如何設(shè)計采用紅外探測技術(shù)的系統(tǒng)電路？

紅外探測器是一種輻射能轉(zhuǎn)換器，主要用于將接收到的紅外輻射能轉(zhuǎn)換為便于測量或觀察的電能，熱能等其他形式的能量。根據(jù)能量轉(zhuǎn)換方式，紅外探測器可分為熱探測器和光子探測器兩大類。熱探測器的工作機(jī)理是基于入射輻射的熱效應(yīng)引起探測器某一電特性的變化，而光子探測器是基于入射光子流與探測材料相互作用產(chǎn)生的光電效應(yīng)，具體表現(xiàn)為探測器響應(yīng)元自由載流子(即電子和/或空穴)數(shù)目的變化。由于這種變化是由入射光子數(shù)的變化引起的，光子探測器的響應(yīng)正比于吸收的光子數(shù)。而熱探測器的響應(yīng)正比與所吸收的能量。熱探測器的換能過程包括：熱阻效應(yīng)，熱伏效應(yīng)，熱氣動效應(yīng)和熱釋電效應(yīng)。光子探測器的換能過程包括：光生伏特效應(yīng)，光電導(dǎo)效應(yīng)，光電磁效應(yīng)和光發(fā)射效應(yīng)。

紅外熱釋電家庭防盜報警的硬件結(jié)構(gòu)主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)、電源模塊、按鍵模塊、紅外熱釋電傳感器DYP-ME003、LED指示燈和蜂鳴器報警模塊組成。處理器采用51系列單片機(jī)STC89C52。整個系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設(shè)置在監(jiān)測點上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，送出TTL 電平至STC89C52單片機(jī)。在單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)軟件查詢、識別判決等環(huán)節(jié)實時發(fā)出入侵報警狀態(tài)控制信號。驅(qū)動蜂鳴器及報警指示燈報警。

電路設(shè)計是將人體輻射的紅外線轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。熱釋紅外感應(yīng)2腳輸入到前置放大器OP1進(jìn)行放大，然后由C4耦合給運(yùn)算放大器OP2進(jìn)行第二級放大。再經(jīng)過電壓比較器COP1和COP2構(gòu)成雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號去啟動延時時間定時器輸出信號在經(jīng)過R3進(jìn)入單片機(jī)部分進(jìn)行處理。延時周期可通過R12來調(diào)節(jié)輸出，在延時時間內(nèi)只要Vs發(fā)生上跳變，Vo就會從Vs上跳變時刻起繼續(xù)延長一個周期，而電路中的電容為了能夠更好的控制了芯片內(nèi)的定時器，若Vs一直保持為高電平，這樣就可以通過P10傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)內(nèi)進(jìn)行下一步處理。而根據(jù)不同的距離要求來調(diào)節(jié)R13，最大可以調(diào)節(jié)到7米左右。圖中BISS0001中1腳用跳線連連接住一個接高電平后，在延時時間段內(nèi)如果有人體在其感應(yīng)范圍活動，其輸出將一直保持高電平，直到人離開后才將高電平變?yōu)榈碗娖剑倦娐吩O(shè)計就是可觸發(fā)方式。

基于單片機(jī)設(shè)計的紅外報警器。該系統(tǒng)主要是有單片機(jī)最小系統(tǒng)、電源電路、紅外熱釋電傳感器部分、蜂鳴器報警模塊、led狀態(tài)指示燈和按鍵模塊組成。。外部不可接上拉電阻，否則會影響紅外熱釋電傳感器的正常工作。此設(shè)計上有三個led信號指示燈,分別為紅色燈，綠色燈和黃色燈。紅色燈代表報警信號指示，綠色燈代表布放信號燈指示，黃色燈代表DYP-ME003紅外熱釋電傳感器信號指示燈。按鍵部分也有四個按鍵，分布代表復(fù)位鍵(屬于單片機(jī)最小系統(tǒng)部分)，左邊第一個燈為手動報警鍵，按下此鍵蜂鳴器會發(fā)出報警聲同時紅色led信號指示燈也會閃爍提示。左邊第二個鍵為布防鍵，當(dāng)按下此鍵，綠色led燈會閃爍代表布防開始，一直到綠色led燈會常亮，代表布防結(jié)束(布防時間持續(xù)30s鐘)。報警器的最大特點就是使用戶能夠操作簡單、易懂、靈活;且安裝方便、智能性高、誤報率低。隨著現(xiàn)代人們安全意識的增強(qiáng)以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，相信報警器必將在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層次的應(yīng)用。