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紅外報(bào)警器實(shí)訓(xùn)報(bào)告西安郵電大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱院系名稱學(xué)生姓名專業(yè)名稱班級指導(dǎo)教師時(shí)間光電系統(tǒng)嵌入式開發(fā)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)電子工程學(xué)院光電子技術(shù)系郭欣光電信息科學(xué)與工程光電1308余娟XX年月日至XX年月日：：：：：：：實(shí)驗(yàn)三：紅外報(bào)警系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解發(fā)光二極管的具體應(yīng)用；2、練習(xí)自擬簡單的光電系統(tǒng)試驗(yàn)；3、了解主動式和被動式光電報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理；4、利用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析并進(jìn)行聲音和光報(bào)警。二、實(shí)驗(yàn)器材1、51開發(fā)板一套；2、TSAL6200為紅外發(fā)光二極管；3、HS0038B紅外一體化接收頭。三、實(shí)驗(yàn)原理1、主動式紅外報(bào)警主動紅外入侵報(bào)警器是由發(fā)射部分和接收部分組成，發(fā)射部分是由發(fā)光源、光源驅(qū)動組成；接收部分是由光電傳感器、放大器、信號處理器等部分組成。工作思路為：由接收部分中的紅外光電傳感器把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過電路處理后傳給報(bào)是一種紅外線光束遮擋型報(bào)警器，發(fā)射部分中的紅外發(fā)光二極管在驅(qū)動的激發(fā)下，發(fā)出一束經(jīng)過調(diào)制的紅外光束(此光束的波長約在～微米之間)，經(jīng)過防范區(qū)到達(dá)接收部分，構(gòu)成了一條警戒線。正常情況下，接收部分收到的是一個(gè)穩(wěn)定的光信號，當(dāng)有人入侵該警戒線時(shí)，紅外光束被遮擋，接收部分收到的紅外信號發(fā)生變化，提取這一變化，經(jīng)放大和適當(dāng)處理，控制器發(fā)出的報(bào)警信號。

2、應(yīng)用器件介紹發(fā)射部分和接收部分均采用單片機(jī)進(jìn)行控制，紅外發(fā)射和接收采用與紅外遙控相同的紅外發(fā)射接器件。發(fā)射部分主要器件為TSAL6200，接收部分主要器件為HS0038B。TSAL6200為紅外發(fā)射二極管，波長為940nm。HS0038B為一紅外一體化接收頭，其內(nèi)部接收紅外信號頻率為38kHz，周期約26μs，它同時(shí)對信號進(jìn)行放大、檢波、整形得到TTL電平的編碼信號，再送給單片機(jī)。管教圖如下四、實(shí)驗(yàn)步驟整體思路1.無障礙物，不報(bào)警；2.出現(xiàn)障礙物，報(bào)警；3.障礙物離開，停止報(bào)警；4.系統(tǒng)上電時(shí)有障礙物，應(yīng)不報(bào)警，障礙物離開后應(yīng)能正常工作；5.發(fā)射部分未上電，不報(bào)警，上電后應(yīng)能正常工作。紅外發(fā)射裝置紅外接收裝置紅外發(fā)射裝置：由單片機(jī)控制部分和紅外發(fā)射電路組成，紅外發(fā)射電路以紅外發(fā)光二極管為核心。通過單片機(jī)控制紅外發(fā)射電路是否發(fā)射紅外信號，以及發(fā)射什么樣的信號。紅外接收裝置：由單片機(jī)控制部分和紅外接收電路組成。紅外接收電路以紅外一體化接收頭為核心，實(shí)現(xiàn)紅外光信號到電信號的轉(zhuǎn)換。單片機(jī)部分實(shí)現(xiàn)紅外信號的有無判斷，以確定是否需要報(bào)警。硬件設(shè)計(jì)：1.發(fā)射電路：其發(fā)射電路有多種設(shè)計(jì)方案，最簡單就是就是通過單片機(jī)一IO口直接控制二極管一端，二極管另一端接地或者接電源，為了保護(hù)二極管，一般會串一個(gè)阻值較小的電阻。

