人體紅外線報(bào)警器的設(shè)計(jì)

1、人體紅外線報(bào)警器的設(shè)計(jì)摘 要 本課題是應(yīng)用所學(xué)習(xí)的電路知識(shí)和Protel99SE知識(shí)，在學(xué)校已有的電路板、紅外線傳感器、信號(hào)放大電路設(shè)計(jì)一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)并能發(fā)出警報(bào)的人體紅外線報(bào)警器。擬采用紅外線傳感器作為感應(yīng)人體的基本器件，利用接收器對(duì)發(fā)射來的信號(hào)進(jìn)行接收，同時(shí)采用發(fā)射器對(duì)信號(hào)進(jìn)行發(fā)聲分析處理，最后進(jìn)行報(bào)警功能。再利用學(xué)過的Protel99SE知識(shí)，根據(jù)功能需求進(jìn)行電路板的繪制與調(diào)試，保證軟硬件正常工作，完成產(chǎn)品相應(yīng)功能。人體紅外線報(bào)警器主要功能是采用了紅外線傳感器，它的制作簡單、成本低、安裝比較方便，而且防盜性能比較穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)

2、。本設(shè)計(jì)電路主要包括信號(hào)放大電路、比較電路、音響報(bào)警電路、開機(jī)延時(shí)電路和12V電源電路組成。分析人體紅外線報(bào)警器的各部分功能電路原理，運(yùn)用Protel99SE完成原理圖的繪制，并制作電路板完成報(bào)警器，從而完成整個(gè)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞 紅外線 電壓比較器 放大電路 報(bào)警器 Human body infrared alarmAbstract: This paper is the application of the learning circuit knowledge and knowledge of Protel99SE, the school already has a circuit board,

3、an infrared sensor, a signal amplification circuit design can realize detection and alarm of human body infrared alarm. The infrared sensor as the sensing body basic device, use the receiver to transmit to and receive a signal, while using the transmitter signal sound analysis, finally alarm functio

4、n. Then using the learned knowledge of Protel99SEL, according to the functional requirements of circuit board drawing and debugging of hardware and software, to ensure normal work, completes the product function. Human body infrared alarm system main function is the use of infrared sensors, it has t

5、he advantages of simple manufacture, low cost, is convenient for installation, and the anti-theft performance is relatively stable, strong anti-interference ability, high sensitivity, safe and reliable. This anti-theft device concealed installation, is not easy to be the thief found. The design of t

6、he circuit mainly comprises a signal amplifying circuit, a comparison circuit, a sound alarm circuit, a starting delay circuit and 12V circuit. Analysis of human body infrared induction alarm function of each part of circuit principle, using Protel99SE completed a schematic drawing, and using Multis

7、im simulation debugging the circuit alarm parameters.Key words:Infrared alarm voltage comparator circuit目錄第一章 前言11.1本課題研究的背景以及現(xiàn)實(shí)意義11.2 本課題對(duì)于專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用情況2第二章 人體紅線報(bào)警器的工作概述及原理分析32.1 人體紅外線報(bào)警器的工作概述32.2 人體紅外線報(bào)警器總體電路原理圖及其分析32.3各芯片以及器件介紹52.3.1集成運(yùn)算放大器52.3.2集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用52.3.3集成運(yùn)算放大器的主要參數(shù)62.3.5芯片78L0572.3.6變壓器7

8、2.3.7 紅外線傳感器82.3.8紅外線傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)82.3.9紅外線傳感器的抗干擾能力92.4.0菲尼爾透鏡透鏡92.5各單元電路模塊介紹92.5.1紅外線人體檢測(cè)電路的介紹92.5.2信號(hào)放大電路102.5.3對(duì)信號(hào)放大電路的基本要求：112.5.5電壓比較器的功能作用122.5.6可用做電壓比較器的芯片132.5.7音響報(bào)警器132.5.8 開機(jī)延時(shí)電路142.5.9 電源電路152.6.0 表2-10 人體紅外線報(bào)警器元件清單16第三章 應(yīng)用Protel99SE實(shí)現(xiàn)電路原理圖的繪制及PCB設(shè)計(jì)183.1Protel簡介183.2繪制電路原理圖的主要步驟183.3 PCB人工布局、人

9、工布線設(shè)計(jì)18第四章 安裝以及調(diào)試214.1 元器件安裝于調(diào)試21第五章 總結(jié)235.1設(shè)計(jì)功能分析23致 謝24參考文獻(xiàn)25附錄26第一章 前言1.1本課題研究的背景以及現(xiàn)實(shí)意義 報(bào)警器(alarm) ，是一種為防止或預(yù)防某事件發(fā)生所造成的后果，以聲音、光、氣壓等形式來提醒或警示我們應(yīng)當(dāng)采取某種行動(dòng)的電子產(chǎn)品。隨著科技的進(jìn)步，機(jī)械式報(bào)警器越來越多地被先進(jìn)的電子報(bào)警器代替，經(jīng)常應(yīng)用于系統(tǒng)故障、安全防范、交通運(yùn)輸、醫(yī)療救護(hù)、應(yīng)急救災(zāi)、感應(yīng)檢測(cè)等領(lǐng)域，與社會(huì)生產(chǎn)密不可分。 報(bào)警器可以分為：氣體報(bào)警器，燃?xì)鈭?bào)警器，可燃?xì)怏w報(bào)警器，防盜報(bào)警器，紅外線報(bào)警器等等。 紅外報(bào)警器分為主動(dòng)紅外報(bào)警和被動(dòng)紅外報(bào)

10、警，主動(dòng)紅外入侵報(bào)警器是由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組成，發(fā)射機(jī)是由電源、發(fā)光源和光學(xué)系統(tǒng)組成，接收機(jī)是由光學(xué)系統(tǒng)、光電傳感器、放大器、信號(hào)處理器等部分組成。主動(dòng)紅外報(bào)警器是一種紅外線光束遮擋型報(bào)警器，發(fā)射機(jī)中的紅外發(fā)光二極管在電源的激發(fā)下，發(fā)出一束經(jīng)過調(diào)制的紅外光束，經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)的作用變成平行光發(fā)射出去。此光束被接收機(jī)接收，由接收機(jī)中的紅外光電傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成信號(hào)，經(jīng)過電路處理后傳給報(bào)警控制器。由發(fā)射機(jī)發(fā)射出的紅外線經(jīng)過防范區(qū)到達(dá)接收機(jī)，構(gòu)成了一條警戒線。正常情況下，接收機(jī)收到的是一個(gè)穩(wěn)定的光信號(hào)，當(dāng)有人入侵該警戒線時(shí)，紅外光束被遮擋，接收機(jī)收到的紅外信號(hào)發(fā)生變化，提取這一變化，經(jīng)放大和適當(dāng)處理，控

