CN104282107A - 红外线声光报警器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种红外线声光报警器，其特征包括：所述的红外光发射电路由红外发光二极管D1和电阻R1及线性电位器RP组成，红外发光二极管D1选用的型号为SE303；所述的红外光电转换电路由红外光敏二极管D2和电阻R2、NPN型晶体管VT1、电阻R3、时基电路IC1及电容C1组成，红外光敏二极管D2选用的型号为PH202，时基电路IC1选用的型号为NE555；所述的电平信号放大及声光报警电路由电阻R4、NPN型晶体管VT2、蜂鸣器HA、红色发光二极管LED和电阻R5组成。本发明所述的红外线声光报警器将红外发射与接收分别安装在通道或房门的两侧，当探测到有人体或物体经过遮挡时，即刻发出声光报警。

Description

红外线声光报警器
技术领域
本发明属于电子技术应用与安防技术领域，涉及一种红外线声光报警器。
背景技术
市场上防盗报警器可谓品种繁多，获取警情的方式不外乎有以下几类：一是市场占有率最大的用红外传感器为探头(用热释电效应器件加菲涅尔透镜)制造的报警器；二是以车载为代表的用振动、位移传感器制造的防震动、防撬动、防噪音报警器；三是少量用触摸、感应探头、微波探头制造的报警器。这些防盗报警器在很多领域防范的主导地位和积极作用不容质疑。
但以红外传感器为探头的报警器，在实际使用中也确实存在一些问题。市场上使用最多的人体热释红外探测报警器，外观为白色半园柱形，俗称红外探测器。红外探头中使用的是热释电效应器件，为了提高探测距离又加了菲涅尔透镜。另外，这些红外探头在室内测试时都比较灵敏、可靠，但在实际应用中往往要打折扣。
⒈当夏天室内气温≥30度时，由于环境温度淹没人体体温，人体表温度加上汗液蒸发大概只有31度，那么人体体温接近环境温度，红外探测器内探测芯片很难探测出人的体温，导致探测距离急剧缩短或探测作用不可靠或失效；
⒉室温25～30度时，遇小偷和动物(包括宠物)面对红外探头窗口作横向移动、走动时能够报警，如果面对着探测窗口缓慢作纵向直行时，红外探头就反映迟钝或失效；
⒊室温在25度时，人体面对热释红外探测报警器的探头窗口作纵向运动时，也就是面对红外探测窗口慢慢地靠近，只到慢慢地关闭报警器，红外探测报警器常常无反映；
⒋有一种放在窗户上的护窗雷达，其也属人体热释红外探测报警器。虽然气温只有二十几度，但装在窗户上的红外报警器受到阳光照射，报警器内部温度很难散发，探测芯片因匣内温度过高也影响探测作用；
⒌还有的把人体热释红外探测报警器安装在院墙上，受环境温度的干扰，其作用也会大打折扣，且容易遭到引线被剪断或破坏。
由此可见：夏季在户外使用或安装人体热释红外报警器工作性能不够可靠。熟悉红外探头工作原理的入侵者可设法利用探头的死角，从红外探头侧面、后面关闭或破坏报警器，从而进入红外探测防范区域。红外探头对不移动物体，对不发红外热量的物体不能作出反应，入侵者可以利用棍棒改变红外探头的探测区域。有的产品小动物误入防区发生误报现象，过于灵敏的产品有老鼠进入防区也会报警，这些情况经常给监控人员造成一些麻烦。
为了解决和弥补市面上以红外传感器为探头的防盗报警器存在的一些缺憾及售价较高等问题，本发明红外线声光报警器将红外发射与红外接收分别安装在通道或房门的两侧，当探测到有人体或物体经过遮挡时，即刻发出声光报警。
以下详细说明本发明所述的红外线声光报警器的在实施过程中所涉及的关键性技术内容。
发明内容
发明目的及有益效果：为了解决和弥补市面上以红外传感器为探头的防盗报警器存在的一些缺憾及售价较高等问题，本发明红外线声光报警器将红外发射与红外接收分别安装在通道或房门的两侧，当探测到有人体或物体经过遮挡时，即刻发出声光报警。
电路工作原理：红外线声光报警器的电路由红外发射电路，红外光电转换电路及声光报警电路组成。红外发光二极管D1和电阻R1及线性电位器RP组成红外光发射电路，电阻R1和线性电位器RP用作降压限流，调节线性电位器RP阻值的大小，使红外发光二极管D1工作电流限制在25mA之内，以保证其安全可靠工作。红外光敏二极管D2和电阻R2组成光电转换电路，当红外光发射与红外光接收之间的红外线光路不被遮挡时，红外光敏二极管D2将红外发光二极管D1发来的红外光信号转换成电信号，使红外光敏二极管D2呈低阻抗(约几千欧)，使NPN型晶体管VT1基极电压≤0.35V，NPN型晶体管VT1处于截止状态，NPN型晶体管VT1的集电极呈高电平，使时基电路IC1处于复位状态，时基电路IC1第3脚输出为低电平，声光报警电路无电不工作。
当红外光发射与接收的红外线光路被遮挡时，在红外光敏二极管D2接收不到红外发光二极管D1发来的红外光时，红外光敏二极管D2呈高阻(暗阻大于500KΩ)使NPN型晶体管VT1基极电位升高，NPN型晶体管VT1饱和导通，NPN型晶体管VT1集电极电位≤0.8V，使时基电路IC1置位，时基电路IC1第3脚为高电平，使NPN型晶体管VT2获得偏置而导通，使得发光二极管LED得电被点亮，蜂鸣器HA得电发出蜂鸣声音。
附图说明
附图1是本发明提供一个红外线声光报警器的实施例电路工作原理图，附图1中的两根虚线为引出的延长线，其长度应根据需要确定。
具体实施方式
按照附图1所示的红外线声光报警器电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步描述。
技术方案：红外线声光报警器，它包括12V直流电源、红外光发射电路、红外光电转换电路、电平信号放大及声光报警电路，其特征在于：
红外光发射电路：它由红外发光二极管D1和电阻R1及线性电位器RP组成，红外发光二极管D1选用的型号为SE303，红外发光二极管D1正极通过电阻R1接线性电位器RP一端，线性电位器RP另一端及其活动端接电路正极VCC，红外发光二极管D1负极接电路地GND；
红外光电转换电路：它由红外光敏二极管D2和电阻R2、NPN型晶体管VT1、电阻R3、时基电路IC1及电容C1组成，红外光敏二极管D2选用的型号为PH202，时基电路IC1选用的型号为NE555，NPN型晶体管VT1基极接红外光敏二极管D2负极和电阻R2一端，电阻R2另一端接电路正极VCC，红外光敏二极管D2正极和NPN型晶体管VT1发射极接电路地GND，NPN型晶体管VT1集电极接电阻R3一端和时基电路IC1第2脚及第6脚，电阻R3另一端接电路正极VCC，时基电路IC1第1脚接电路地GND，时基电路IC1第5脚通过电容C1接电路地GND；
电平信号放大及声光报警电路：它由电阻R4、NPN型晶体管VT2、蜂鸣器HA、红色发光二极管LED和电阻R5组成，时基电路IC1第3脚通过电阻R4接NPN型晶体管VT2基极，NPN型晶体管VT2集电极接蜂鸣器HA的负极和电阻R5一端，电阻R5另一端接红色发光二极管LED负极，蜂鸣器HA的正极和红色发光二极管LED正极接电路正极VCC，NPN型晶体管VT2发射极接电路地GND；
12V直流电源正极接电路正极VCC，12V直流电源负极与电路地GND相连。
元器件的技术参数及选择要求
D1为红外发光二极管，其选用的型号为SE303；D2为红外光敏二极管，其选用的型号为PH202；
IC1为时基电路，选用的型号为NE555，或选用Ka555；时基电路IC1为8脚双列直插式DIP封装，各脚功能是：第1脚为电路地GND；第2脚为触发端；第3脚输出端；第4脚复位端；第5脚为控制电压；第6脚门限(阈值)；第7脚为放电端；第8脚接电路正极VCC；
VT1、VT2为NPN型晶体管，选用的型号为2SC9013，要求放大倍数β≥160；
选用1/8W金属膜电阻，电阻R1阻值为510Ω，电阻R2阻值为82KΩ，电阻R3阻值为47KΩ，电阻R4阻值为1KΩ，电阻R5阻值为1.2KΩ；
RP为线性电位器，其阻值是1.5KΩ；
C1为电容，其容量为0.01μF；
LED为红色发光二极管，选用直径￠5mm红色发光二极管；
HA为蜂鸣器，选用蜂鸣器内置有音频发生电路，工作电压为9～10V。
电路制作与电路调试
因红外线声光报警器的电路结构比较简单，制作比较容易，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路基本不需要进行调试即可正常工作；
为了保证监控通道有效性，可在红外发光二极管D1的外部套一个￠15mm、长度为40mm的直筒，以增强红外光的指向性，红外发光二极管D1的有效发射距离≥7米；
调节线性电位器RP阻值的大小，使红外发光二极管D1工作电流限制在30mA之内，以保证其安全可靠工作，以避免红外发光二极管D1电流过大而烧毁；
红外光发射与接收的红外线光路被遮挡时，红外光电转换电路能够可靠切换，若切换过程中拖泥带水不迅速，可以分别适当调节线性电位器RP、电阻R2、电阻R3或电阻R4的阻值；
本发明的电路元器件布局、电路板设计、红外线声光报警器的外观及几何尺寸等不是本发明的关键性技术，也不是本发明要求保护的技术内容，故在说明书中不作一一说明。