二極管一般有標(biāo)定的工作電流，最好是設(shè)計(jì)的電路和二極管的工作電流一致。當(dāng)然也可以讓二極管工作在某些工作電流下以適應(yīng)不同的工作距離。如圖1管腳接單片機(jī)某一IO口，2腳接電源VCC。發(fā)射電路接收電路2.接收電路：Hs0038b可以直接和單片機(jī)相連，hs0038b的電源和地直接和單片機(jī)的電源和地相連，OUT連接單片機(jī)某一IO管腳。參考電路如上圖：3.報(bào)警部分報(bào)警電路以蜂鳴器為核心，電路如下：4.硬件連接圖軟件設(shè)計(jì)：1.軟件思想該系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)主要遵循nec編碼協(xié)議。該協(xié)議主要部分介紹如下：頭碼：9ms高電平+低電平碼0：高電平+低電平碼1：高電平+低電平結(jié)束位:高電平發(fā)碼順序?yàn)橄劝l(fā)低位再發(fā)高位單鍵碼：頭碼+16位系統(tǒng)碼+8位數(shù)據(jù)碼+8位數(shù)據(jù)碼反碼連續(xù)鍵碼：9ms高電平+低電平+結(jié)束位簡碼重復(fù)周期：108ms引導(dǎo)碼+系統(tǒng)碼+數(shù)據(jù)碼+數(shù)據(jù)碼反碼+結(jié)束碼引導(dǎo)碼由一個(gè)9ms的載波波形和的關(guān)斷時(shí)間構(gòu)成地址碼共16bit,低8位在前，高8位在后8bit命令碼及其反碼編碼采用脈沖位置調(diào)制方式，利用脈沖之間的時(shí)間間隔來區(qū)分“0”和“1”。重復(fù)發(fā)送，如果第一次指令傳輸結(jié)束后，還檢測到該按鍵仍然按著，則每隔108ms重復(fù)發(fā)送一次，但代碼變了，如下：紅外線報(bào)警器實(shí)訓(xùn)報(bào)告紅外線報(bào)警器實(shí)訓(xùn)報(bào)告一、實(shí)訓(xùn)目的1、學(xué)習(xí)紅外線報(bào)警器工作原理；2、熟悉電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和安裝工序；3、認(rèn)識常見的電子元件；4、掌握萬用表的基本使用方法；5、能夠看懂元件裝配圖，并能正確安裝；6、掌握電子元件焊接工藝，不出現(xiàn)虛焊漏焊現(xiàn)象；7、能夠進(jìn)行通電調(diào)試，查出故障并修復(fù)。

二、產(chǎn)品介紹紅外線報(bào)警器能探測人體發(fā)出的紅外線，當(dāng)有人進(jìn)入報(bào)警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)，報(bào)警器即可發(fā)出報(bào)警聲，適用于家庭、辦公室、倉庫、實(shí)驗(yàn)室等比較重要場合防盜報(bào)警。三、工作原理紅外線報(bào)警器是由紅外線傳感器、BISS0001紅外傳感信號處理器集成電路、延時(shí)電路和音響報(bào)警電路等組成。當(dāng)紅外線傳感器探測到前方人體輻射出的紅外線信號時(shí)，由紅外線傳感器的2腳輸出微弱的電信號，送入集成電路BISS0001的14腳經(jīng)運(yùn)算放大器OP1作第一級放大，然后由C15耦合給運(yùn)算放大器OP2進(jìn)行第二級放大，再經(jīng)由電壓比較器COP1和COP2構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號Vs去啟動延遲時(shí)間定時(shí)器，BISS0001的輸出信號Vo經(jīng)二極管D1送入音樂片，音樂片受觸發(fā)工作，音樂片工作后，其輸出端輸出內(nèi)儲“嘀”聲電信號，經(jīng)晶體管Q1、Q2放大后驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出響亮的報(bào)警聲。四、元件清單五、集成塊工作原理圖圖2、BISS0001內(nèi)部框圖BISS0001工作原理BISS0001是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐贰Ａ?、制作過程圖3、電路板安裝圖1焊接工具30W小功率外熱式電烙鐵烙鐵架松香焊錫抹布2、焊接步驟、清查元器件的質(zhì)量，并及時(shí)更換不合格器件；、確定元器件的安裝方式，由孔距決定，并對照電路圖核對PCB線路板。

、將元器件彎曲成形，盡量將字符置于易于觀察的位置，字符應(yīng)從左到右、從上到下，以便于以后檢查。、插裝。應(yīng)對照電路圖對號插裝，有極性的元件要注意極性，如二極管、三極管、集成電路的腳位等。、焊接。各焊點(diǎn)加熱時(shí)間及用錫量要適當(dāng)，防止虛焊、錯(cuò)焊、短路，二極管、三極管、集成電路焊接時(shí)要快，以免燙壞。、焊后剪去多余引腳，檢查所有焊點(diǎn)，并對照電路圖仔細(xì)檢查，確認(rèn)無誤后方可通電3、焊接順序跳線—電阻—二極管—瓷片電容—電解電容—三極管—撥動開關(guān)—傳感器—集成電路—三端電感—音樂片—熱敏電阻4、測試將電子狗的探測窗口對準(zhǔn)要探測的場所或物體，打開電源開關(guān)，經(jīng)過35秒左右的開機(jī)延時(shí)后氧氣檢測儀，電子狗進(jìn)入工作狀態(tài)，當(dāng)有人進(jìn)入電子狗的探測范圍，電子狗就會發(fā)出報(bào)警聲，20秒鐘左右結(jié)束，經(jīng)過5秒鐘左右的觸發(fā)封鎖時(shí)間后若又有人進(jìn)入探測范圍，它將再次報(bào)警。若符合上述描述則正常；若不正常，先自我調(diào)適，還有問題找老師幫助解決。5、安裝經(jīng)測試正常后，將電路板裝入外殼，使用膠棒將蜂鳴器焊粘到金屬基板上，裝入電池。七、注意事項(xiàng)1、在安裝過程中，要時(shí)刻注意安全，避免電烙鐵燙到自己或他人；2、不用時(shí)，一定要把電烙鐵放好，以免碰到電線，將電線燒壞，導(dǎo)致漏電八、心得體會通過這次的實(shí)訓(xùn)，提高了我們的動手能力，增強(qiáng)了我們對電子電路的興趣，從而更好地進(jìn)行理論學(xué)習(xí)。

