CN2414467Y - 微电脑红外线报警探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及微电脑红外线报警探头,克服了现有技术易受到后方背景物反射信号干扰的缺点,技术特征为:由振荡电路给发射电路发射红外光脉冲信号,经前方生物体发射后进入某一强度的红外光信号,接收器根据射入的光强度,输出一模拟电压信号,由DAC电路输出电压值的直流信号,成为被动反射式红外线传感装置,能识别背景的反射信号,对不同的环境能自适应,该装置发射、接收于一体,一点安装能对整个面形成监控,安装费用低。

Description

微电脑红外线报警探头

本实用新型涉及一种微电脑红外线传感装置，尤其是用于报警场所配置的一种微电脑红外线报警探头。

目前现有技术如图2所示，各系统得到电源后，振荡电路产生一稳定的脉冲信号推动发射管，向空间发射红外光脉冲信号，当接收器丢失信号(阻断型工作方式)或收到信号(反射式工作方式)，接收器便输出一脉冲信号经过延时电路(以消除干扰信号)延时后，接收器仍有输出信号便被锁存，并输出报警信号。这种电路需要发射头前要有一相当长的空间，才能可靠工作，否则易受到后方背景物反射信号干扰，当采用阻断式时，发射头和接收头要分开安装，安装维护复杂成本高。

本实用新型的目的在于提供一种克服上述缺点的能有效排除背景干扰、工作可靠、安装方便的一种微电脑红外线报警探头。

为达到上述目的本实用新型是这样实现的：在盒体前面设有红外线窗口，侧面设有电源输入、信号输出、外部控制连接端口，盒体3内置有线路板，线路板上含有光传感器IC1、人体热释电红外线传感器RDP-18，其特征在于：光传感器IC1的1脚通过R0-1串联接入电源正极，同时1脚接C0-1的正极，C0-1的负极接地，IC1的3脚接地，IC1的2脚接C1-1、R1-1的一端，C1-1的另一端接地，R1-1的另一端接C1-2、R1-2的另一端，C1-2的另一端接地，R1-2的另一端接C1-3的一端，C1-3的另一端接地，R1-2、C1-3的公共端分别通过R1-6接IC2-1的同相输入端、R1-9接IC2-2的反向输入端、R1-13接IC2-3的同相输入端、R1-16接IC2-4的反向输入端；电源从R1-3串接R1-4、R1-5接地，R1-3、R1-4的公共端通过R1-7串联接入IC2-1的反向输入端，R1-4、R1-5的公共端通过R1-8接入IC2-2的同相输入端，电源从R1-10串接R1-11、R1-12接地，R1-10、R1-11的公共端通过R1-14串联接入IC2-3的反向输入端，R1-11、R1-12的公共端通过R1-15串联接入IC1-4的同相输入端，IC2-1～4的输出端接入CPU的I/O端口；RDP-18的1脚通过R0-2串联接入电源正极，同时RDP-18的1脚接C0-2的正极，C0-2的负极接地，RDP-18的4脚接地，RDP-18的2脚通过R2-1串联接入正极，同时RDP-18的2脚接入CPU的I/O端口，从I/O端口输出传感信号，并留外部通信端口，RXD和TXD从CPU串联接入调试开关K1接地，从CPU输出调试工作状态端口串联接入R2-1接入BG1的b脚，从电源串联接入R2-2、D0、BG1的c、e脚接地，D0作为调试状态开关；从CPU的I/O引入8根数据总线分别接IC4-1至IC4-n的数据总线入口，从CPU分别引线至IC4-1～n的19脚，从CPU输出一脉冲信号和片选信号19脚的信号接入IC5-1的输入脚，输出脚和R4-1-1、R4-2-1串联接地，R4-1-1、R4-2-1的公共端与BG4-2-1的b脚相连，BG4-2-1的c脚和BG4-3-1的c脚相连，BG4-2-1e脚与BG4-3-1的b脚相连，BG4-3-1的e脚接地，IC4-1的1、2、17、18、3、9、12、10脚接地，IC4-1的11脚和1C3-1的同相输入端相连，IC3-1的输出脚和BG4-1-1的基极相连，BG4-1的c脚和电源正极相连，BG4-1-1的e脚和R4-3-1、RP1-1串联接地，R4-3-1和RP1-1的公共端和IC3-1的反相输入端相连，BG4-1-1的e脚和D4-1-1、D4-2-1串联后与BG4-2-1的c脚相接；IC4-n、IC3-n、BG4-1-n和IC5-n连接方式相同。

