CN216871381U

CN216871381U - 一种基于半导体的红外遮挡报警装置

Info

Publication number: CN216871381U
Application number: CN202220591469.7U
Authority: CN
Inventors: 陈应雁
Original assignee: Shenzhen Sinone Chip Electronic Co ltd
Current assignee: Shenzhen Saiyuan Microelectronics Co ltd
Priority date: 2022-03-17
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2022-07-01
Anticipated expiration: 2032-03-17

Abstract

本实用新型公开了一种基于半导体的红外遮挡报警装置，涉及红外检测控制技术领域，包括：稳压供电模块，用于提供稳定电压；红外光发射模块，用于输出红外信号，红外光接收模块，用于接收红外信号并输出控制信号；音频调节模块，用于音频调节；音频输出模块，用于进行报警；方波发生模块，用产生第二方波信号；射频输出模块，用于无线射频传输。本实用新型基于半导体的红外遮挡报警装置通过方波信号完成红外光的输出，并由红外光接收模块接收以判断是否有遮挡发生，采用语音芯片控制报警功能，报警声可根据所需自行设定和调节，并且具有射频输出模块，能够在发生遮挡时，通过无线射频远距离通知使用者，成本低。

Description

一种基于半导体的红外遮挡报警装置

技术领域

本实用新型涉及红外检测控制技术领域，具体是一种基于半导体的红外遮挡报警装置。

背景技术

半导体是一种常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，市面上的红外检测电路大都直接采用红外线传感器进行红外线检测，要配合微控制器使用，需增加不必要的程序编程，并且现有的红外遮挡报警装置仅通过简单的报警装置实现遮挡报警，作用效果单一，功能较多的红外遮挡报警装置电路结构又较为复杂，因此有待改进。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种基于半导体的红外遮挡报警装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本实用新型实施例中，提供一种基于半导体的红外遮挡报警装置，该基于半导体的红外遮挡报警装置包括：稳压供电模块，红外光发射模块，红外光接收模块，音频调节模块，音频输出模块，方波发生模块，射频输出模块；

所述稳压供电模块，用于提供稳定电压；

所述红外光发射模块，与所述稳压供电模块连接，用于通过产生一定频率的第一方波信号并控制红外发光管输出红外信号；

所述红外光接收模块，与所述红外光发射模块连接，用于接收所述红外光发射模块输出的红外信号，用于检测所述红外信号进行放大检波处理并输出控制信号；

所述音频调节模块，与所述红外光接收模块连接，用于接收所述红外光接收模块输出的控制信号并进行音频调节；

所述音频输出模块，与所述音频调节模块连接，用于接收调节后的音频信号并进行报警；

所述方波发生模块，与所述红外光接收模块连接，用于接收所述红外光接收模块输出的控制信号并产生第二方波信号；

所述射频输出模块，与方波发生模块连接，用于接收并放大所述第二方波信号，用于将放大的第二方波信号通过阻抗变换网络处理并在输出端输出高频交流电压信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型基于半导体的红外遮挡报警装置采用半导体制成的红发光发射模块和红外光接收模块，通过方波信号完成红外光的输出，并由红外光接收模块接收以判断是否有遮挡发生，并且采用语音芯片控制报警功能，且报警声可根据所需自行设定和调节，并且具有射频输出模块，能够在发生遮挡时，通过无线射频远距离通知使用者，实现远距离报警，并且该红外遮挡报警装置的电路结构简单，无需程序编程，所占体积较小，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实例提供的一种基于半导体的红外遮挡报警装置的原理方框示意图。

图2为本实用新型实例提供的稳压供电模块和红外光发射模块的连接电路图。

图3为本实用新型实例提供的红外光接收模块、红外光接收模块、音频调节模块、音频输出模块、方波发生模块和射频输出模块的连接电路图。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，一种基于半导体的红外遮挡报警装置包括：稳压供电模块1，红外光发射模块2，红外光接收模块3，音频调节模块4，音频输出模块5，方波发生模块6，射频输出模块7；

