yīng)電路、電壓取樣比較電路、聲光報警電路等構(gòu)成。紅外感應(yīng)電路由紅外發(fā)射管VD1、紅外接收管VD2、瓷片電容C1、C2構(gòu)成。電壓取樣比較電路由電位器RP1、通用運算放大器LM358構(gòu)成，聲光報警電路由9012三極管VT1、VT2、有源蜂鳴器HA1、發(fā)光二極管LED1構(gòu)成。

特別要說明的是本電路焊接成功后，必須調(diào)試后才能達到相應(yīng)的效果，只有弄懂了紅外感應(yīng)電路的工作原理后才能調(diào)試相關(guān)的參數(shù)，具體調(diào)試方法如下。通上5V電源，紅外發(fā)射管VD1導(dǎo)通，發(fā)出紅外光（眼睛是看不見的），如果此時沒有用手擋住光，則紅外接收管VD2沒有接受到紅外光，紅外接收管VD2仍然處于反向截止?fàn)顟B(tài)。

紅外接收管VD2負極的電壓仍然為高電平，并送到LM358的3腳。LM358的2腳的電壓取決于電位器RP1，只要調(diào)節(jié)電位器RP1到合適的位置（用萬用表測量LM358的2腳的電壓大概為2.5V左右），就能保證LM358的3腳的電壓大于LM358的2腳的電壓，根據(jù)比較器的工作原理，當(dāng)V+》V-的時候，LM358的1腳就會輸出高電平，并通過限流電阻R3送到PNP型三極管VT1、VT2的基極，致使三極管VT1、VT2截止，蜂鳴器HA1不發(fā)聲，發(fā)光二極管LED熄滅。

當(dāng)用手靠近紅外發(fā)射管VD1時，將紅外光檔住并反射到紅外接收管VD2上，紅外接收管VD2接受到紅外光，立刻導(dǎo)通，使得紅外接收管VD2負極的電壓急速下降，該電壓送到LM358的3腳上。此時，LM358的3腳電壓下降到低于2腳的電壓，根據(jù)比較器的工作原理，V+通過以上調(diào)試，就可以實現(xiàn)當(dāng)手移動到紅外發(fā)射管VD1和紅外接收管VD2的上面時，蜂鳴器發(fā)聲，發(fā)光二極管點亮。

當(dāng)手離開紅外發(fā)射管VD1和紅外接收管VD2的上面時，蜂鳴器停止發(fā)聲，發(fā)光二極管熄滅，產(chǎn)生了感應(yīng)手的效果。

紅外線報警器電路設(shè)計

方案（四）實驗電路圖

工作原理

Atmega8的PD0端口輸出經(jīng)過調(diào)制的38KHZ的方波信號，然后經(jīng)Q2驅(qū)動紅外線發(fā)射管LED0發(fā)出紅外線信號。TL0038是集紅外線信號接收放大為一體的接收器。其中心接收頻率為38KZH，輸出為TTL電平，平時輸出高電平，當(dāng)收到碼信號后，輸出低電平。

BELL為長鳴蜂鳴器，兩個引腳分別為正負極，當(dāng)正負極兩端加上5V電壓后，蜂鳴器發(fā)出響聲。注意，該蜂鳴器兩腳不能接反，否則蜂鳴器會燒毀。

電路工作后，正常情況下TL0038接收不到紅外信號，而輸出高電平。當(dāng)有物體出現(xiàn)在發(fā)射管前方時，TTL0038會接收到從物體上反射回來的紅外光信號，然后輸出低電平通知MCU打開蜂鳴器報警。

紅外線報警器電路設(shè)計

方案（五）

火災(zāi)報警器集成電路MC145012集成了報警器的全部功能，只要外接紅外線發(fā)射、接收元件及喇叭等，就可構(gòu)成一臺火災(zāi)報警器，而且還可以與電腦連接構(gòu)成報警系統(tǒng)。