所述的一种微电脑红外线报警探头，在上述电路上CPU上去掉IC4-1～n、IC5-1～n，从CPU的I/O输出端口串联R2-1-1接到BG4-4-1的b脚，BG4-4-1的e脚接地、c脚通过串联R2-2-1接到电源正极，BG4-4-1的c脚与R2-2-1公共端与C2-1-1、R2-3-1相连，C2-1-1另一端接地，BG4-4-1的c脚同时和R2-3-1相连，R2 3-1的另一端和C2-2-1、R2-4-1相连，C2-2-1另一端接地，R2-4-1的另一端和C2-3-1相连，C2-3-1另一端接地，R2-4-1和C2-3-1的公共端和IC3-1的同相端相连。

所述的一种微电脑红外线报警探头，在上述电路上去掉IC1的2脚后到IC2-1～4的所有电路，直接从IC1的2脚接入CPU的I/O端口。

本实用新型由于采用上述结构，成为一种被动反射式红外线传感装置，能识别背景的反射信号，所以可在狭小的-空间安装，而且对不同的环境能自适应，当环境变化时，无需重新调节工作点，同时由于发射、接收于一体，可以做到一点安装能对整个面形成监控，因此，安装点少、布线简单、费用低。

下面结合附图详细描述本实用新型：

图1为本实用新型的结构图；

图2为现有技术框图；

图3为本实用新型的电路结构图；

图4为本实用新型的第二个实施例电路结构图；

图5为本实用新型的第三个实施例电路结构图；

图6为本实用新型的工作流程图。

如图1、图3所示，在盒体3前面设有红外线窗口1，侧面设有电源输入、信号输出、外部控制连接端口4，盒体3内置有线路板2，线路板2上含有光传感器IC1、人体热释电红外线传感器RDP-18，光传感器IC1的1脚通过R0-1串联接入电源正极，同时1脚接C0-1的正极，C0-1的负极接地，IC1的3脚接地，IC1的2脚接C1-1、R1-1的一端，C1-1的另一端接地，R1-1的另一端接C1-2、R1-2的另一端，C1-2的另一端接地，R1-2的另一端接C1-3的一端，C1-3的另一端接地，R1-2、C1-3的公共端分别通过R1-6接IC2-1的同相输入端、R1-9接IC2-2的反向输入端、R1-13接IC2-3的同相输入端、R1-16接IC2-4的反向输入端；电源从R1-3串接R1-4、R1-5接地，R1-3、R1-4的公共端通过R1-7串联接入IC2-1的反向输入端，R1-4、R1-5的公共端通过R1-8接入IC2-2的同相输入端，电源从R1-10串接R1-11、R1-12接地，R1-10、R1-11的公共端通过R1-14串联接入IC2-3的反向输入端，R1-11、R1-12的公共端通过R1-15串联接入IC1-4的同相输入端，IC2-1～4的输出端接入CPU的I/O端口；RDP-18的1脚通过R0-2串联接入电源正极，同时RDP-18的1脚接C0-2的正极，C0-2的负极接地，RDP-18的4脚接地，RDP-18的2脚通过R2-1串联接入正极，同时RDP-18的2脚接入CPU的I/O端口，从I/O端口输出传感信号，并留外部通信端口，RXD和TXD从CPU串联接入调试开关K1接地，从CPU输出调试工作状态端口串联接入R2-1接入BG1的b脚，从电源串联接入R2-2、D0、BG1的c、e脚接地，D0作为调试状态开关；从CPU的I/O引入8根数据总线分别接IC4-1至IC4-n的数据总线入口，从CPU分别引线至IC4-1～n的19脚，从CPU输出一脉冲信号和片选信号19脚的信号接入IC5-1的输入脚，输出脚和R4-1-1、R4-2-1串联接地，R4-1-1、R4-2-1的公共端与BG4-2-1的b脚相连，BG4-2-1的c脚和BG4-3-1的c脚相连，BG4-2-1e脚与BG4-3-1的b脚相连，BG4-3-1的e脚接地，IC4-1的1、2、17、18、3、9、12、10脚接地，IC4-1的11脚和IC3-1的同相输入端相连，IC3-1的输出脚和BG4-1-1的基极相连，BG4-1的c脚和电源正极相连，BG4-1-1的e脚和R4-3-1、RP1-1串联接地，R4-3-1和RP1-1的公共端和IC3-1的反相输入端相连，BG4-1-1的e脚和D4-1-1、D4-2-1串联后与BG4-2-1的c脚相接；IC4-n、IC3-n、BG4-1-n和IC5-n连接方式相同。