具体地，所述稳压供电模块1，用于提供稳定电压；

红外光发射模块2，与所述稳压供电模块1连接，用于通过产生一定频率的第一方波信号并控制红外发光管输出红外信号；

红外光接收模块3，与所述红外光发射模块2连接，用于接收所述红外光发射模块2输出的红外信号，用于检测所述红外信号进行放大检波处理并输出控制信号；

音频调节模块4，与所述红外光接收模块3连接，用于接收所述红外光接收模块3输出的控制信号并进行音频调节；

音频输出模块5，与所述音频调节模块4连接，用于接收调节后的音频信号并进行报警；

方波发生模块6，与所述红外光接收模块3连接，用于接收所述红外光接收模块3输出的控制信号并产生第二方波信号；

射频输出模块7，与方波发生模块6连接，用于接收并放大所述第二方波信号，用于将放大的第二方波信号通过阻抗变换网络处理并在输出端输出高频交流电压信号。

在本实施例中：请参阅图2，其特征在于，所述稳压供电模块1包括供电电源DC、第一电容C1、稳压器IC1和第二电容C2；

具体地，所述供电电源DC的一端连接第一电容C1的一端和稳压器IC1的输入端，稳压管的输出端连接第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端、稳压管的接地端、第一电容C1的另一端和供电电源DC的输出端均连接地端。

在具体实施例中，上述供电电源DC为直流电源，具体不做赘述；上述稳压器IC1可选用7805三端稳压集成芯片输出+5V的稳压。

进一步地，所述红外光发射模块2包括第一电阻R1、第一电位器RP1、第三电容C3、第一定时器U1、第四电容C4、第二电阻R2、第一开关管N1、第一指示灯LED1、第二指示灯LED2、第三电阻R3；

具体地，所述第一定时器U1的第四端、第八端、第一电位器RP1的一端、第一电位器RP1的滑片端和第三电阻R3的一端均连接所述稳压器IC1的输出端，第一定时器U1的第七端连接第一电位器RP1的另一端并通过第一电阻R1连接第三电容C3的一端、第一定时器U1的第六端和第二端，第一定时器U1的第一端、第三电容C3的另一端、第四电容C4的一端和第二指示灯LED2的阴极均接地，第一定时器U1的第三端通过第二电阻R2连接第一开关管N1的基极，第一定时器U1的第五端连接第四电容C4的另一端，第一开关管N1的发射极通过第一指示灯LED1连接第二指示灯LED2的阳极，第一开关管N1的集电极连接第三电阻R3的另一端。

在具体实施例中，上述第一定时器U1可选用555系列定时器，具体型号不做限定，在此做方波发生电路，控制第一指示灯LED1和第二指示灯LED2的工作；上述第一开关管N1可选用NPN型三极管，具体型号不做限定；上述第一指示灯LED1和第二指示灯LED2均为红外光发射管，具体型号不做限定。

在本实施例中：请参阅图3，所述红外光接收模块3包括第一电源VCC1、第三指示灯LED3、第四指示灯LED4、第四电阻R4、放大检波电路301、第五电阻R5、第二开关管N2；

具体地，所述第一电源VCC1连接第三指示灯LED3的阴极、放大检波电路301的第一端和第五电阻R5的第一端，第三指示灯LED3的阳极通过第四指示灯LED4连接放大检波电路301的第二端和第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端和放大检波电路301的第三端均接地，放大检波电路301的第四端连接第二开关管N2的基极，第二开关管N2的集电极连接第五电阻R5的另一端。

在具体实施例中，上述放大检波电路301可采用三极管放大电路对输入的红外信号进行放大和检波，具体不做赘述；上述第三指示灯LED3和第四指示灯LED4为红外线接收管；上述第二开关管N2可选用NPN型三极管，具体型号不做限定。

进一步地，所述音频调节模块4包括音频芯片U2、第一稳压管VD1、第二稳压管VD2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8；