11、制器發(fā)出的報(bào)警信號(hào)。被動(dòng)紅外報(bào)警器主要是根據(jù)外界紅外能量的變化來判斷是否有人在移動(dòng)。人體的紅外能量與環(huán)境有差別，當(dāng)人通過探測(cè)區(qū)域時(shí)，報(bào)警器收集到的這個(gè)不同的紅外能量的位置變化，進(jìn)而通過分析發(fā)出報(bào)警。人體都有恒定的體溫，一般在37度左右，會(huì)發(fā)出特定波長10m左右的紅外線，被動(dòng)紅外報(bào)警器就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10m左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10m左右的紅外線通過菲尼爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，人類不斷研究，不斷創(chuàng)新紀(jì)錄，機(jī)械

12、式報(bào)警器越來越多地被先進(jìn)的電子報(bào)警器代替，經(jīng)常應(yīng)用于系統(tǒng)故障、安全防范、交通運(yùn)輸、醫(yī)療救護(hù)、應(yīng)急救災(zāi)、感應(yīng)檢測(cè)等領(lǐng)域，與社會(huì)生產(chǎn)、生活密不可分。而且人們自身的安防意識(shí)也在逐漸增強(qiáng)，尤其是在家居安全方面。紅外線具有隱蔽性，設(shè)計(jì)一束紅外線可以方便地檢測(cè)到是否有人出入。此類裝置設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：其一是能有效判斷是否有人員進(jìn)入；其二是盡可能大地增加防護(hù)范圍。所以，本學(xué)期我的畢業(yè)課題就是人體紅外線報(bào)警器的研究。該報(bào)警器能探測(cè)人體發(fā)出的紅外線，當(dāng)有人竟如報(bào)警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的時(shí)候，就出報(bào)警聲，這主要適用于家庭、辦公室、倉庫、實(shí)驗(yàn)室等比較重要的場(chǎng)合。本設(shè)計(jì)是經(jīng)過分析利用熱釋電紅外傳感器探測(cè)人體輻射出的紅外線信號(hào)原理

13、設(shè)計(jì)出來的人體紅外線報(bào)警器。主要應(yīng)用于揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院1B321宿舍，內(nèi)容廣泛，靈活應(yīng)用。 設(shè)計(jì)該報(bào)警器主要是為了更好的掌握大學(xué)三年來所學(xué)的知識(shí)，對(duì)其加強(qiáng)鞏固，同時(shí)在設(shè)計(jì)該報(bào)警器的同時(shí)也能讓我對(duì)一些元器件有所認(rèn)識(shí)，對(duì)它的原理，調(diào)試等等都有所掌握。1.2 本課題對(duì)于專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用情況因?yàn)閷W(xué)習(xí)的知識(shí)的深度的限制以及實(shí)際情況的考慮，在設(shè)計(jì)電路的過程中，力求以最簡單實(shí)用的電路來完成所需的功能。同時(shí)也向我的指導(dǎo)老師錢松老師詢問了相關(guān)的報(bào)警器電路知識(shí)。電路部分應(yīng)用Protel99SE軟件進(jìn)行了原理圖的繪制。然后再進(jìn)行PCB板的設(shè)計(jì)與布線，最后再進(jìn)行整個(gè)電路板的焊接與調(diào)試。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)用了本

14、人大學(xué)期間所學(xué)的模擬電子產(chǎn)品的安裝與調(diào)試、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子產(chǎn)品的安裝及調(diào)試、電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作、電子工藝標(biāo)準(zhǔn)化、電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程protel99SE、高頻電子線路、電路分析基礎(chǔ)、電氣控制技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等多門專業(yè)課程。本課題選題難度適中，設(shè)計(jì)過程能夠?qū)λ鶎W(xué)的Protel99SE繪制電路圖、PCB圖、然后再進(jìn)行電路板的焊接與調(diào)試過程中也提高了自己的動(dòng)手能力。同時(shí)也可以重新鞏固以前學(xué)過的電路知識(shí)。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于我大學(xué)三年來學(xué)習(xí)過的有關(guān)電子的知識(shí)是一個(gè)很好的鞏固過程。也在實(shí)踐過程中提高了實(shí)際造作能力。第二章 人體紅線報(bào)警器的工作概述及原理分析2.1 人體紅外線報(bào)警器的工作概述

15、 紅外線報(bào)警器由報(bào)警主機(jī)和紅外探測(cè)器組成報(bào)警系統(tǒng)。該報(bào)警器能探測(cè)人體發(fā)出的紅外線，當(dāng)有人進(jìn)入報(bào)警器監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的時(shí)候，采用紅外線傳感器作為感應(yīng)人體的基本器件，利用接收器對(duì)發(fā)射來的信號(hào)進(jìn)行接收，同時(shí)采用發(fā)射器對(duì)信號(hào)進(jìn)行發(fā)聲分析處理，最后進(jìn)行報(bào)警功能。主要由電路由紅外線傳感器、信號(hào)放大電路、電壓比較電路、開機(jī)延時(shí)電路、音響報(bào)警電路和電源電路組成。下圖是整個(gè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)框圖，這個(gè)框圖大致把整個(gè)電路的構(gòu)造進(jìn)行了一個(gè)梳理。組成框圖如下： 電源電路延時(shí)電路音響報(bào)警開機(jī)延時(shí)信號(hào)放大紅外線傳感器電壓比較 圖 2-1 人體紅外線報(bào)警器整體結(jié)構(gòu)框圖2.2 人體紅外線報(bào)警器總體電路原理圖及其分析 人體紅外線報(bào)警器就是由

16、上述圖的六個(gè)模塊組成，主要是紅外線傳感器,信號(hào)放大電路，電壓比較電路，音響報(bào)警延時(shí)電路，開機(jī)延時(shí)電路，電源電路這六部分組成。電路中提供的電源是12V。該設(shè)計(jì)的主要概念是當(dāng)有人在報(bào)警器前面走過時(shí)，便會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，可以為作家庭防盜使用。電路采用雙元被動(dòng)式熱釋電傳感器作為紅外線的接收傳感器，經(jīng)運(yùn)算放大電路放大與處理后，將人體信號(hào)變成電信號(hào)，最后驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。 接通電源后，人體由于體溫的存在，在人的周圍會(huì)散發(fā)出一定的紅外線信號(hào)，這個(gè)微弱的紅外線信號(hào)被熱釋電傳感器拾得后，在其信號(hào)端輸出極其微小的電壓信號(hào)，送入IC2的同相輸入端13腳，在一級(jí)放大后，在1腳輸出放大的人體信號(hào)，經(jīng)C2、R9耦合后，送入IC

