红外感应门铃电路设计方案.doc

红外感应门铃电路设计 摘要：本设计主要研究了红外感应技术在日常生活中的典型应用。设计中运用模拟电路知识，利用热释电红外传感器、LM324四运放集成电路和NE555时基集成电路等器件设计了一款红外感应式门铃电路。该电路工作时可根据客人的走动作出反应，当有客人进入时，门铃自动响起悦耳的音乐，提醒主人有客来访。 该电路结构简单，原理易懂，容易制作，并有一定的功能拓展性，具有相当的社会实用性。通过对它的研究，掌握了红外传感器的基本原理，电路设计制作流程以及常用元器件的应用情况，进一步深化了理论知识；同时也熟悉了multisim11和protel99两种软件在电路设计中的应用。 关键词：热释电红外传感器；　集成电路；　模拟电路 目　 录 一、引言..........................................................................................................................................................1 (一) 课题研究的背景及意义 1 (二) 国内外研究现状 1 (三) 课题研究的主要内容 2 二、总体方案设计与论证 3 （一）方案选择 3 （二）方案论证 4 三、单元电路设计与实现 5 （一）前置放大电路设计 5 1、热释电感应器 5 2、菲涅尔透镜 6 3、四运放集成电路 8 4、运放电路设计 9 （二）比较电路和开关电路设计 10 （三）延时电路 11 1、NE555内部结构及工作原理 11 2、延时电路 12 四、发声（音乐芯片）和发光电路设计 15 五、整机电路工作原理 16 六、电路仿真与调试 17 （一）软件介绍 17 1、仿真软件Multisim 17 2、印制电路板制作软件protel 99 17 (二)电路仿真与调试 17 1、PIR输出信号及运算放大电路仿真 17 2、比较器和开关电路仿真 18 3、延时电路 19 结 论 20 致 谢 21 参 考 文 献 22 附录1 热释电感应门铃电路原理图............................................................................................................23 附录2 元器件明细表 24 一、 引 言 (一) 课题研究的背景及意义 门铃历史悠久，现代社会最常见的是电子门铃。早期门铃的作用就是单纯地提醒主人有宾客来访，随着经济的发展，门铃的类型开始多样化，功能作用也开始转变。门铃的类型由有线门铃发展为无线门铃，由单纯的音乐门铃发展到对讲门铃，遥控门铃，可视门铃等。门铃的作用也由单向的提示主人发展为双向的既可提醒主人又可欢迎客人（即宾客也可以听到悦耳的音乐或欢迎语音），既可迎宾又可防盗报警。多功能红外感应式门铃就是在这种探索研究中产生的。 感应式门铃又称迎宾器，是近年才有的常用于商铺，写字楼，工厂起迎宾防盗作用的电子产品。感应式门铃的前身是电子防盗报警器，事先人们用它来防盗的，但后来因为电子防盗报警器发出的声音是刺耳的报警声，对进店的顾客产生消极的影响，后来演变成比较悦耳的声音，特别是叮咚声，您好，欢迎光临等音效备受用户的青睐，顾客一进门就报出欢迎语音，起到了礼貌问候的作用，从而做到提醒店员有人进店和迎宾的双重作用。 感应式门铃的研究主要是集中在如何使其感应更灵敏，感应更准确，功能更完善，价格更低廉等方面，目的就是让感应式门铃在各种应用场合中完美地起到迎宾、醒主和防盗报警作用。 (二) 国内外研究现状 目前感应式门铃主要分光感应式和红外感应式。光感门铃是利用人体反射光线，光敏电阻得到足够大变化的光线，电路产生变化电流触发电路，灵敏度跟物体反射率有关。但光感门铃受环境光照度的影响，黑暗情况下不能正常使用。常见红外感应式门铃使用热释电红外传感器，本身不发射任何信号，当接收到人体辐射的特定红外线中心波长信号时，才会触发电路。 光感应式的价格便宜，但是误报率高，因为它的传感核心是光敏电阻，光敏电阻对可见光大部分波长都反应变化，故光线变化可能会触发门铃反应。红外感应式的相比价格较高，但优点是误报极少，加上前面的菲涅尔透镜窗口，从而将误报率降至最低。红外式采用先进微电脑制造技术，无论白天黑夜都可正常使用，即可做门铃使用，也可做独立报警器使用。红外感应式门铃性能卓越，节能易用，灵敏度强，更适合市场的需要，更贴近消费者的生活内容，办公写字楼、家居、商店、工厂等各种场合均可使用，带来方便之余，更带来意想不到