图4所示为本实用新型的第二个实施例，本实施例是在图3的电路结构基础上，从CPU上去掉IC4-1～n、IC5-1～n，从CPU的I/O输出端口串联R2-1-1接到BG4-4-1的b脚，BG4-4-1的e脚接地、c脚通过串联R2-2-1接到电源正极，BG4-4-1的c脚与R2-2-1公共端与C2-1-1、R2-3-1相连，C2-1-1另一端接地，BG4-4-1的c脚同时和R2-3-1相连，R2-3-1的另一端和C2-2-1、R2-4-1相连，C2-2-1另一端接地，R2-4-1的另一端和C2-3-1相连，C2-3-1另一端接地，R2-4-1和C2-3-1的公共端和IC3-1的同相端相连。其余电路结构和图3的电路结构相同。

图5所示为本实用新型的第三个实施，本实施例是在图3的电路结构的基础上，去掉IC1的2脚后到IC2-1～4的所有电路，直接从IC1的2脚接入CPU的I/O端口。其余电路结构和图3的电路结构相同。

本实用新型的第四个实施例，是采用图4和图5组合而成，即在图3电路结构上的CPU的I/O端口前，去掉IC1的2脚后到IC2-1～4的所有电路，直接从IC1的2脚接入CPU的I/O端口，其余电路结构和图3的电路结构的CPU的I/O端口前的结构相同；在CPU的右侧I/O端口后，从CPU上去掉IC4-1～n、IC5-1～n，从CPU的I/O输出端口串联R2-1-1接到BG4-4-1的b脚，BG4-4-1的e脚接地、c脚通过串联R2-2-1接到电源正极，BG4-4-1的c脚与R2-2-1公共端与C2-1-1、R2-3-1相连，C2-1-1另一端接地，BG4-4-1的c脚同时和R2-3-1相连，R2-3-1的另一端和C2-2-1、R2-4-1相连，C2-2-1另一端接地，R2-4-1的另一端和C2-3-1相连，C2-3-1另一端接地，R2-4-1和C2-3-1的公共端和IC3-1的同相端相连。再其后的电路结构和图3CPU的I/O端口后的电路结构相同。

本实用新型的工作流程如图6所示，由振荡电路产生一固定频率的脉冲信号，给发射电路向外界发射红外光脉冲信号，经前方生物体反射后进入某一强度的红外光信号，接收器根据射入的光强度，输出一模拟电压信号或某一频率的脉冲信号，由DAC电路输出一有具体电压值的直流信号，平时V1′＜V＜V1，当探测环境发出变化时V0′＜V＜V1或V1＜V＜V0时，由计数电路D/A电路对发射功率进行调节，直至V1′＜V＜V1，当环境变化超出一般可能(一般认为有物体进入监视区)时，V＞V0,V＜V0′或热释电传感器探测到有生物体接近时，调节功率电路被禁止，由输出电路输出信号，当物体离开时，接收的信号V1或为V1′＜V＜V1或为V0′＜V＜V1′或V1＜V＜V0，跟踪电路自动调节为最佳状态为V1′＜V＜V1(需人工复位或电路设置为12′后自动复位)，重新进入戒备状态。

本实用新型的工作原理是：IC2-1、2组成一组窗口电压比较器，IC2-3、4组成一组窗口电压比较器，提供给单片机系统；RDP也提供一组信号给单片机系统，进行综合处理，处理后的信号通过I/O端口，给IC4-1进行DAC变换，并输出一片选信号，使相应的某路工作；K为调试开关，D0为调试最佳指示；为减化外围电路，图5的IC1输出信号也可以直接接入CPU，由CPU软件识别工作和干扰信号，并由软件跟踪信号形成PWM信号，由简单的三节管、电阻、电容组成D/A转换电路，这样电路结构变得简单，软件变得复杂。

本实用新型可用多探头，也可用单一探头，也可去掉热释电传感器。当用作报警器探头时，从长廊的柱头一端，装上此传感器，多路信号从不同的方向射出来，维持其干扰电平，当干扰电平遭到破坏时，传感器工作，可代替阻断式红外线报警器，由于其传感器发射、接收位于一体，可多方向探测，所以布线简单、安装容易，适应用于两柱之间距离不大的场所，也可对某一大门的出入监控报警，也可做成以上方一点环形向四周反射形成一园椎形多束光，把需要重点保护的物体如：供参观不让触摸的文物或保险柜之类重要物品，包围在中间，有物体穿过光束时即报警。也可把本实用新型安装在保险柜内，当有物体接近时，热释电信号关掉跟踪信号，当人再接近保险柜时，光传感器输出信号报警，工作可靠。当只用光接收头IC3时，易受外界突至的物体如被风吹至报纸的干扰，当和热释电传感器一起工作时较可靠，误报、漏报率低，在确保不会出现突至物或有突至物也需要报警的场所，也可去掉热释电传感器。由于有自动跟踪功能，在有烟雾干扰时仍能工作。