17、2的2腳，經(jīng)二級(jí)放大后，得到一個(gè)幅值較大的人體信號(hào)，經(jīng)R8耦合，送入電壓比較器，當(dāng)人體信號(hào)出現(xiàn)正幅值時(shí)，其電壓高于同相輸入端的電壓值，此時(shí)輸出腳便輸出低電平信號(hào)，C12上的電荷經(jīng)VD5流入IC2的7腳，C12上的電荷得到釋放，電壓比較器的反相輸入端低于同相輸入端，此時(shí)輸出信號(hào)輸出高電平信號(hào)。此間即使沒有人體信號(hào)輸入，由于C12上的電荷是通過R11進(jìn)行充電，一時(shí)間C12上的電壓也不會(huì)高于IC2的10腳，因此可以保持輸出端的高電平輸出，若此間一直有人體信號(hào)輸入，則C12上的電荷將一直被釋放，因此也將長期保持高電平輸出。電解電容C11，電阻R12組成開機(jī)延時(shí)電路，剛上電時(shí)，C11兩端電壓為0，與非門

18、的輸入端為低電平，其輸出端為高電平，經(jīng)反相后，IC3的11腳輸出低電平，LED2熄滅，同時(shí)由于IC3的11腳與2腳相連，與非門被封鎖，此時(shí)就算人體檢測(cè)電路有信號(hào)輸入，IC3的1腳輸入信號(hào)被封鎖，報(bào)警電路不工作。當(dāng)C11上的電荷充到足夠多時(shí)，IC3的8、9腳電平達(dá)到高電平值，此時(shí)與非門翻轉(zhuǎn)，經(jīng)反相后，11腳輸出高電平，指示燈LED2點(diǎn)亮，同時(shí)IC3的2腳也為高電平，此時(shí)與非門被打開，人體信號(hào)通道被打通，當(dāng)有人體有效信號(hào)的高電平到來時(shí)，與非門輸出低電平，經(jīng)反相后輸出高電平，從IC3的4腳輸出高電平信號(hào)，驅(qū)動(dòng)振蕩電路工作。 電源電路采用變壓器降壓，輸入220V交流市電后，在變壓器次級(jí)輸出9V交流電壓

19、，經(jīng)全波整流、電容濾波后向三端穩(wěn)壓集成電路IC1供電，三端穩(wěn)壓電路具有非常好的穩(wěn)壓性能，在其輸出端輸出穩(wěn)定的5V直流電壓，為整機(jī)提供電源。VT2、VT3等元件組成振蕩電路，當(dāng)VT1導(dǎo)通后，VT2、VT3組成的多諧振蕩電路工作，產(chǎn)生的方波信號(hào)，經(jīng)R15控制開關(guān)VT4，向有源蜂鳴器間斷式供電，蜂鳴器中產(chǎn)生“嘟、嘟、嘟”的報(bào)警聲。當(dāng)人體信號(hào)消失后一定時(shí)間后，VT1關(guān)斷，報(bào)警電路停止工作。圖2-2是總電路圖的設(shè)計(jì)。 圖2-2 人體紅外線報(bào)警器總原理圖2.3各芯片以及器件介紹2.3.1集成運(yùn)算放大器 運(yùn)算放大器是由直接耦合多級(jí)放大電路集成制造的高增益放大器它是模擬集成電路最重要的品種，廣泛應(yīng)用于電子電路

20、中。運(yùn)算放大器的符號(hào)中有三個(gè)引線端兩個(gè)輸入端，一個(gè)輸出端。運(yùn)算放大器除具有+、-輸人端和輸出端外，還有+、-電源供電端、外接補(bǔ)償電路端、調(diào)零端、相位補(bǔ)償端、公共接地端及其他附加端等。它的閉環(huán)放大倍數(shù)取決于外接反饋電阻，這給使用帶來很大方便。 該電路圖中的我主要是用了集成運(yùn)算放大器，集成運(yùn)算放大器簡稱集成運(yùn)放，是由多級(jí)直接耦合放大電路組成的高增益模擬集成電路。它的增益高，輸入電阻大，輸出電阻低，共模抑制比高，失調(diào)與飄移小，而且還具有輸入電壓為零時(shí)輸出電壓亦為零的特點(diǎn)，適用于正，負(fù)兩種極性信號(hào)的輸入和輸出。運(yùn)算放大器除具有十、一輸人端和輸出端外，還有十、一電源供電端、外接補(bǔ)償電路端、調(diào)零端、相位補(bǔ)

21、償端、公共接地端及其他附加端等。它的放大倍數(shù)取決于外接反饋電阻，這給使用帶來很大方便。2.3.2集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用u 差動(dòng)輸入級(jí) 使運(yùn)放具有盡可能高的輸入電阻及共模抑制比。u 中間放大級(jí) 由多級(jí)直接耦合放大器組成，以獲得足夠高的電壓增益。u 輸出級(jí) 可使運(yùn)放具有一定幅度的輸出電壓、輸出電流和盡可能小的輸出電阻。在輸出過載時(shí)有自動(dòng)保護(hù)作用以免損壞集成塊。輸出級(jí)一般為互補(bǔ)對(duì)稱推挽電路。u 偏置電路 為各級(jí)電路提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。為使工作點(diǎn)穩(wěn)定，一般采用恒流源偏置電路。2.3.3集成運(yùn)算放大器的主要參數(shù)u 運(yùn)算放大器的符號(hào)u 反向輸入端和同相輸入端分別用符號(hào)“-”和“+”標(biāo)明u 集成運(yùn)放的主

22、要基本指標(biāo)u 開環(huán)差摸電壓放大倍數(shù)Aodu 最大輸出電壓UOP-Pu 差摸輸入電阻ridu 輸出電阻r0u 共模抑制比KCMR -3dB帶寬fn2.3.4芯片LM324 LM324是四運(yùn)放集成電路，它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。 每一組運(yùn)算放大器可用圖2-3所示的符號(hào)表示，它有5個(gè)引腳，其中“+”、“-”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端，“V0”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi-（-）為反向輸入端，表示運(yùn)放輸出端V0的信號(hào)與該輸入端的相位相反；Vi+(+)為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端V0的信號(hào)與該輸入端的相位相同。 圖2-3 芯片L