Claims (1)

1.一种红外线声光报警器，它包括12V直流电源、红外光发射电路、红外光电转换电路、电平信号放大及声光报警电路，其特征在于：
所述的红外光发射电路由红外发光二极管D1和电阻R1及线性电位器RP组成，红外发光二极管D1选用的型号为SE303，红外发光二极管D1正极通过电阻R1接线性电位器RP一端，线性电位器RP另一端及其活动端接电路正极VCC，红外发光二极管D1负极接电路地GND；
所述的红外光电转换电路由红外光敏二极管D2和电阻R2、NPN型晶体管VT1、电阻R3、时基电路IC1及电容C1组成，红外光敏二极管D2选用的型号为PH202，时基电路IC1选用的型号为NE555，NPN型晶体管VT1基极接红外光敏二极管D2负极和电阻R2一端，电阻R2另一端接电路正极VCC，红外光敏二极管D2正极和NPN型晶体管VT1发射极接电路地GND，NPN型晶体管VT1集电极接电阻R3一端和时基电路IC1第2脚及第6脚，电阻R3另一端接电路正极VCC，时基电路IC1第1脚接电路地GND，时基电路IC1第5脚通过电容C1接电路地GND；
所述的电平信号放大及声光报警电路由电阻R4、NPN型晶体管VT2、蜂鸣器HA、红色发光二极管LED和电阻R5组成，时基电路IC1第3脚通过电阻R4接NPN型晶体管VT2基极，NPN型晶体管VT2集电极接蜂鸣器HA的负极和电阻R5一端，电阻R5另一端接红色发光二极管LED负极，蜂鸣器HA的正极和红色发光二极管LED正极接电路正极VCC，NPN型晶体管VT2发射极接电路地GND；
所述的12V直流电源正极接电路正极VCC，12V直流电源负极与电路地GND相连。
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