電路原理。由⑥腳輸出驅(qū)動紅外LED（D3）發(fā)射紅外光，由紅外接收管D2接收：D2和D3安裝成相互不能直射的位置。當(dāng)不存在由火災(zāi)引起的煙霧時，D2輸出為0；如果有煙霧，則紅外光因煙霧而發(fā)生散射，使D2能接收到散射光，觸發(fā)報警器報警。

圖中，調(diào)整C2和R13的值可粗調(diào)檢測靈敏度；VB1為靈敏度細調(diào)；SW1為啟動按鈕；喇叭采用壓電喇叭；⑦腳為I/O口，用于與電腦等外控電路連接。

整機由9V電池供電，當(dāng)使用錳鋅電池時，C4為22μF，使用堿性電池時，C4為1μF。

紅外線報警器電路設(shè)計

方案（六）

本例介紹的紅外線遮光式防盜報警器具有觸摸報警功能，能在有人擋住紅外光束或觸摸門鎖時發(fā)出聲光報警，可用于家庭、商店等防盜場合。

電路工作原理

紅外線遮光式防盜報警器由紅外線發(fā)射器和紅外線接收/觸摸報警電路組成。

紅外線發(fā)射器電路由時基集成電路IC1、電阻器R1~R4、電容器C1~C3、紅外發(fā)光二極管VL1、VL2、電源開關(guān)S和電池GB組成，如圖所示。

紅外線接收/觸摸報警電路由紅外接收放大電路、譯碼器、觸發(fā)控制電路、穩(wěn)壓濾波啥路、多諧振蕩器和音頻輸出電路組成，如圖所示。

紅外接收放大電路由紅外光敏二極管VD1、VD2、電阻器R4~E8、電容器C4、C5和晶體管V1~V2組成。

譯碼器電路由音頻譯碼器集成電路IC2、電容器C6~C9、電阻器R9和可變電隨器RP組成。

觸發(fā)控制電路由電阻器R1O~Rl2、電容器C10、C11、晶體管V3、V4、觸摸電極A和晶閘管VT組成。多諧振蕩器由晶體管V5、V6、電阻器R13~R16、電容器C13、C14和發(fā)光二極管VL3組成。

紅外線報警器電路設(shè)計

方案（七）

紅外線發(fā)射器由IC2（NE555）、R1、R2、C3等元件組成振蕩頻率為40kHz的多諧振蕩器。VLS是紅外線發(fā)射探頭，其40kHz高頻信號由它向外輻射，形成紅外線光束。VDL是紅外線接收探頭，它與IC3（CX20106A）組成紅外線接收、整形和放大電路，放大后的紅外線信號變成電脈沖信號。IC4及其外圍元器件組成報警執(zhí)行電路，一旦其2腳為低電平，電路立即翻轉(zhuǎn)，信號輸出端3腳立即轉(zhuǎn)為高電平輸出，同時具有延時功能。

平時，VDL接收到VDL輻射的紅外光束。紅外線接收專用前置放大集成電路（它的特點是靈敏度高、不用電感諧振線圈）IC3的信號輸出端7腳為低電平，VT1呈截止?fàn)顟B(tài)，IC4的2腳為高電平，3腳為低電平輸出，因此后續(xù)電路均不會工作，無報警聲發(fā)出。當(dāng)有人經(jīng)過防盜物的主要通道、進人房門或靠近防盜物時，擋了一下紅外光線，在擋住的瞬間，IC3的7腳立即轉(zhuǎn)為高電平，從而使VTl飽和導(dǎo)通，2腳立即為低電平，故IC4翻轉(zhuǎn)，3腳為高電平，K得電吸合，接通模擬聲報警專用集成電路IC5的電源，揚聲器BL就發(fā)出響亮的警報聲。

與此同時，IC4進人延時階段，約經(jīng)過2nun（計算公式為t=1．1RgC8）時間后，IC4置位，使3腳又轉(zhuǎn)為低電平，報警聲停止。如果這時紅外線又被擋住，電路會再次工作。

紅外線報警器電路設(shè)計

方案（八）

審核編輯：湯梓紅