Claims (3)

1、一种微电脑红外线报警探头，在盒体(3)前面设有红外线窗口(1)，侧面设有电源输入、信号输出、外部控制连接端口(4)，盒体(3)内置有线路板(2)，线路板(2)上含有光传感器IC1、人体热释电红外线传感器RDP-18，其特征在于：光传感器IC1的1脚通过R0-1串联接入电源正极，同时1脚接C0-1的正极，C0-1的负极接地，IC1的3脚接地，IC1的2脚接C1-1、R1-1的一端，C1-1的另一端接地，R1-1的另一端接C1-2、R1-2的另一端，C1-2的另一端接地，R1-2的另一端接C1-3的一端，C1-3的另一端接地，R1-2、C1-3的公共端分别通过R1-6接IC2-1的同相输入端、R1-9接IC2-2的反向输入端、R1-13接IC2-3的同相输入端、R1-16接IC2-4的反向输入端；电源从R1-3串接R1-4、R1-5接地，R1-3、R1-4的公共端通过R1-7串联接入IC2-1的反向输入端，R1-4、R1-5的公共端通过R1-8接入IC2-2的同相输入端，电源从R1-10串接R1-11、R1-12接地，R1-10、R1-11的公共端通过R1-14串联接入IC2-3的反向输入端，R1-11、R1-12的公共端通过R1-15串联接入IC1-4的同相输入端，IC2-1～4的输出端接入CPU的I/O端口；RDP-18的1脚通过R0-2串联接入电源正极，同时RDP-18的1脚接C0-2的正极，C0-2的负极接地，RDP-18的4脚接地，RDP-18的2脚通过R2-1串联接入正极，同时RDP-18的2脚接入CPU的I/O端口，从I/O端口输出传感信号，并留外部通信端口，RXD和TXD从CPU串联接入调试开关K1接地，从CPU输出调试工作状态端口串联接入R2-1接入BG1的b脚，从电源串联接入R2-2、D0、BG1的c、e脚接地，D0作为调试状态开关；从CPU的I/O引入8根数据总线分别接IC4-1至IC4-n的数据总线入口，从CPU分别引线至IC4-1～n的19脚，从CPU输出一脉冲信号和片选信号19脚的信号接入IC5-1的输入脚，输出脚和R4-1-1、R4-2-1串联接地，R4-1-1、R4-2-1的公共端与BG4-2-1的b脚相连，BG4-2-1的c脚和BG4-3-1的c脚相连，BG4-2-1e脚与BG4-3-1的b脚相连，BG4-3-1的e脚接地，IC4-1的1、2、17、18、3、9、12、10脚接地，IC4-1的11脚和IC3-1的同相输入端相连，IC3-1的输出脚和BG4-1-1的基极相连，BG4-1-1的c脚和电源正极相连，BG4-1-1的e脚和R4-3-1、RP1-1串联接地，R4-3-1和RP1-1的公共端和IC3-1的反相输入端相连，BG4-1-1的e脚和D4-1-1、D4-2-1串联后与BG4-2-1的c脚相接；IC4-n、IC3-n、BG4-1-n和IC5-n连接方式相同。

2、根据权利要求1所述的一种微电脑红外线报警探头，其特征在于：在CPU上去掉IC4-1～n、IC5-1～n，从CPU的I/O输出端口串联R2-1-1接到BG4-4-1的b脚，BG4-4-1的e脚接地、c脚通过串联R2-2-1接到电源正极，BG4-4-1的c脚与R2-2-1公共端与C2-1-1、R2-3-1相连，C2-1-1另一端接地，BG4-4-1的c脚同时和R2-3-1相连，R2-3-1的另一端和C2-2-1、R2-4-1相连，C2-2-1另一端接地，R2-4-1的另一端和C2-3-1相连，C2-3-1另一端接地，R2-4-1和C2-3-1的公共端和IC3-1的同相端相连。

3、根据权利要求1或2所述的一种微电脑红外线报警探头，其特征在于：去掉IC1的2脚后到IC2-1～4的所有电路，直接从IC1的2脚接入CPU的I/O端口。

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