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红外对射防盗报警器的制作

  制作天地HANDS PROJECTS2010 VOL.06 红外对射防盗报警器的制作张建平 红外线防盗报警已为人们所熟知。在一些室外 的防盗系统中,普遍采用了红外对射的方式进行布 防,只要有人入侵,人体将红外线信号挡住,报警 系统便会被启动。在实际上运用中,经常会将多束 红外光装于一套系统中,形成长的一排,即常说的 “红外栅栏”。同时为了提高抗干扰性,将发射的红 外信号进行编码加密,而在接收端则进行解码以区 分是有用信号还是干扰信号。为了让初学者了解其 工作原理,这里我们介绍一款红外对射报警器的实 验模型,意在掌握基础知识,更深入地了解红外对 射报警器的结构。 一、电路原理介绍 红外线对射防盗报警器实验模型电路原理图见 电路主要由电源电路、红外线发射电路、红外线接收电路、逻辑处理电路和报警电路组成。 VT7、VT8 及相关元件组成多谐振荡器,其振荡 频率由 R14、R15、C8、C9 的值决定。振荡信 R2560 GND R4 1.2M GND C5 104 R3 1.2M R5 200k GND GND Vcc GND Vcc 1010 11 11 12 12 13 13 14 14 IC1 CD4011 R10 2M C4 104 D9 1N4148 D8 1N4148 GND GND R12 1.2M GND R11 2.2k GND R9 100k R6 10k R7 2.2k R8 2.2k GND R1 100K C3 SB1 GND D7 R18 100k GND SP1 R21 560 GND D10 1N4148 C6 GND R22 200k IC3TQ9561 VT4 9013 CW1 3.6V VT3 9012 VT5 9013 VT1 9013 VT2 9013 C7 104 IC27805 C10 C11 GND GND GND C1 C2 GNDGND 220V~ 220V~ Vcc T1 912V R19 2.2k LED1 GND D1 IN4007 D2 IN4007 D3 IN4007 D4 IN4007 GND GND D6 GND R13 10k R14 100k R15 100k R16 10k C8 103 C9 103 R17 2.2k GND Vcc R20 100 D5 IN4007 VT6 9012 VT8 9013 VT7 9013 制作天地 HANDS VT7的集电极通过 R17 输入 VT6 的基极, VT6放大后驱动红外线发射管向外界发射信 号。当发射管与接收管之间没有物体时,发射的 红外信号被 D7 接收,经 VT1、VT2 两级放大后, VT1集电极经 C4 耦合送入倍压整流电路,形 成一个直流控制电压,使得 VT5 饱和导通,IC1 脚输入低电平,经“非”逻辑处理后,10 脚输出高电平,IC1 脚输出高电平。这个高电平一路经 R8 13脚电平拉高,从而 保持 脚的高电平输出,另一路使VT3保持截止, 报警电路不工作。 当发射管与接收管之间有物体时,发射的红 外线 收到不信号,此时倍压整 流电路输出的信号电压很低,VT5 截止,整个电 路状态发生变化,IC1 12脚变为低电平,此时 脚输出低电平。这个低电平信号经R8 13脚变为低电平。这时就算 12 脚电平变为高 电平,但与非门的关系中只要有一个输入端为低 电平,输出便为高电平,因此输出状态被锁定, 将维持 脚输出低电平;同时使VT3 饱和导通, 报警电路得电工作,喇叭中便发出报警声。这里 报警信号发生电路采用了专用音乐集成电路,上 电后便产生报警音频信号,经 VT4 功率放大后驱 动扬声器发音。若要解除报警,必须同时具备两 个条件 :一是正常接收到红外信号,二是 IC1 13脚必须强制输入一个高电平信号。电路中的复 位按键就是启到给 13 脚强行输入高电平信号而 所示为本制作的印刷电路板。板上各元件均有标识,制作者只要按电路原理图中的标识正确 安装,就可以完成整个制作。其中一些元件在安装 是需要注意以下几点: 1、元件安装时严格按线路板上标识安装,对 于极性元件,注意不要装反。 2、报警声音乐集成电路IC3 安装时,其振荡 电阻R22 直接装于IC3 上;然后用剪下的电阻引脚 从IC3 上焊出引脚后再与线路板相接。焊好引脚的 IC3 如图3 所示。 3、红外发射管与接收管安装时,引脚要留有 足够的长度,焊好后折弯,使二只管子与线、本制作的电源可采用功率不小于2W,电压 为9~12V的变压器。在一些有直流稳压电源的场所, 可直接用9~12V 的直流电源进行供电。 整个红外对射报警器实验模型制作好后,溶剂油报警器其照 片如图4 制作天地HANDS PROJECTS2010 VOL.06 10 三、功能调试1、所有元件安装好后接上电源,电源指示灯 点亮,用万用表测量C1 两端电压,正常应在5V 右。若不正常,应仔细查看IC2是否装反,四个整 流二极管是否装反。 2、报警电路调试:用一导线 与地短接,接通电源,此时报警电路应不工作。