23、M324 LM324芯片特點(diǎn)主要如下介紹:u 內(nèi)部頻率補(bǔ)償 u 直流電壓增益高(約100dB) u 單位增益頻帶寬(約1MHz) u 電源電壓范圍寬：單電源(330V)；雙電源(±1.5一±15V) u 低功耗電流，適合于電池供電 u 低輸入偏流 u 低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流 u 共模輸入電壓范圍寬，包括接地 u 差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍 u 輸出電壓擺幅大（0至Vcc-1.5V)2.3.5芯片78L05 78L05芯片特點(diǎn)（如圖2-8所示）u 輸出電壓(V):6.200,輸出電流最大值(mA):100u 靜態(tài)電流最大值(mA):6,壓差最大值(V):2.300

24、u 壓差典型值(V):1.700,輸入電壓最大值(V):20u 低噪聲,紋波抑制比高,具有功放輸出保護(hù),過熱保護(hù)u 過流及短路保護(hù) 圖2-4 78L05芯片2.3.6變壓器 變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵心（磁芯）。在電器設(shè)備和無線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗，安全隔離等。在發(fā)電機(jī)中，不管是線圈運(yùn)動(dòng)通過磁場(chǎng)或磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)通過固定線圈，均能在線圈中感應(yīng)電勢(shì)，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數(shù)量卻有變動(dòng)，這是互感應(yīng)的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應(yīng)，變換電壓，電流和阻抗的器件。變壓器的功能主要有：電壓變換；電流變換，阻抗變換；隔離

25、；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。變壓器的主要主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓等，變壓器常用的鐵芯形狀一般有E型C型等。變壓器的工作原理是：變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級(jí)線圈，其余的繞組叫次級(jí)線圈。變壓器的技術(shù)參數(shù)有：對(duì)不同類型的變壓器都有相應(yīng)的技術(shù)要求，如電源變壓器的主要技術(shù)參數(shù)有：額定功率、額定電壓和電壓比、額定頻率、工作溫度等級(jí)、溫升、電壓調(diào)整率、絕緣性能和防潮性能，對(duì)于一般低頻變壓器的主要

26、技述參數(shù)是：變壓比、頻率特性、非線性失真、磁屏蔽、靜電屏蔽、效率等。2.3.7 紅外線傳感器 紅外線傳感器包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)元件和轉(zhuǎn)換電路。光學(xué)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同可分為透射式和反射式兩類。檢測(cè)元件按工作原理可分為熱敏檢測(cè)元件和光電檢測(cè)元件。熱敏元件應(yīng)用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時(shí)溫度升高，電阻發(fā)生變化，通過轉(zhuǎn)換電路變成電信號(hào)輸出。光電檢測(cè)元件常用的是光敏元件，通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成。紅外線傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測(cè)元件。在每個(gè)探測(cè)器內(nèi)裝入一個(gè)或兩個(gè)探測(cè)元件，并

27、將兩個(gè)探測(cè)元件以反極性串聯(lián)，以抑制由于自身溫度升高而產(chǎn)生的干擾。由探測(cè)元件將探測(cè)并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)管放大后向外輸出。為了提高探測(cè)器的探測(cè)靈敏度以增大探測(cè)距離，一般在探測(cè)器的前方裝設(shè)一個(gè)菲涅爾透鏡，該透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學(xué)系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配合，可將信號(hào)放大70分貝以上，這樣就可以測(cè)出1020米范圍內(nèi)人的行動(dòng)。2.3.8紅外線傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)1.優(yōu)點(diǎn)：u 該元器件本身不發(fā)任何類型的輻射u 該元器件功耗很小，隱蔽性好u 該元器件價(jià)格低廉2.缺點(diǎn)：u 該元器件容易受各種熱源、光源干擾u 該元器件被動(dòng)

28、紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收 u 該元器件環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，探測(cè)和靈敏度明顯下降，有時(shí)造成短時(shí)失靈2.3.9紅外線傳感器的抗干擾能力u 防小動(dòng)物干擾：探測(cè)器安裝在推薦地使用高度，對(duì)探測(cè)范圍內(nèi)地面上地小動(dòng)物，一般不產(chǎn)生報(bào)警。u 抗電磁干擾：探測(cè)器的抗電磁波干擾性能符合GB10408中4.6.1要求，一般手機(jī)電磁干擾不會(huì)引起誤報(bào)。 u 抗燈光干擾：探測(cè)器在正常靈敏度的范圍內(nèi)，受3米外H4鹵素?zé)敉高^玻璃照射，不產(chǎn)生報(bào)警。2.4.0菲尼爾透鏡透鏡 菲尼爾透鏡多是由聚烯烴材料注壓而成的薄片，也有玻璃制作的，鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓，它的紋理是利用

29、光的干涉及擾射和根據(jù)相對(duì)靈敏度和接收角度要求來設(shè)計(jì)的，透鏡的要求很高，一片優(yōu)質(zhì)的透鏡必須是表面光潔，紋理清晰，其厚度隨用途而變，多在1mm左右，特性為面積較大，厚度薄及偵測(cè)距離遠(yuǎn)。菲尼爾透鏡的在很多時(shí)候相當(dāng)于紅外線及可見光的凸透鏡，效果較好，但成本比普通的凸透鏡低很多。菲尼爾透鏡可按照光學(xué)設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。菲尼爾透鏡作用有兩個(gè)：一是聚焦作用；二是將探測(cè)區(qū)域內(nèi)分為若干個(gè)明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入探測(cè)區(qū)域的移動(dòng)物體能以溫度變化的形式在P（被動(dòng)紅外線探測(cè)器）上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號(hào)。 2.5各單元電路模塊介紹2.5.1紅外線人體檢測(cè)電路的介紹 圖2-5中人體由于體溫的存在，在人的周圍會(huì)散發(fā)出一定的紅外線信號(hào)

30、，這個(gè)微弱的紅外線信號(hào)被熱釋電傳感器拾得后，在其信號(hào)端輸出極其微小的電壓信號(hào)，送入IC2的同相輸入端13腳，在一級(jí)放大后，在1腳輸出放大的人體信號(hào)，經(jīng)C2、R9耦合后，送入IC2的2腳，經(jīng)二級(jí)放大后，得到一個(gè)幅值較大的人體信號(hào)，經(jīng)R8耦合，送入電壓比較器，當(dāng)人體信號(hào)出現(xiàn)正幅值時(shí)，其電壓高于同相輸入端的電壓值，此時(shí)輸出腳便輸出低電平信號(hào)，C12上的電荷經(jīng)VD5流入IC2的7腳，C12上的電荷得到釋放，電壓比較器的反相輸入端低于同相輸入端，此時(shí)輸出信號(hào)輸出高電平信號(hào)。此間即使沒有人體信號(hào)輸入，由于C12上的電荷是通過R11進(jìn)行充電，一時(shí)間C12上的電壓也不會(huì)高于IC2的10腳，因此可以保持輸出端的