不過通過這次實(shí)訓(xùn)也讓我認(rèn)識了自己的不足，動手實(shí)踐能力不足，焊接工藝有待提高，而且缺乏自我排除故障的能力，對于一些實(shí)際的元件的認(rèn)知還不夠。通過實(shí)訓(xùn)讓我知道了動手操作的重要性，以后要多多鍛煉，不能做眼高手低的大學(xué)生。太原理工大學(xué)實(shí)訓(xùn)報(bào)告題目：熱釋電紅外防盜報(bào)警器的制作姓名：石明哲班級：電氣1208學(xué)號：XX指導(dǎo)教師：實(shí)訓(xùn)任務(wù)書1．時(shí)間：XX年05月16日～XX年05月27日2.實(shí)訓(xùn)單位：太原理工大學(xué)3.實(shí)訓(xùn)目的：掌握焊接工藝，熟悉電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程及工作原理4.實(shí)訓(xùn)任務(wù)：①認(rèn)識常見的電子元器件，能夠?qū)?shí)物與原理圖聯(lián)系在一起；②熟悉元器件的引腳特性及其使用方法；③能夠看懂裝配圖，正確插裝電子元件；④掌握焊接的一般技巧，不出現(xiàn)虛焊漏焊等現(xiàn)象；⑤能夠?qū)附雍玫碾娐钒暹M(jìn)行通電調(diào)試；⑥會查找出電路板中的故障，并進(jìn)行維修；⑦能夠看懂整個(gè)電路的電路原理圖，并進(jìn)行電路分析；⑧作好實(shí)訓(xùn)筆記，對自己所發(fā)現(xiàn)的疑難問題及時(shí)請教解決；⑨聯(lián)系自己專業(yè)知識，體會本軟件的具體應(yīng)用，總結(jié)自己的心得體會；10參考相關(guān)的的書籍、資料，認(rèn)真完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告。另起一頁寫報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容含：目錄正文參考文獻(xiàn)總頁數(shù)在10頁以上即可，但要包含上述全部內(nèi)容。

還有，文中格式要嚴(yán)格按照畢業(yè)論文要求完成，不能隨便寫。文中出現(xiàn)的圖要讓讀者看清楚，每幅圖都有圖號和標(biāo)題，表格也是一樣。我隨后把理工大學(xué)畢業(yè)論文格式要求一并發(fā)給你，請你轉(zhuǎn)發(fā)給大家，都按照這個(gè)要求來寫。電子實(shí)訓(xùn)報(bào)告1、實(shí)訓(xùn)目的：學(xué)習(xí)紅外報(bào)警器的工作原理熟悉電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程及工作原理。學(xué)習(xí)焊接技術(shù)。培養(yǎng)學(xué)生的動手能力實(shí)訓(xùn)時(shí)間安排：XX年06月29日～XX年07月05日周一我們上網(wǎng)買元件器材，并查詢熱釋電紅外防盜報(bào)警器———電子狗的原理周三器材回來我們開始準(zhǔn)備焊接工作周四.周五焊接電路板，組裝成品；周六日寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告2、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：1、實(shí)訓(xùn)原理：紅外報(bào)警器分為主動紅外報(bào)警和被動紅外報(bào)警，主動紅外入侵報(bào)警器是由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組成，發(fā)射機(jī)是由電源、發(fā)光源和光學(xué)系統(tǒng)組成，接收機(jī)是由光學(xué)系統(tǒng)、光電傳感器、放大器、信號處理器等部分組成。主動紅外報(bào)警器是一種紅外線光束遮擋型報(bào)警器，發(fā)射機(jī)中的紅外發(fā)光二極管在電源的激發(fā)下，發(fā)出一束經(jīng)過調(diào)制的紅外光束，經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)的作用變成平行光發(fā)射出去。此光束被接收機(jī)接收，由接收機(jī)中的紅外光電傳感器把光信號轉(zhuǎn)換成信號，經(jīng)過電路處理后傳給報(bào)警控制器。由發(fā)射機(jī)發(fā)射出的紅外線經(jīng)過防范區(qū)到達(dá)接收機(jī)紅外報(bào)警器，構(gòu)成了一條警戒線。

