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红外报警电路的设计制作
Infrared alarm

时间:2013-11-10 来源:互联网 作者:不详 编辑: 【关闭


红外报警电路的设计制作,Infrared alarm

关键字:LM393,红外报警电路图

 
作者:李青雨
  红外光发射二极管,它发射lμm~3μm的红外光,通常单只该二极管发射功率只有数毫瓦,正向压降一般为1.3V~2.5V。此次采用的红外光发射二极管是PH303.外形与发光二极管相似,红外波长为0.93μm,压降为1.4V,工作电流小于20mA。回路中常串有限流电阻。红外接收管是对红外线具有较高灵敏度的光敏二极管,它与普通半导体二极管在结构上是相似的。光敏二极管管壳上有一个能射人光线的玻璃透镜,入射光通过透镜正好射在管芯上。光敏二极管的管芯是一个具有光敏特性的PN结,PN结具有单向导电性,因此光敏二极管工作时应加上反相电压。当无光照时光敏二极管的阻值很大,相当于二极管截止,当有光照射时光敏二极管的阻值很小,光敏二极管就相当于普通二极管的导通。红外线发射与接收的方式有两种,其一是直射式,其二是反射式。直射式是指发光管和接收管相对安放在发射装置与接收装置上,反射式是指发光管发出的红外光遇到反射物时,接收管收到反射回来的红外线才能工作。此次采用的是直射式。
  工作原理图如下图所示。
 
红外报警电路的设计制作Infrared alarm
 
  它是将红外线接收的信号经放大后,对各个装置进行控制,当人走到VD1和VD2之间,挡住红外线的时候,VD2的电阻急剧上升,R2两端的电压分压小于2V,比较器LM393输出为低电平,触发时基电路NE555,使得单稳电路输出为高电平,从而控制D2发光报警,实现自动控制。调节Pl可以改变红外发射功率,从而改变发射接收距离。下面介绍一下各元件及电路原理。
1.比较器LM393
  
  LM393的引脚如右图所示,由两个偏移电压指标低达2.0V的独立精密电压比较器构成。采用单电源操作设计,且适用电压范围广。
  该产品也可采用分离式电源,低电耗不受电源电压僮影响。在单电源操作系统时,其输入共模电压范围也包括接地。LM393系列可直接与TTL及CMOS逻辑电路接口,其单电源操作:2.0V~36V。双电源操作:±l.0V~±18V。
 
红外报警电路的设计制作Infrared alarm
 
  2.时基芯片NE555
  
  555定时器是目前应用十分广泛的一种器件。555定时器有TTL型和CMOS型,他们的工作原理没有本质区别。NE555定时器的管脚功能为:PIN①接地端,Pin②(触发端),这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上沿电压须大于2/3VCC,下沿须低于1/3VCC。Pin③输出脚位。高电位时的最大输出电流大约200mA。Pin④重置端,通常接到正电源才能使555正常工作。
  Pin⑤控制端,这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当振荡的运作方式下,该输入能用来改变或调整输出频率。Pin⑥重置锁定端,Pin⑥重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3 Vcc电压以下移至2/3 Vcc以上时启动IC工作。Pin⑦放电端,这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力,当输出为ON时为LOW,对地为低阻抗,当输出为OFF时为HIGH,对地为高阻抗。Pin 8(V+),是555个IC的正电源电压端。其电压的范围是+4.5V(最小值)至+16V(最大值)。
  下图是用NE555构成的单稳态电路,图中Pl、Cl为外接定时元件,控制端C0不用时一般通过0.0lμF接地,以防干扰。下图中由LM393输出的信号电压加至NE555的触发端,使NE555的输出由低电平变成高电平,继电器吸合,发光二极管点亮。同时NE555第⑦脚放电引脚内部截止,电源便通过R给C充电,这就是定时的开始。当电容C上的电压上升至电源电压的2/3时,第⑦脚导通使C放电,使第③脚输出由高电平变回到低电平;定时结束,继电器释放,发光二极管熄灭。定时长短由R、C决定:T=l.l×R×C。
  3.继电器
  
  电磁继电器是一种利用电磁力来切换触点的开关型电子器件,是自动控制电路中常用的一种元件。实际上它是用较小电流控制较大电流的一种自动开关。因此,广泛应用于电子设备中。电磁继电器一般由一个线圈、铁心、一组或几组带触点的弹簧组成。触点有动触点和静触点之分,在工作过程中能够动作的称为动触点,不能动作的称为静触点。当线圈通电以后,铁心被磁化产生足够大的电磁力,吸动衔铁并带动弹簧片,使动触点或静触点闭合或分开。应用时只要把需要控制的电路接到触点上,就可以用继电器达到控制的目的。
 


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