31、高電平輸出，若此間一直有人體信號(hào)輸入，則C12上的電荷將一直被釋放，因此也將長期保持高電平輸出。圖2-5 紅外線人體檢測(cè)電路2.5.2信號(hào)放大電路信號(hào)放大電路如圖2-6，它主要是由運(yùn)算放大器LM324(IC2D、IC2A)組成放大電路，由IR1的2腳輸出微弱的電信號(hào)，經(jīng)IC2D組成的共發(fā)射極放大電路進(jìn)行第一級(jí)放大，再通過C2耦合到運(yùn)算放大器IC2A中進(jìn)行高增益、低噪聲的同相比例放大，此時(shí)由IC2A的1腳輸出的信號(hào)已足夠強(qiáng)，輸入電壓比較電路。集成運(yùn)算放大器簡稱集成運(yùn)放，是由多級(jí)直接耦合放大電路組成的高增益模擬集成電路。它的增益高，輸入電阻大，輸出電阻低，共模抑制比高，失調(diào)與飄移小，而且還具有輸入

32、電壓為零時(shí)輸出電壓亦為零的特點(diǎn)，適用于正，負(fù)兩種極性信號(hào)的輸入和輸出。運(yùn)算放大器除具有十、一輸人端和輸出端外，還有十、一電源供電端、外接補(bǔ)償電路端、調(diào)零端、相位補(bǔ)償端、公共接地端及其他附加端等。它的放大倍數(shù)取決于外接反饋電阻，這給使用帶來很大方便。反饋指：將系統(tǒng)的輸出返回到輸入端并以某種方式改變輸入，進(jìn)而影響系統(tǒng)功能的過程。反饋可分為負(fù)反饋和正反饋。前者使輸出起到與輸入相反的作用，使系統(tǒng)輸出與系統(tǒng)目標(biāo)的誤差減小，系統(tǒng)趨于穩(wěn)定；后者使輸出起到與輸入相似的作用，使系統(tǒng)偏差不斷增大，使系統(tǒng)振蕩，可以放大控制作用。放大的本質(zhì)是：實(shí)現(xiàn)能量的控制，即能量的轉(zhuǎn)換：用能量比較小的輸入信號(hào)來控制另一個(gè)能源，使輸

33、出端的負(fù)載上得到能量比較大的信號(hào)。放大的對(duì)象是變化量，放大的前提是傳輸不失真。放大電路的基本形式有3種：共發(fā)射極放大電路，共基極放大電路和共集電極放大電路。在構(gòu)成多級(jí)放大器時(shí)，這幾種電路常常需要相互組合使用。2.5.3對(duì)信號(hào)放大電路的基本要求：1 輸入阻抗應(yīng)該與傳感器輸出阻抗相匹配2 要有足夠的帶寬和轉(zhuǎn)換速率3 要有可調(diào)的閉環(huán)增益4 要有一定的放大倍數(shù)和穩(wěn)定的增益，低噪聲、成本低、線性好、精度高圖2-6 信號(hào)放大電路 2.5.4電壓比較器 電壓比較器如圖2-7，IC2B和VD5等作電壓比較器，IC2B的第5腳由R11、VD5提供基準(zhǔn)電壓，U_=R12%R12+R11.當(dāng)上圖中的IC2A的1腳輸

34、出的信號(hào)電壓到達(dá)IC2B的6腳時(shí)，兩個(gè)輸入端的電壓進(jìn)行比較，此時(shí)IC2B的7腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖?。電壓比較器它可用作模擬電路和數(shù)字電路的接口，還可用作波形產(chǎn)生和變換電路等。利用簡單電壓比較器可將正弦波變?yōu)橥l率的方波或矩形波。電壓比較器可以看作是放大倍數(shù)接近“無窮大”的運(yùn)算放大器。電壓比較器的功能：比較兩個(gè)電壓的大小(用輸出電壓的高或低電平，表示兩個(gè)輸入電壓的大小關(guān)系)：當(dāng)”+”輸入端電壓高于”輸入端時(shí)，電壓比較器輸出為高電平； 當(dāng)”+”輸入端電壓低于”輸入端時(shí)，電壓比較器輸出為低電平。2.5.5電壓比較器的功能作用它可用作模擬電路和數(shù)字電路的接口，還可以用作波形產(chǎn)生和變換電路等。利用簡

35、單電壓比較器可將正弦波變?yōu)橥l率的方波或矩形波。 簡單的電壓比較器結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，但是抗干擾能力差，因此我們就要對(duì)它進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)后的電壓比較器有：滯回比較器和窗口比較器。 運(yùn)放，是通過反饋回路和輸入回路的確定“運(yùn)算參數(shù)”，比如放大倍數(shù)，反饋量可以是輸出的電流或電壓的部分或全部。而比較器則不需要反饋，直接比較兩個(gè)輸入端的量，如果同相輸入大于反相，則輸出高電平，否則輸出低電平。電壓比較器輸入是線性量，而輸出是開關(guān)（高低電平）量。一般應(yīng)用中，有時(shí)也可以用線性運(yùn)算放大器，在不加負(fù)反饋的情況下，構(gòu)成電壓比較器來使用。電壓比較器的主要指標(biāo)有：u 滯回電壓：比較器兩個(gè)輸入端之間的電壓在過零時(shí)輸出狀態(tài)將

36、發(fā)生改變，由于輸入端常常疊加有很小的波動(dòng)電壓，這些波動(dòng)所產(chǎn)生的差模電壓會(huì)導(dǎo)致比較器輸出發(fā)生連續(xù)變化，為避免輸出振蕩，新型比較器通常具有幾mV的滯回電壓。 u 偏置電流：理想的比較器的輸入阻抗為無窮大，因此，理論上對(duì)輸入信號(hào)不產(chǎn)生影響，而實(shí)際比較器的輸入阻抗不可能做到無窮大，輸入端有電流經(jīng)過信號(hào)源內(nèi)阻并流入比較器內(nèi)部，從而產(chǎn)生額外的壓差。偏置電流定義為兩個(gè)比較器輸入電流的中值，用于衡量輸入阻抗的影響。 u 超電源擺幅：為進(jìn)一步優(yōu)化比較器的工作電壓范圍，Maxim公司利用NPN管與PNP管相并聯(lián)的結(jié)構(gòu)作為比較器的輸入級(jí)，從而使比較器的輸入電壓得以擴(kuò)展，這樣，其下限可低至最低電平，上限比電源電壓還要

