成都信息工程大学应用电子设计课题名称：红外报警电路设计学院：光电学院专业班级：电科131学生姓名：林静学号：2013031030指导教师：王建波完成时间：2016.01.09---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---报告成绩：评阅教师红外报警电路设计报告一.设计要求设计并制作反射式的红外报警电路，当有人靠近时能够发出声光报警，必须使用脉冲方式驱动红外发光二极管。(1).反射式的有效探测距离>40cm;(2).系统采用单5V供电;(3).发出的声光报警必须是断续的方式，并且能够持续10-15S时间，然后自动解除报警（或者采用手动解除报警）;(4).能够“记忆”报警次数并可以通过按键查询。备注：可使用红外对管。二.方案选择及电路的工作原理方案一：使用红外接收头作为红外接收电路，红外接收头集成了红外线接收PD二极管、放大、滤波和比较器输出等，当红外接收头接收头采集到红外信号后会产生一个高电平输出，来触发后续报警电路。但是由于外界红外干扰因素较多，导致红外接收头误工作，进而使电路误报警，因此避免误报警是难点；方案二：采用普通发射管接收管设计电路，这样接收到的信号较小、干扰大。孤儿需要对接收信号进行滤波、放大和整形。采用运算放大器进行信号放大、滤波、整形电路的设计对我们来说比较熟悉，电路调试难度不高，只是运放电路结构略显复杂。方案选择：综合各方案考虑，因个人能力有限，故选择设计实施较简单的方案二三.单元电路设计计算与元器件的选择1.红外发射管发射电路---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---主要利用电容C2的充放电过程实现断续功能。当其两端电压小于1/3VCC时放电管截止。大于2/3VCC时开始放电；降至1/3时又开始充电，电路震荡产生矩形脉冲。震荡周期T=0.7（R8+2R12）*C2;振荡频率=1/T；占空比q=（R8+R12）/(R8+2R12)=66.7%元器件选择：定时器芯片NE555；电容C2用1uF，C3用1uF；红外二极管D1；三极管Q12N3904；电阻R81K、R91K、R121K、R131K。2.信号放大电路LM358反向比例放大器放大倍数N=-R22/R25;R25为100Ω滑变，故放大倍数可适当调节。3.比较电路---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---使用LM358运算放大器，因为延时系统采用的是NE555单稳态触发器（低电平触发）；当反向端输入小于同向端输入，高电平输出；反之输出低电平。4.延时电路为实现10~15s的延时要求，依然使用NE555单稳态触发器。6,7脚接电容C6,当2脚输入低电平时启动电路并开始工作；电路定时时间T=1.1（R17*C6）。5.振荡电路---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---原理与发射电路基本相同（利用NE555实现断续），电路在工作状态下，电容C8的在电压1/3VCC和2/3VCC间反复充放电，得到一个连续的震荡脉冲，脉冲宽度TL≈0.7R24*C8,由放电时间决定；TH=0.7(R18+R24)*C8,由充电时间决定；脉冲周期T≈TL+TH。6.计数电路使用CD40110芯片（十进制可逆计数器，译码，锁存，驱动），具有加减计数，计数器状态锁存，七段显示译码输出等功能。共阴数码管指八段数码管的八段发光二极管的阴极都连在一起（共阳同理）。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---四.设计的具体实现1．系统概述系统示意框图设计方案条理清晰，尽量简单又保证完整性。工作原理：电路接通电源后正常工作时，红外发射电路产生并发射连续的红外光，红外对管并排设置，此时红外接收管无法接受到来自发射管的信号，接收电路自己产生一个很小的信号，经过放大依旧小于比较器的门限电压，比较器输出高电平，NE555触发器不工作，后续电路也无法工作。当有物体出现在红外对管的有效反应区域时，红外发射管发射出的红外信号经物体反射被接收管接收，接收电路产生一个大信号，经放大电路放大后电压高于比较器门限电压，比较器输出一个低电平，触发NE555延时电路，后续电路产生作用。报警电路工作并产生报警信号，计数电路被触发并记录一次数据。报警持续十秒后，若物体脱离红外对管有效反应区域，则报警停止，否则电路将再次工作并触发报警，...