具体地，所述音频芯片U2的第一端连接所述第二开关管N2的发射极和第一稳压管VD1的阴极，音频芯片U2的第二端连接第六电阻R6的一端和第二稳压管VD2的阴极并通过第七电阻R7连接音频芯片U2的第三端，第六电阻R6的另一端连接所述第一电源VCC1，音频芯片U2的第四端连接第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端、音频芯片U2的第五端、第二稳压管VD2的阳极和第一稳压管VD1的阳极均接地。

进一步地，所述音频输出模块5包括第二电位器RP2、第一运放A1、第九电阻R9、第五电容C5、第六电容C6、扬声器BL；

具体地，所述第二电位器RP2的一端连接所述音频芯片U2的第四端，第二电位器RP2的滑片端连接第一运放A1的同相端，第一运放A1的反相端、第二电位器RP2的另一端、第五电容C5的一端和扬声器BL的一端均接地，第一运放A1的输出端连接第九电阻R9的一端并通过第六电容C6连接扬声器BL的另一端，第九电阻R9的另一端连接第五电容C5的另一端。

在具体实施例中，上述音频芯片U2可选用KD系列音频芯片U2，具体型号不做限定，根据所需的报警声进行选择；上述第一运放A1可选用LM385运算放大器放大上述音频芯片U2输出的音频信号；上述第二电位器RP2可调节音量的大小。

进一步地，所述方波发生模块6包括第二定时器U3、第十电阻R10和第七电容C7；

具体地，所述第二定时器U3的第四端和第八端连接所述第二开关管N2的发射极，第二定时器U3的第二端和第六端连接第十电阻R10的一端并通过第七电容C7接地，第二定时器U3的第一端接地，第二定时器U3的第三端连接第十电阻R10的另一端。

进一步地，所述射频输出模块7包括第八电容C8、第二电源VCC2、第一电感L1、第二电感L2、第三开关管N3、第九电容C9、第一变压器W1和天线；

具体地，所述第三开关管N3的基极连接所述第二定时器U3的第三端和第一电感L1的一端，第三开关管N3的集电极连接第二电感L2的一端并通过第八电容C8连接第九电容C9的一端和第一变压器W1的第一端，第一变压器W1的第二端、第九电容C9的另一端、第三开关管N3的发射极和第一电感L1的另一端均接地，第一变压器W1的第三端连接天线，第一变压器W1的第四端接地，第二电感L2的另一端连接第二电源VCC2并通过第八电容C8接地。

在具体实施例中，上述第二定时器U3可选用555系列定时器，具体型号不做限定，在此作为方波发生器使用；上述第三开关管N3可选用NPN型三极管，在此组成谐振功率放大电路使用。

本实用新型一种基于半导体的红外遮挡报警装置，通过稳压供电模块1为该红外遮挡报警装置提供所需稳压电源，其中第一定时器U1配合周围元器件组成方波发生电路，通过控制第一开关管N1的导通控制第一指示灯LED1和第二指示灯LED2发射红外光信号，当出现遮挡物时，红外光接收模块3中的第三指示灯LED3和第四指示灯LED4便会接收红外光信号，并由放大检波电路301处理并输出高电平信号，此时第二开关管N2导通，音频芯片U2的第一端得到高电平而开始输出音频信号，音频信号通过第一运放A1进行放大并由扬声器BL进行发声，同时第二定时器U3的第八端接通电源，第二定时器U3也产生方波信号并通过由第二电感L2、第一电感L1、第三开关管N3组成的谐振功率放大电路放大方波信号，方波信号经过阻抗变换网络处理将在天线输出产生一高频交流电压的射频信号，该射频信号将无线传输到使用者的移动终端上，使得使用者能远程了解到红外光被遮挡。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种基于半导体的红外遮挡报警装置，其特征在于，该基于半导体的红外遮挡报警装置包括：稳压供电模块，红外光发射模块，红外光接收模块，音频调节模块，音频输出模块，方波发生模块，射频输出模块；