37、高出250mV，因而達(dá)到超電源擺幅標(biāo)準(zhǔn)。這種比較器的輸入端允許有較大的共模電壓。 u 漏源電壓：由于比較器僅有兩個(gè)不同的輸出狀態(tài)（零電平或電源電壓），且具有滿電源擺幅特性的比較器的輸出級(jí)為射極跟隨器，這使得其輸入和輸出信號(hào)僅有極小的壓差。該壓差取決于比較器內(nèi)部晶體管飽和狀態(tài)下的發(fā)射結(jié)電壓，對(duì)應(yīng)于MOSFFET的漏源電壓。 u 輸出延遲時(shí)間：包括信號(hào)通過元器件產(chǎn)生的傳輸延時(shí)和信號(hào)的上升時(shí)間與下降時(shí)間，對(duì)于高速比較器，設(shè)計(jì)時(shí)需注意不同因素對(duì)延遲時(shí)間的影響，其中包括溫度、容性負(fù)載、輸入過驅(qū)動(dòng)等的影響。2.5.6可用做電壓比較器的芯片 所有的運(yùn)算放大器。常見的有LM324 LM358 uA741 TL

38、081234 OP07 OP27，這些都可以做成電壓比較器（不加負(fù)反饋）。LM339、LM393是專業(yè)的電壓比較器，切換速度快，延遲時(shí)間小，可用在專門的電壓比較場(chǎng)合，其實(shí)它們也是一種運(yùn)算放大器。圖2-7電壓比較器2.5.7音響報(bào)警器 蜂鳴器是在設(shè)計(jì)中比較常用的報(bào)警器件，而在本電路中的作用是伴隨著按鍵發(fā)出一定的聲音。為了增大電流來驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，我們用三極管來驅(qū)動(dòng)它，從而達(dá)到更好的效果。VT2、VT3等元件組成振蕩電路，當(dāng)VT1導(dǎo)通后，VT2、VT3組成的多諧振蕩電路工作，產(chǎn)生的方波信號(hào)，經(jīng)R15控制開關(guān)VT4，向有源蜂鳴器間斷式供電，蜂鳴器中產(chǎn)生“嘟、嘟、嘟”的報(bào)警聲。當(dāng)人體信號(hào)消失后一定時(shí)間后，

39、VT1關(guān)斷，報(bào)警電路停止工作。電路如圖2-8所示。蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。 蜂鳴器按其是否帶有信號(hào)源又分為有源和無源兩種類型，有源蜂鳴器只需要在其供電端加上額定直流電壓，其內(nèi)部的震蕩器就可以產(chǎn)生固定頻率的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲音。無源蜂鳴器可以理解成為喇叭一樣，需要在其供電端上加上高低不斷變化的電信號(hào)才可以驅(qū)動(dòng)發(fā)出聲音。蜂鳴器市一種能將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲音信號(hào)的發(fā)音器件，在家用電器上，在銀行，公安的報(bào)警系統(tǒng)中，在電

40、子玩具中都得到了普遍應(yīng)用。蜂鳴器主要提示或者報(bào)警，根據(jù)設(shè)計(jì)和用途的不同，能發(fā)出音樂聲，汽笛聲，蜂鳴聲，警報(bào)聲，點(diǎn)鈴聲等各種不痛的聲音。 圖2-8 音響報(bào)警器延時(shí)電路圖2.5.8 開機(jī)延時(shí)電路 如圖2-9，由于熱釋電傳感器在開始上電時(shí)，會(huì)有信號(hào)輸出，因此必須設(shè)計(jì)延時(shí)電路，在上電初期，就算傳感器有信號(hào)輸出，也不能啟動(dòng)報(bào)警。R12、C11組成延時(shí)電路，剛上電時(shí)，C11兩端電壓為0，與非門的輸入端為低電平，其輸出端為高電平，經(jīng)反相后，IC3的11腳輸出低電平，LED2熄滅，同時(shí)由于IC3的11腳與2腳相連，與非門被封鎖，此時(shí)就算人體檢測(cè)電路有信號(hào)輸入，IC3的1腳輸入信號(hào)被封鎖，報(bào)警電路不工作。當(dāng)C1

41、1上的電荷充到足夠多時(shí)，IC3的8、9腳電平達(dá)到高電平值，此時(shí)與非門翻轉(zhuǎn)，經(jīng)反相后，11腳輸出高電平，指示燈LED2點(diǎn)亮，同時(shí)IC3的2腳也為高電平，此時(shí)與非門被打開，人體信號(hào)通道被打通，當(dāng)有人體有效信號(hào)的高電平到來時(shí)，與非門輸出低電平，經(jīng)反相后輸出高電平，從IC3的4腳輸出高電平信號(hào)，驅(qū)動(dòng)振蕩電路工作。它的設(shè)置主要是防止使用者開機(jī)后立即報(bào)警，好讓使用者有足夠的時(shí)間離開監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)可防止停電后又來電時(shí)產(chǎn)生誤報(bào)。這是一種新的概念，電源在接通之初到提供穩(wěn)定的輸出必然需要一定的時(shí)間的穩(wěn)定周期，在這個(gè)周期中電壓的穩(wěn)定度很難保證。圖2-9 開機(jī)延時(shí)電路圖2.5.9 電源電路電源電路采用變壓器降壓，輸入

42、220V交流市電后，在變壓器次級(jí)輸出9V交流電壓，經(jīng)全波整流、電容濾波后向三端穩(wěn)壓集成電路IC1供電，三端穩(wěn)壓電路具有非常好的穩(wěn)壓性能，在其輸出端輸出穩(wěn)定的5V直流電壓，為整機(jī)提供電源。電源電路是指提供給用電設(shè)備電力供應(yīng)的電源部分的電路設(shè)計(jì)，使用的電路形式和特點(diǎn)。電源有交流電源也有直流電源。 直流穩(wěn)壓電源：直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個(gè)環(huán)節(jié)才能完成。1 電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。2 整流電路：利用單向?qū)щ娫?，?0Hz的

