CN209357194U - 一种红外线报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种红外线报警装置，包括发射电路和彼此相连接的接收电路和报警电路，所述发射电路通过自身电路中的红外发光二极管发出红外光，所述接收电路通过自身电路中的红外光敏二极管接收所述红外光并触发所述报警电路三极管以导通报警模块报警，所述接收电路中还设有用于进行距离控制的电压比较器。与现有技术相比，本实用新型具有反应灵敏，触发距离可控等优点。

Description

一种红外线报警装置

技术领域

本实用新型涉及报警技术，尤其是涉及一种红外线报警装置。

背景技术

红外报警器分主动式和被动式两种。主动式红外线报警器，是报警器主动发出红外线，红外线碰到障碍物，就会反弹回来，被报警器的探头接收。如果探头监测到，红外线是静止不动的，也就是不断发出红线线又不断反弹的，那么报警器就不会报警。当有会动的物体触犯了这根看不见的红线的时候，探头就会检测到有异常，就会报警。

现有的红外线报警装置并不具备报警距离范围可控的性能，导致实际应用时经常出现误报警的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种红外线报警装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种红外线报警装置，包括发射电路和彼此相连接的接收电路和报警电路，所述发射电路通过自身电路中的红外发光二极管V1发出红外光，所述接收电路通过自身电路中的红外光敏二极管V3接收所述红外光并触发所述报警电路中的第三三极管VT4以导通报警模块E报警，所述接收电路中还设有用于进行距离控制的电压比较器D。

进一步地，所述的发射电路还包括第一NE555芯片、第一运算放大器A、第一三极管VT1、第二三极管VT2、开关S1，所述第一NE555芯片的3号引脚经过第一分压电阻R3后分别与所述第一运算放大器A的输入端负极和所述第二三极管VT2的基极连接，所述第一运算放大器A的输出端与所述第一三极管VT1的基极连接，所述第一运算放大器A的输入端正极接地，所述第一三极管VT1的发射极接地，所述第二三极管VT2的集电极与所述红外发光二极管V1的正极连接，所述开关S1与所述第二三极管VT2的发射极连接，所述第一三极管VT1的集电极连接于所述开关S1与所述第二三极管VT2的发射极之间，所述红外发光二极管V1的负极接地。

进一步地，所述的接收电路还包括第二运算放大器C，所述红外光敏二极管V3的负极与电源Vcc连接，其正极与所述第二运算放大器C的输入端负极相连接，所述第二运算放大器C的输入端正极经过第一电容C4后接地，其输出端与所述电压比较器D的输入端负极相连，所述电压比较器D的输入端正极经过第二分压电阻R19后接地，其输出端与所述报警电路相连接。

进一步地，所述报警电路还包括第三运算放大器B、第二NE555芯片和LC179芯片，所述第三运算放大器B的输入端负极与所述接收电路相连接，其输入端正极经第三分压电阻R9接地，其输出端与所述第二NE555芯片的5号引脚相连接，所述第二NE555芯片的3号引脚与所述LC179芯片的5号引脚相连接，所述LC179芯片的4号引脚与所述第三三极管VT4的基极相连接，所述第三三极管VT4的集电极接地，其发射极与所述报警模块E相连接。

进一步地，所述红外发光二极管V1发射的红外光信号的波长至少为940nm。

进一步地，所述接收电路中还设置有用于调节红外光信号接收距离的第三分压电阻R17和第四分压电阻R18。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)反应灵敏，抗干扰能力强，本实用新型中NE555芯片：属于555系列的计时集成电路其中的一种型号，是一种用途很广且相当普遍的计时，集成电路利用它再外接电阻电容可以极其方便地搭建出单稳态触发器和多谐振荡器，而再次发射电路中它就搭建构成一个多谐振荡器，可以通过连接的电阻电容设定充放电时间提升抗干扰能力。