正常情況下，接收機(jī)收到的是一個(gè)穩(wěn)定的光信號，當(dāng)有人入侵該警戒線時(shí)，紅外光束被遮擋，接收機(jī)收到的紅外信號發(fā)生變化，提取這一變化，經(jīng)放大和適當(dāng)處理，控制器發(fā)出的報(bào)警信號。目前此類報(bào)警器有二光束、三光束還有多光束的紅外柵欄等。一般應(yīng)用在周界防范居多，最大的優(yōu)點(diǎn)就是防范距離遠(yuǎn)，能達(dá)到被動紅外的十倍以上探測距離。被動紅外報(bào)警器主要是根據(jù)外界紅外能量的變化來判斷是否有人在移動。人體的紅外能量與環(huán)境有差別，當(dāng)人通過探測區(qū)域時(shí)，報(bào)警器收集到的這個(gè)不同的紅外能量的位置變化，進(jìn)而通過分析發(fā)出報(bào)警。人體都有恒定的體溫，一般在37度左右煤氣報(bào)警器，會發(fā)出特定波長10μm左右的紅外線，被動紅外報(bào)警器就是靠探測人體發(fā)射的10μm左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10μm左右的紅外線通過菲涅爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會失去電荷平衡，向外釋放電荷紅外報(bào)警器，后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號。被動紅外報(bào)警器是以探測人體輻射為目標(biāo)的，所以熱釋電元件對波長為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。為了僅僅對人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲涅爾濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。

其傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元件。而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是報(bào)警器無信號輸出。一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同不能抵消，經(jīng)信號處理而報(bào)警。用它制作的防盜報(bào)警器與目前市場上銷售的許多防盜報(bào)警器材相比，具有如下特點(diǎn)：1、不需要用紅外線或電磁波等發(fā)射源。2、靈敏度高、控制范圍大。3、隱蔽性好，可流動安裝。熱釋電紅外傳感器和熱電偶都是基于熱電效應(yīng)原理的熱電型紅外傳感器。不同的是熱釋電紅外傳感器的熱電系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熱電偶，其內(nèi)部的熱電元由高熱電系數(shù)的鐵鈦酸鉛汞陶瓷以及鉭酸鋰、硫酸三甘鐵等配合濾光鏡片窗口組成，其極化隨溫度的變化而變化。為了抑制因自身溫度變化而產(chǎn)生的干擾該傳感器在工藝上將兩個(gè)特征一致的熱電元反向串聯(lián)或接成差動平衡電路方式，因而能以非接觸式檢測出物體放出的紅外線能量變化并將其轉(zhuǎn)換為電信號輸出。熱釋電紅外傳感器在結(jié)構(gòu)上引入場效應(yīng)管的目的在于完成阻抗變換。由于熱電元輸出的是電荷信號，并不能直接使用因而需要用電阻將其轉(zhuǎn)換為電壓形式該電阻阻抗高達(dá)104MΩ，故引入的N溝道結(jié)型場效應(yīng)管應(yīng)接成共漏形式即源極跟隨器來完成阻抗變換。

熱釋電紅外傳感器由傳感探測元、干涉濾光片和場效應(yīng)管匹配器三部分組成。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將高熱電材料制成一定厚度的薄片紅外報(bào)警器，并在它的兩面鍍上金屬電極，然后加電對其進(jìn)行極化，這樣便制成了熱釋電探測元。由于加電極化的電壓是有極性的，因此極化后的探測元也是有正、負(fù)極性的。雙探測元熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)。使用時(shí)D端接電源正極，G端接電源負(fù)極，S端為信號輸出。該傳感器將兩個(gè)極性相反、特性一致的探測元串接在一起，目的是消除因環(huán)境和自身變化引起的干擾。它利用兩個(gè)極性相反、大小相等的干擾信號在內(nèi)部相互抵消的原理來使傳感器得到補(bǔ)償。對于輻射至傳感器的紅外輻射，熱釋電傳感器通過安裝在傳感器前面的菲涅爾透鏡將其聚焦后加至兩個(gè)探測元上，從而使傳感器輸出電壓信號。制造熱釋電紅外探測元的高熱電材料是一種廣譜材料，它的探測波長范圍為0．2～20μm。為了對某一波長范圍的紅外輻射有較高的敏感度，該傳感器在窗口上加裝了一塊干涉濾波片。這種濾波片除了允許某些波長范圍的紅外輻射通過外，還能將燈光、陽光和其它紅外輻射拒之門外。如圖1所示。

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