43、正弦交流電變換成脈動(dòng)的直流電。3 濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。4 穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而變化。三端穩(wěn)壓電源：集成三端穩(wěn)壓器是一種串聯(lián)調(diào)整式穩(wěn)壓器,內(nèi)部設(shè)有過熱、過流和過壓保護(hù)電路。它只有三個(gè)外引出端(輸入端、輸出端和公共地端),將整流濾波后的不穩(wěn)定的直流電壓接到集成三端穩(wěn)壓器輸入端,經(jīng)三端穩(wěn)壓器后在輸出端得到某一值的穩(wěn)定的直流電壓。圖2-10 12V電源電路圖2.6.0 表2-10 人體紅外線報(bào)警器元件清單編號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量R1 R7電阻1M2R2 R3電阻47K2R4 R8 R9

44、電阻10K3R5 電阻270K1R6 電阻82K1R10 R14 R15電阻2.2K3R11電阻2M1R12 R13電阻1M2R16 R19電阻10K2R17 R18電阻100K2R20電阻1K1C1 C3 C5 C7 C8 C9電容1036C2 C4 C12電解電容10UF3C6 C11電解電容100UF2C10 C13電解電容470UF2C14 C15電解電容 1UF2VD1 VD2 VD3 VD4 整流二極管 IN40074VD5 VD6整流二極管IN41482W1滑動(dòng)變阻器330K1VT1 VT2 VT3晶體三極管90133VT4晶體三極管90121IR1熱釋電-1IC1三端穩(wěn)壓器78

45、L051IC2運(yùn)算放大器LM3241IC3比較器CD40011LED1 LED2發(fā)光二極管-2T電源變壓器12V 5W1SP1蜂鳴器-1第三章 應(yīng)用Protel99SE實(shí)現(xiàn)電路原理圖的繪制及PCB設(shè)計(jì)3.1Protel簡介使用電腦設(shè)計(jì)電路原理圖和電路板圖是把電子技術(shù)從理論運(yùn)用到實(shí)際的第一步。只有會(huì)設(shè)計(jì)電路原理圖和電路板圖才能進(jìn)行電子產(chǎn)品的研發(fā)與開發(fā)。本軟件就是從理論走向?qū)嶋H，掌握電子產(chǎn)品開發(fā)的基本技術(shù)。Protel99SE是澳大利亞ProtelTechnology公司推出的一個(gè)全32位的電路板設(shè)計(jì)軟件。該軟件功能強(qiáng)大，人機(jī)界面友好，易學(xué)易用，使用該軟件設(shè)計(jì)者可以容易設(shè)計(jì)電路原理圖、畫元件圖、設(shè)

46、計(jì)電路板圖、畫元件封裝圖和電路仿真，是夜內(nèi)人士首選的電路板設(shè)計(jì)工具。3.2繪制電路原理圖的主要步驟1、進(jìn)入Protel99SE環(huán)境、使用菜單File/New建立新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫文件2、使用菜單File/New在打開窗口選擇Schematic Document圖標(biāo),建立新原理圖文件、將原理圖打開、設(shè)置畫圖環(huán)境3、添加元件庫、將所需元件從元件庫中取出,放置在圖紙上，并調(diào)整好位置4、使用連線工具將元件連起來，設(shè)置元件屬性,對(duì)元件進(jìn)行編號(hào)、進(jìn)行電氣規(guī)格檢查(ERC)5、建立網(wǎng)絡(luò)表，為制作電路板圖做準(zhǔn)備繪制完成的人體紅外線報(bào)警器的原理圖如圖3-1所示 圖3-1人體紅外線報(bào)警器總原理圖3.3 PCB人工布局、

47、人工布線設(shè)計(jì)人工布局就是將所有的元件一個(gè)一個(gè)放置到PCB上各個(gè)位置。操作較為繁瑣，但是能夠結(jié)合工藝的要求以及設(shè)計(jì)中實(shí)際要求進(jìn)行，人工布局的效果一般來說效果要比自動(dòng)布局好很多。在設(shè)計(jì)中，工程師基本都是采用自動(dòng)布局的方案進(jìn)行。這也要求作為電路板設(shè)計(jì)人員要具有豐富的經(jīng)驗(yàn)以及長時(shí)間堅(jiān)持的毅力。元件的布局與走線對(duì)產(chǎn)品的壽命、穩(wěn)定性、電磁兼容都有很大的影響，是應(yīng)該特別注意的地方。一般來說應(yīng)該有以下一些原則：在放置順序上應(yīng)該先放置與結(jié)構(gòu)有關(guān)的固定位置的元器件，如電源、報(bào)警器、開關(guān)、三極管之類，這些器件放置好后用軟件的LOCK功能將其鎖定，使之以后不會(huì)被誤移動(dòng)。再放置線路上的特殊元件和大的元器件，如變壓器、I

48、C等。最后放置小器件。元件布局還要特別注意散熱問題。對(duì)于大功率電路，應(yīng)該將那些發(fā)熱元件如功率管、變壓器等盡量靠邊分散布局放置，便于熱量散發(fā)，不要集中在一個(gè)地方，也不要高電容太近以免使電解液過早老化。 布線原則，每人都會(huì)有自己的體會(huì)，但還是有些通行的原則的。高頻數(shù)字電路走線細(xì)一些、短一些好，大電流信號(hào)、高電壓信號(hào)與小信號(hào)之間應(yīng)該注意隔離（隔離距離與要承受的耐壓有關(guān)，通常情況下在2kv時(shí)板上要距離2mm，在此之上以比例算還要加大，例如若要承受3KV的耐壓測(cè)試，則高低壓線路之間的距離應(yīng)在3.5mm以上，許多情況下為避免爬電，還在印制線路板上的高低壓之間開槽。），兩面板布線時(shí)，兩面的導(dǎo)線宜相互垂直、斜

49、交、或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生耦合；作為電路的輸人及輸出用的印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避兔相鄰平行，以免發(fā)生回授，在這些導(dǎo)線之間最好加接地線。走線拐角盡可能大于90度，杜絕90度以下的拐角，也盡量少用90度拐角同是地址線或者數(shù)據(jù)線，走線長度差異不要太大，否則短線部分要人為走彎線作補(bǔ)償。走線盡量走在焊接面，特別是通孔工藝的PCB，盡量少用過孔、跳線，單面板焊盤必須要大，焊盤相連的線一定要粗，能放淚滴就放淚滴，一般的單面板廠家質(zhì)量不會(huì)很好，否則對(duì)焊接和RE-WORK都會(huì)有問題，大面積敷銅要用網(wǎng)格狀的，以防止波焊時(shí)板子產(chǎn)生氣泡和因?yàn)闊釕?yīng)力作用而彎曲，但在特殊場(chǎng)合下要考慮GND的流向，大小，不能簡單的用