(2)报警距离可控，本实用新型中采取一个电压比较器来进行距离的控制，固定电压的值为参考电压Vcc经过多个电阻的分压，只要适当调整对应电阻值，使得正向输入电压恰好与选定距离经过放大的红外信号的电压相等，这样就可以做到相应选定距离的报警功能。

附图说明

为了进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其他优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。并且，附图中示出的各个部分的相对位置和大小是示例性的，而不应当被理解成各个部分之间唯一确定的位置或尺寸关系。

图1为本实用新型中发射电路的具体电路图；

图2为本实用新型中接收电路的具体电路图；

图3为本实用新型中报警电路的具体电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1所示为本实用新型对应实施例中发射电路的具体电路图，其中的主要元件介绍如下：

NE555芯片：属于555系列的计时集成电路其中的一种型号，是一种用途很广且相当普遍的计时，集成电路利用它再外接电阻电容可以极其方便地搭建出单稳态触发器和多谐振荡器，而再次发射电路中它就搭建构成一个多谐振荡器。

Vcc：电源；S1：开关；Rn(n为自然数)：电阻器；Cn(n为自然数)：电容器；

A：运算放大器(运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。它是一种很常见的集成电路，其将若干个三极管、电阻、电容等元件集成到一个很小的芯片中，以特定的电路形式来完成放大任务。)；

VT1、VT2：三极管(是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。)；

V1、V2：红外发光二极管(红外发光二极管是一种能发出红外线的二极管，与接收管配合使用多，通常应用于遥控器等场合。常用的红外发光二极管其外形和发光二极管LED相似，发出红外光。)。

该部分电路的电路原理如下：

发射电路由开关电路，频率振荡电路和放大电路组成。

将开关S1闭合，接通电源，NE555构成振荡器，输出信号由引脚3输出经过放大器A放大信号，使得VT1导通，进而使得红外二极管工作，发出红外线。

对于构成的振荡器，其中：

充电时间：T₁＝(R₁+R₂)C₁ln2；

放电时间：T₂＝R₂C₁ln2；

T＝T1+T2。

故可以通过改变R1，R2和C1的值来改变振荡时间常数，适当的时间振荡常数可以使所出来的红外光区别于自然界的红外光，从而提高抗干扰能力。

双管红外发射电路(V1、V2)，可提高发射功率，增加红外发射的作用距离。

如图2所示为本实用新型对应实施例中接收电路的具体电路图，其中的主要元件介绍如下：

V3：红外光敏二极管(红外光敏二极管又叫红外接收二极管。红外接收二极管能很好地接收红外发光二极管发射的波长为940nm的红外光信号，而对于其他波长的光线则不能接收。因而保证了接收的准确性和灵敏度。)；

D：电压比较器(电压比较器是比较两个输入电压的大小，从而决定输出是高电平还是低电平。电压比较器的工作原理很简单：正相输入端的电位高于反相输入端，输出高电平；反相输入端的电位高于正相输入端，输出低电平。正向输入端为固定值时，反向输入端就是比较端了。)。

该部分电路的电路原理如下：

红外光敏二极管V3接收红外信号，经过放大器C放大后到达比较器的反向输入端，并且与正向输入端的电位进行比较，根据比较的结果来决定输出的高低电位。从而来决定报警电路的通断。

如图3所示为本实用新型对应实施例中报警电路的具体电路图，其中的主要元件介绍如下：

E：报警模块；

S2：一个常闭开关；

LC179芯片：LC179是一种语音合成报警集成电路。内储语音有“警车电笛声”、“救护车电笛声”、“消防车电笛声”三种语音告警声，且由于LC179内部集成了功率放大器，可直接驱动扬声器发声。LC179的第1、2脚为外接振荡电阻器端，增减所接电阻器的阻值可改变发声音调；第3脚为负电源端；第4脚为音频输出端；第5脚为正电源端；第6、7脚为空脚端；第8脚为选声端，当它“悬空”时，可产生模拟警车电笛声；当它接电源正端时，可产生模拟消防车电笛声；当它接电源负端时，可产生模拟救护车电笛声。