所述稳压供电模块，用于提供稳定电压；

2.根据权利要求1所述的一种基于半导体的红外遮挡报警装置，其特征在于，所述稳压供电模块包括供电电源、第一电容、稳压器和第二电容；

所述供电电源的一端连接第一电容的一端和稳压器的输入端，稳压管的输出端连接第二电容的一端，第二电容的另一端、稳压管的接地端、第一电容的另一端和供电电源的输出端均连接地端。

3.根据权利要求2所述的一种基于半导体的红外遮挡报警装置，其特征在于，所述红外光发射模块包括第一电阻、第一电位器、第三电容、第一定时器、第四电容、第二电阻、第一开关管、第一指示灯、第二指示灯、第三电阻；

所述第一定时器的第四端、第八端、第一电位器的一端、第一电位器的滑片端和第三电阻的一端均连接所述稳压器的输出端，第一定时器的第七端连接第一电位器的另一端并通过第一电阻连接第三电容的一端、第一定时器的第六端和第二端，第一定时器的第一端、第三电容的另一端、第四电容的一端和第二指示灯的阴极均接地，第一定时器的第三端通过第二电阻连接第一开关管的基极，第一定时器的第五端连接第四电容的另一端，第一开关管的发射极通过第一指示灯连接第二指示灯的阳极，第一开关管的集电极连接第三电阻的另一端。

4.根据权利要求3所述的一种基于半导体的红外遮挡报警装置，其特征在于，所述红外光接收模块包括第一电源、第三指示灯、第四指示灯、第四电阻、放大检波电路、第五电阻、第二开关管；

所述第一电源连接第三指示灯的阴极、放大检波电路的第一端和第五电阻的第一端，第三指示灯的阳极通过第四指示灯连接放大检波电路的第二端和第四电阻的一端，第四电阻的另一端和放大检波电路的第三端均接地，放大检波电路的第四端连接第二开关管的基极，第二开关管的集电极连接第五电阻的另一端。

5.根据权利要求4所述的一种基于半导体的红外遮挡报警装置，其特征在于，所述音频调节模块包括音频芯片、第一稳压管、第二稳压管、第六电阻、第七电阻、第八电阻；

所述音频芯片的第一端连接所述第二开关管的发射极和第一稳压管的阴极，音频芯片的第二端连接第六电阻的一端和第二稳压管的阴极并通过第七电阻连接音频芯片的第三端，第六电阻的另一端连接所述第一电源，音频芯片的第四端连接第八电阻的一端，第八电阻的另一端、音频芯片的第五端、第二稳压管的阳极和第一稳压管的阳极均接地。

6.根据权利要求5所述的一种基于半导体的红外遮挡报警装置，其特征在于，所述音频输出模块包括第二电位器、第一运放、第九电阻、第五电容、第六电容、扬声器；

所述第二电位器的一端连接所述音频芯片的第四端，第二电位器的滑片端连接第一运放的同相端，第一运放的反相端、第二电位器的另一端、第五电容的一端和扬声器的一端均接地，第一运放的输出端连接第九电阻的一端并通过第六电容连接扬声器的另一端，第九电阻的另一端连接第五电容的另一端。

7.根据权利要求4所述的一种基于半导体的红外遮挡报警装置，其特征在于，所述方波发生模块包括第二定时器、第十电阻和第七电容；

所述第二定时器的第四端和第八端连接所述第二开关管的发射极，第二定时器的第二端和第六端连接第十电阻的一端并通过第七电容接地，第二定时器的第一端接地，第二定时器的第三端连接第十电阻的另一端。

8.根据权利要求7所述的一种基于半导体的红外遮挡报警装置，其特征在于，所述射频输出模块包括第八电容、第二电源、第一电感、第二电感、第三开关管、第九电容、第一变压器和天线；

所述第三开关管的基极连接所述第二定时器的第三端和第一电感的一端，第三开关管的集电极连接第二电感的一端并通过第八电容连接第九电容的一端和第一变压器的第一端，第一变压器的第二端、第九电容的另一端、第三开关管的发射极和第一电感的另一端均接地，第一变压器的第三端连接天线，第一变压器的第四端接地，第二电感的另一端连接第二电源并通过第八电容接地。