如将VT3 极短接,此时可听到喇叭中发出的报警声,若没有声音,应仔细检查音乐电路是否装错, 喇叭是否接线、发射器的调试:所有元件安装好后,用直 流5V 供电进行调试,用万用表测量VT7 或VT8 基极对地电压,若出现负压,表示电路已启振,发射电路工作正常。 4、红外接收电路调试:8、9 脚对地的短接线 先不要取掉,接上发射器电源,将红外线对管对齐, 距离可以近些,接通电源测量C7 两端电压,正常 在红外线没有被挡住时,电压大于0.6V ;当将红外 线V。若符合这个规律,表示 红外接收部分电路工作正常,否则就要仔细查看这 部分电路元件是否有装反,焊接时是否有虚焊或搭 锡等情况。 5、将所有电路恢复,然后上电,若报警,按 下复位键,报警停,逐渐拉开红外对射管的距离, 注意一定要对齐。为了调试方便,这里所配连接线cm,然后将红外线挡住,此时报警,将物体 移开,报警依旧,按下复位键后报警解除。若功能 正常,整个调试工作完成。 四、材料清单 材料清单见表1。 五、功能扩展 本文这款制作为红外对射防盗报警器原理的 模型。由于红外线肉眼无法看到,而本制作发射 与接收管必须在一条水平线上对齐方能实现功 能。为了方便初学者调试,对射距离控制应在 50cm 以内。有兴趣的读者可以在本文介绍的基 础上,通过增加发射管功率、选用高增益一体化 红外接收头等措施来加大对射距离,从而将制作 应用于更多的领域。 标识元件名称 型号规格 R1、9、14、15、18电阻 100K R2、21电阻 560 R3、4、12电阻 1.2M R5、22电阻 200K R6、13、16电阻 10K R7、8、11、17、19电阻 2.2K R10电阻 2M R20电阻 100/1W C1、10电解电容 220uF/25V 10C2、8、9、11 瓷片电容 103 11C3 电解电容 10uF/16V 12C4、5、7 瓷片电容 104 13C6 电解电容 10uF/16V 14D1-5 二极管 1N4007 15D6 白、D7 16D8、9、10 二极管 1N4148 17CW1 稳压二极管 3.6V 18LED1 发光二极管 19VT1,2,4,5,7,8 三极管 9013 20VT3、6 三极管 9012 21IC1 集成电路 4011 22IC2 三端稳压 7805 23IC3(4) 音乐集成电路 9561 24SB1 轻触按键 25SP1 扬声器 8Ω/0.25W 接线P 导线 接收线 发射线 本期导读LED 灯其特色在于节能效果明显,大致上可以认为在相同耗电量前提下,比目前节能灯的亮度至少要 高五倍,而且其寿命长,发热量小,比之其他类型的照明电器来说,优点不少,《用废旧节能灯改制高效LED 介绍一种用多数家庭都有的废旧节能灯的主要部件(变换器)为基础而改制的LED灯,供有动手能力的读者 进行改制,也可以进一步发挥想象力,制作出各种各样的LED 节能照明用具。 红外线防盗报警已为人们所熟知,在一些室外的防盗系统中,普遍采用了红外对射的方式进行布防, 只要有人入侵,人体将红外线信号挡住,报警系统便会被启动,在实际上运用中,经常会将多束红外光装于一 套系统中,形成长的一排,即常说的“红外栅栏”,同时为了提高抗干扰性,将发射的红外信号进行编码加密, 而在接收端则进行解码以区分是有用信号还是干扰信号。为了让初学者了解其工作原理,《红外对射防盗报警 器的制作》介绍一款红外对射报警器的实验模型,意在掌握基础知识,更深入地了解红外对射报警器的结构。 电子负载仪是电源制作, 电池性能测试必不可少的一种仪器;顾名思义电子负载仪是由电子器件组成 模拟负载用来检测各类电源带负荷特性和化学电源输出性能的仪器。在恒电流测试时加以同步计时,就可精确 测出电池容量值。《自制电子负载仪》设计了一款用LM324 运放为主控器件的电子负载仪,整个仪器由电子开关、 斜波发生、电流检测放大、比较调节、PWM驱动单元组成。该仪器可对12V~48V 电源和电池进行放电性能测试, 最大电流20A,操作非常方便。 随着国民生活水平逐年提高,越来越多的都市人喜欢在家里设置一个水族箱养观赏鱼和水草,由于绝 大多数热带鱼和水草最适宜生长的温度在24~28左右,所以水族箱必须要有恒温控制装置。《水族箱温控器 的制作》介绍了一款简单而实用的温控器,主要用于夏天水族箱散热风扇和电子制冷温控,控温的范围设计为 23~29,实测温控精度小于正负0.5,很适合DIY 水族散热风扇和电子冷水机的朋友参考制作,电路很简单, 相信稍为有电子制作经验的朋友都能按图顺利制作。温控驱动执行电路提供了两种方案供选择。 本期每期一做《MP3 读卡器板的制作》,MP3 读卡器主要功能是读取USB 和SD 卡内存贮的MP3 式的电子文档,扩展功能有收音(FM)、外输入、LED数码屏显示、液晶显示功能。电路简洁,整机制作比较 容易。 本期竞赛园地刊登了2009 年全国大学生电子设计竞赛作品昆明理工大学《电能收集充电器(1)》和 电子科技大学《电能收集充电器(2)》,以供准备参赛的同学参考。 ※高电压大电流开关电源的制作 ※自制多用途稳压集成电路测试仪 下期主要文章 ※送料小车PLC 的控制系统设计 ※集成电路220V LED 照明灯

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