红外线电子看门狗设计

1、-光电检测技术与应用课程设计题目:红外线守门狗电路设计组 长:艳涛组 员: 宫婷婷、阮炜、戴基海专业:电子科学与技术班级: 112班指导教师:何恩节2014年4 月19日科技学院 数理学院目录CONTENTS1、 红外线电子狗报警器的介绍前景及使用价值1 1.1 红外线电子狗报警器的作用及使用价值 1.2 红外线电子狗报警器的开展前景2、课程设计目的13、设计总原理图24、原理图使用元器件清单35、红外线电子狗报警器实验原理简单介绍36、红外线电子狗报警器发射电路原理及功能模块47、红外线电子狗报警器接收报警电路原理及功能模块58、红外线电子狗报警器解除报警原理及功能模块69、课程设计总结7.

2、 z-1、 红外线电子狗报警器的介绍（1） 红外线电子狗报警器的作用及使用价值随着社会经济的日益增长，铁门铁窗等已经给人们带来的平安感越来越少，所以光电探测器在生活中的应用越来越广泛了。用此作防盗报警装置，具有良好的隐蔽性，白天黑夜均可以应用，而且抗干扰能力强。广泛应用于办公室、堆栈、商店、超市、小区以及学校机房。（2） 红外线电子狗报警器的开展前景本设计就是为了满足现代化住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。目前市面上也有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器，但是这几种报警器都存在一些缺点。本系统采用了红外传感器，它的制作简单、本钱低、安装比拟方

3、便、而且防盗性能比拟稳定、抗干扰能力强、灵敏度高、平安可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现。2、 课程设计目的1. 掌握“光电检测技术与应用这本书理论知识的实际应用。2. 掌握红外线电子狗报警器的原理，进一步深入了解光电的根底知识与应用。3. 掌握对multistim以及其他编译软件的熟练使用方法。4. 培养我们理论应用于实践以及独立思考，多种思维并存的能力。5. 培养我们小组成员团结合作，共同努力的精神。3、 设计总原理图4、 原理图使用元器件清单. z-Switch单掷双刀开关8个J3-J10Switch单掷双刀开关1个J2滑动变阻器10K一个，R2滑动变阻器100K两个，R4，R9电

4、阻1K5个，R1，R3，R5，R8，R10电阻5K一个，R6电阻100K一个，R7发光二极管两个，LED1，LED2三极管2N2222A三个，Q1，Q2，Q3接地符号三个Power5V三个，power VDD 12V一个，与门7408N一个U5A或门7432N一个U2A非门74LS04N一个U4A电平触发器74LS74D一个U3A继电器J2一个LED-red一个 8位数值比拟器74LS85D一个 . z-5、 红外线电子狗报警器实验原理简单介绍本次课程设计所设计的红外电子狗报警器为主动对射式，主要由红外发射模块、红外接收模块、报警模块及报警解除模块四局部组成，其系统框图如下所示。 其根本工作原

5、理为：红外发射模块发射出固定频率及固定峰值波长的红外辐射，红外接收模块中的光电二极管接收到红外发射模块发射出的红外辐射接收峰值波长与红外发射模块对应时处于导通状态，一但有不明物体挡住红外线则导致光电二极管截止，此截止信号通过触发器触发报警装置，使报警装置持续报警，直到人为复位。当主人来到后可在解除报警装置中输入密码解除报警模式。6、 红外线电子狗报警器发射电路原理及功能模块 下列图所示为红外发射驱动电路： 上图中设计是采用两路红外发射，在实际应用中为了更好地实现防盗效果可采取更多路红外发射，使得间距更小，甚至是使用面阵红外墙。原理图中的电位器可实现红外发射的发射与否及控制红外发射的强度，以实现

6、应用于不同场所中所需防护入口的大小的调节。右图为启动仿真时开场发射红外辐射图其动作过程为：R2=0时，三极管的基极和发射极电压，三极管处于截止状态，红外发射停顿工作；调节R2使得大于导通电压，三极管导通，开机向外发射红外线。7、 红外线电子狗报警器接收报警电路原理及功能模块 红外接收及报警触发电路如下所示：此模块中采用2CU型光电二极管，2CU型光电二极管的光谱围在3801100nm，其峰值波长K=880990nm，适用于做红外二极管的光接收器件。但由于Multisim10.0中无法仿真光照情况，本设计就用了滑动变阻器替代了如图R4、R9所示为替代的光电二极管。其动作过程为：正常情况下光电二极