50、銅箔填充了事，而是需要去走線，元器件和走線不能太靠邊放，一般的單面板多為紙質(zhì)板，受力后容易斷裂，如果在邊緣連線或放元器件就會(huì)受到影響；必須考慮生產(chǎn)、調(diào)試、維修的方便性；模擬電路來說處理地的問題是很重要的，地上產(chǎn)生的噪聲往往不便預(yù)料，可是一旦產(chǎn)生將會(huì)帶來極大的麻煩，應(yīng)該未雨綢緞。對(duì)于功放電路，極微小的地噪聲都會(huì)因?yàn)楹蠹?jí)的放大對(duì)音質(zhì)產(chǎn)生明顯的影響；在高精度A/D轉(zhuǎn)換電路中，如果地線上有高頻分量存在將會(huì)產(chǎn)生一定的溫漂，影響放大器的工作。這時(shí)可以在板子的4角加退藕電容，一腳和板子上的地連，一腳連到安裝孔上去（通過螺釘和機(jī)殼連），這樣可將此分量慮去，放大器及AD也就穩(wěn)定了。另外，電磁兼容問題在目前人們對(duì)

51、環(huán)保產(chǎn)品倍加關(guān)注的情況下顯得更加重要了。一般來說電磁信號(hào)的來源有3個(gè)：信號(hào)源，輻射，傳輸線。晶振是常見的一種高頻信號(hào)源，在功率譜上晶振的各次諧波能量值會(huì)明顯高出平均值。可行的做法是控制信號(hào)的幅度，晶振外殼接地，對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行屏蔽，采用特殊的濾波電路及器件等。人體紅外線報(bào)警器的PCB如圖3-2所示。圖3-2人體紅外線報(bào)警器的PCB 第四章 安裝以及調(diào)試4.1 元器件安裝于調(diào)試1 元器件安裝時(shí)，對(duì)照原理圖和線路板上的標(biāo)識(shí)，在制作時(shí)也可按單元電路分開安裝并測(cè)試，這種方式有利于初學(xué)者分析電路，查找安裝過程中在的問題；2 先安裝電源電路。將電路部分元件全部裝于線路板上，注意整流二極管安裝時(shí)一定要注意方向

52、，反裝將使整流橋電路短路。另外兩只濾波電解電容裝時(shí)也有極性之分，在線路板上兩個(gè)引腳符號(hào)上也有相應(yīng)的標(biāo)識(shí)，正極標(biāo)有“+”，三端穩(wěn)壓電路也是有極性的元件，裝時(shí)注意。這部分電路的元件安裝完成后，即可通電測(cè)試。先測(cè)量變壓器次級(jí)交流電壓，這里采用了9V變壓器，實(shí)際測(cè)量時(shí)由于會(huì)受到當(dāng)?shù)仉妷褐档纫蛩氐挠绊?，輸出的電壓?V左右。有些制作者對(duì)電子知識(shí)基礎(chǔ)非常差，會(huì)把變壓器的初級(jí)和次級(jí)接反，那樣一通電，變壓器馬上會(huì)燒毀。若無法區(qū)分，可以安裝前測(cè)量兩個(gè)繞組的直流電阻阻值，阻值大的為初級(jí)，小的為次級(jí)。交流電壓正常后，測(cè)量整流輸出電壓值，全波整流經(jīng)電容濾波后，輸出的直流電壓在12V左右，若正常，同時(shí)可看到電源指示燈點(diǎn)

53、亮。再測(cè)三端穩(wěn)壓器的輸出電壓值，應(yīng)為4.9-5.1V間，若偏離較大，說明電路有問題，用手碰IC1的散熱片，若有發(fā)燙，說明電流過大，極有可能是輸出端濾波電容反裝造成，應(yīng)斷電檢查。3 報(bào)警電路。將VT1-VT4及相關(guān)元件安裝完成。通電，用鑷子將VT4的C、E極短路，此時(shí)應(yīng)聽到蜂鳴器連續(xù)發(fā)出的“嘟-”聲，若不正常，應(yīng)查看蜂鳴器是否有接反，在蜂鳴器正面標(biāo)有“+”，同時(shí)在插座引出線的線路板上也標(biāo)有“+”，反裝將不會(huì)發(fā)聲。若正常后，再將VT1的C、E腳短接，此時(shí)可聽到“嘟、嘟、嘟”的間斷式報(bào)警聲。4 將4011相關(guān)元件安裝完成。通電，開始時(shí)LED2不亮，延時(shí)一段時(shí)間后，點(diǎn)亮，此時(shí)將4011的第1腳接入5V

54、正電源，正常應(yīng)聽到蜂鳴器發(fā)出的報(bào)警聲，當(dāng)5V電源斷開時(shí)，報(bào)警聲停止。5 紅外人體信號(hào)檢測(cè)電路。這部分電路的調(diào)試具有一定的技巧，直接關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈敏性。這部分元件安裝完成后，可先斷開VD6，用萬用表測(cè)量IC2第5腳電壓值，并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)，然后測(cè)量IC2第6腳電壓值。由于熱釋電傳感器在剛上電時(shí)有個(gè)充電穩(wěn)定過程，因此開始的數(shù)據(jù)可忽略，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后，6腳電壓應(yīng)低于5腳電壓值，且值在一個(gè)較小范圍內(nèi)波動(dòng)，當(dāng)用手在傳感器前晃動(dòng)一下后，可看到6腳電壓會(huì)在較大范圍內(nèi)變化，最大值會(huì)超過5腳電壓值。當(dāng)人體信號(hào)消失后，6腳電壓又會(huì)回到低于5腳電壓的穩(wěn)定值內(nèi)。若測(cè)得6腳的電壓值一直在較大范圍內(nèi)變化，說明系統(tǒng)靈敏度過高，容易產(chǎn)生誤報(bào)，此時(shí)可調(diào)節(jié)W1阻值，適當(dāng)降低參考電壓值，反復(fù)測(cè)量電壓，直到系統(tǒng)進(jìn)行正常工作狀態(tài)。W1的阻值直接影響到靈敏度與穩(wěn)定性，只能取一中間值，靈敏度高，探測(cè)距離就遠(yuǎn)，但是穩(wěn)定性相對(duì)較低，靈敏度過高容易產(chǎn)生誤報(bào)，而當(dāng)靈敏度低時(shí)，穩(wěn)定性好，但是探測(cè)距離就近，這點(diǎn)制作者在實(shí)際調(diào)試時(shí)需靈活掌握。6 蜂鳴器的安裝。蜂鳴器是有極性元件，反裝將不能正常發(fā)聲。安裝時(shí)先將蜂鳴器放于外殼中，然后用電烙鐵熔化塑料膠，將其固定，冷卻