该部分电路的电路原理如下：

当接收信号接收到高电位时，经过放大器B放大(若单级放大不够，可进行多级放大)，经过NE555，此时第3引脚输出高电平，LC179得电工作，来驱动晶体管VT4，当VT4导通时，报警装置E报警。

本实用新型的设计原理如下：

综上所述，本实用新型是一个红外报警装置，其最重要的部分是根据距离的远近来判断是否报警。

这一部分涉及的接收电路中，采取一个电压比较器来进行距离的控制。

假设选取的距离是5m，即在5m内不会报警，当超出5m的范围后自动报警。

由接收电路可知，在电压比较器中选取的固定电压为正向输入端电压，比较电压为反向输入端电压；而固定电压的值为参考电压Vcc经过R17，R18和R19的分压。只要适当的调整R17，R18和R19的值，使得正向输入电压恰好与5m处经过放大的红外信号的电压相等，这样就可以做到5m外的报警功能。(5m内时，红外信号相对较强，此时的反向输入电位是大于正向输入电位的，输出的是低电平，报警装置不报警。)

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种红外线报警装置，其特征在于，包括发射电路和彼此相连接的接收电路和报警电路，所述发射电路通过自身电路中的红外发光二极管(V1)发出红外光，所述接收电路通过自身电路中的红外光敏二极管(V3)接收所述红外光并触发所述报警电路中的第三三极管(VT4)以导通报警模块(E)报警，所述接收电路中还设有用于进行距离控制的电压比较器(D)。

2.根据权利要求1所述的一种红外线报警装置，其特征在于，所述的发射电路还包括第一NE555芯片、第一运算放大器(A)、第一三极管(VT1)、第二三极管(VT2)、开关(S1)，所述第一NE555芯片的3号引脚经过第一分压电阻(R3)后分别与所述第一运算放大器(A)的输入端负极和所述第二三极管(VT2)的基极连接，所述第一运算放大器(A)的输出端与所述第一三极管(VT1)的基极连接，所述第一运算放大器(A)的输入端正极接地，所述第一三极管(VT1)的发射极接地，所述第二三极管(VT2)的集电极与所述红外发光二极管(V1)的正极连接，所述开关(S1)与所述第二三极管(VT2)的发射极连接，所述第一三极管(VT1)的集电极连接于所述开关(S1)与所述第二三极管(VT2)的发射极之间，所述红外发光二极管(V1)的负极接地。

3.根据权利要求1所述的一种红外线报警装置，其特征在于，所述的接收电路还包括第二运算放大器(C)，所述红外光敏二极管(V3)的负极与电源Vcc连接，其正极与所述第二运算放大器(C)的输入端负极相连接，所述第二运算放大器(C)的输入端正极经过第一电容(C4)后接地，其输出端与所述电压比较器(D)的输入端负极相连，所述电压比较器(D)的输入端正极经过第二分压电阻(R19)后接地，其输出端与所述报警电路相连接。

4.根据权利要求1所述的一种红外线报警装置，其特征在于，所述报警电路还包括第三运算放大器(B)、第二NE555芯片和LC179芯片，所述第三运算放大器(B)的输入端负极与所述接收电路相连接，其输入端正极经第三分压电阻(R9)接地，其输出端与所述第二NE555芯片的5号引脚相连接，所述第二NE555芯片的3号引脚与所述LC179芯片的5号引脚相连接，所述LC179芯片的4号引脚与所述第三三极管(VT4)的基极相连接，所述第三三极管(VT4)的集电极接地，其发射极与所述报警模块(E)相连接。

5.根据权利要求1所述的一种红外线报警装置，其特征在于，所述红外发光二极管V1发射的红外光信号的波长至少为940nm。

6.根据权利要求1所述的一种红外线报警装置，其特征在于，所述接收电路中还设置有用于调节红外光信号接收距离的第三分压电阻(R17)和第四分压电阻(R18)。