7、管接收到红外线处于导通状态，此时三极管Q2、Q3的基极发射极电压，处于截止状态，一但有人通过防护门，经过两条光路的任一路，即阻断了光电二极管接收红外辐射，导致被阻断的光电二极管处于截止状态，电阻大大增加，进而使得其对应的三极管导通，导通信号作为高电平经或门传递到触发器的时钟端口，触发器时钟端口电位从低电平变换为高电平，变换的上升沿把触发器Q端置成高电位，使得继电器吸合，此时高压报警电路导通，开场报警。图中密码控制端口可解除防盗状态，其作用在下面将做详细介绍。本设计中用到了D触发器，在本仿真软件中由于D触发器初态不稳定，故在开场仿真时要对触发器进展清零操作，即图中J1开关，此开关另外一个作用就是

8、报警复位作用。8、 红外线电子狗报警器解除报警原理及功能模块此模块原理图如下所示：解除报警装置中，采用74LS85D8位数值比拟器进展密码校对。这一装置是为了区分房子主人和外人。假设主人回来，则进展密码确认，密码校对正确以后，报警器不会报警。假设外人来，输入密码错误，则报警器会正常工作。在74LS85S中，引脚A3接J3单掷双刀开关，单掷双刀开关用以控制该键处的上下电平电位。同理有B3接J4单掷双刀开关，A2接J5单掷双刀开关，B2接J6单掷双刀开关，A1接J7单掷双刀开关，B1接J8单掷双刀开关，A0接J9单掷双刀开关，B0接J10单掷双刀开关。分别由A,B,C,D，8,7,6,5来控制，其

9、中前4位为设置密码，后4位为校对密码。开场时可以在电路中的key=A，key=B，key=C，key=D键设置起始开锁密码，或者在键盘上按数字8,7,6,5也可以实现。在key=8，key=7，key=6，key=5键进展输入密码并与储存密码比拟，或者在键盘上按A,B,C,D也可以。只有在输入密码与设置密码一样时，锁才翻开在原理图中此时*1红灯亮.假设要加强密码的解码难度，则再扩展一个8位数值比拟器，构成256种解码方式，如下列图所示，其中key=A，key=B, key=C, key= key=D, key=E, key=F, key=G, key=H位8位储存密码，key=8, key=7

10、, key=6, key=5, key=4, key=3, key=2, key=1为8位校对密码。再原理图中*2红灯亮。密码拓展原理图如下所示：9、 课程设计总结 这次的课程设计与以往有着很大的不同，在以前的课程设计中，由教师规定用哪种软件进展编译，仿真，但这次是在选好课题之后，由我们自己根据实际情况去选择适宜的软件，因为有的元器件在*些软件里找不到，而且如果换用其他的元器件也会带来参数方面的不便，所以说本次课程设计很好的发挥了我们个人的特长，给了我们很大的自由空间和想象空间。本次设计，刚开场因为没有思路，经过上网查询资料后，找到相应的原理及电路图，但是在连接电路图的时候发现好多问题，比方光

11、电二极管在multistim里面找不到，于是我们采用滑动变阻器代替后，进展仿真，发现报警指示灯不亮等多个问题。于是我们专心研究其红外线电子狗报警器的原理，然后根据所学的理论知识，一个元件一个元件的连接，功夫不负有心人，最后在我们自己的讨论下，完成了一个完整的发射、接收、报警的三个模块的电路。.在做报警模块时，我们添加了继电器，其作用是既可以强电工作，也可以弱电工作，由于接收器接收的信号比拟微弱，但报警时我们需要的大的强的信号，所以根据强磁场原理，继电器会吸合，使得报警器工作。然而在实际运用时，发现仿真不成功，并弹出一个窗口提示：没有总的地线。经过屡次测试编译，才知道，原来是继电器直接接地了，需

12、要在继电器开关处串联一个电阻，使得两个电压源不是并联状态。后来经过谈论，大家发现一个问题，本设计电路没有解除系统，于是我们加了一个密码锁的模块，当输入密码正确时，接收电路和报警电路不工作，当输入密码错误时，整个电路正常工作。其中报警装置采用的是74LS85D8位数值比拟器，这样就很好的控制了报警器。遗憾的是，由于我们实际能力问题，我们的密码锁设置的比拟简单，就是一个四位二进制代码，一共有16种解码方式。但是如果想在此根底上加深密码锁的解锁难度，我们可以多加几个74LS85D8位数值比拟器，构成更多位密码。 通过这次课程设计，我们深刻的体会到了理论根底的重要性，在以后的学习中，一定要认真学懂理论知识，学以致用。1、通过对文献资料的参照查找与比照，以及对仿真软件Multisim的学习，不仅制作出了数字密码锁电路的全过程设计，调试，而且初步学会了如何设计数字系统。并且对电子密码锁的原理也懂了很多。在查找文献资料中不仅能学到许多东西，而且学会可许多解决问题的方法；而对Multisim的学习，则更加提高了自己时间操纵的能力。2、对课程设