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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(chēng)院系名稱(chēng)學(xué)生姓名專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)班級(jí)指導(dǎo)教師時(shí)間光電系統(tǒng)嵌入式開(kāi)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(jiǎn)單的光電系統(tǒng)試驗(yàn)；3、了解主動(dòng)式和被動(dòng)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(kāi)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(dòng)式紅外報(bào)警主動(dòng)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(dòng)組成；接收部分是由光電傳感器、放大器、信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)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(dòng)的激發(fā)下，發(fā)出一束經(jīng)過(guò)調(diào)制的紅外光束(此光束的波長(zhǎng)約在～微米之間)，經(jīng)過(guò)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(hào)，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(hào)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(hào)。

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T(mén)SAL6200，接收部分主要器件為HS0038B。TSAL6200為紅外發(fā)射二極管，波長(zhǎng)為940nm。HS0038B為一紅外一體化接收頭，其內(nèi)部接收紅外信號(hào)頻率為38kHz，周期約26μs，它同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形得到TTL電平的編碼信號(hào)，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(wú)障礙物，不報(bào)警；2.出現(xiàn)障礙物，報(bào)警；3.障礙物離開(kāi)，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(kāi)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(guò)單片機(jī)控制紅外發(fā)射電路是否發(fā)射紅外信號(hào)，以及發(fā)射什么樣的信號(hào)。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(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。單片機(jī)部分實(shí)現(xiàn)紅外信號(hào)的有無(wú)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(jiǎn)單就是就是通過(guò)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(huì)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(jiǎn)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(lái)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(cè)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(guò)程和安裝工序；3、認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的電子元件；4、掌握萬(wàn)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(cè)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(cāng)庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室等比較重要場(chǎng)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(hào)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(cè)到前方人體輻射出的紅外線信號(hào)時(shí)，由紅外線傳感器的2腳輸出微弱的電信號(hào)，送入集成電路BISS0001的14腳經(jīng)運(yùn)算放大器OP1作第一級(jí)放大，然后由C15耦合給運(yùn)算放大器OP2進(jìn)行第二級(jí)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(hào)Vs去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器，BISS0001的輸出信號(hào)Vo經(jīng)二極管D1送入音樂(lè)片，音樂(lè)片受觸發(fā)工作，音樂(lè)片工作后，其輸出端輸出內(nèi)儲(chǔ)“嘀”聲電信號(hào)，經(jīng)晶體管Q1、Q2放大后驅(qū)動(dòng)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?zhuān)用集成電路。六、制作過(guò)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(duì)照電路圖核對(duì)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(duì)照電路圖對(duì)號(hào)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(duì)照電路圖仔細(xì)檢查，確認(rèn)無(wú)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(dòng)開(kāi)關(guān)—傳感器—集成電路—三端電感—音樂(lè)片—熱敏電阻4、測(cè)試將電子狗的探測(cè)窗口對(duì)準(zhǔn)要探測(cè)的場(chǎng)所或物體，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，經(jīng)過(guò)35秒左右的開(kāi)機(jī)延時(shí)后氧氣檢測(cè)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(cè)范圍，電子狗就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，20秒鐘左右結(jié)束，經(jīng)過(guò)5秒鐘左右的觸發(fā)封鎖時(shí)間后若又有人進(jìn)入探測(cè)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(wèn)題找老師幫助解決。5、安裝經(jīng)測(cè)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(guò)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(huì)通過(guò)這次的實(shí)訓(xùn)，提高了我們的動(dòng)手能力，增強(qiáng)了我們對(duì)電子電路的興趣，從而更好地進(jìn)行理論學(xué)習(xí)。

不過(guò)通過(guò)這次實(shí)訓(xùn)也讓我認(rèn)識(shí)了自己的不足，動(dòng)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(duì)于一些實(shí)際的元件的認(rèn)知還不夠。通過(guò)實(shí)訓(xùn)讓我知道了動(dòng)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(jí)：電氣1208學(xué)號(hào)：XX指導(dǎo)教師：實(shí)訓(xùn)任務(wù)書(shū)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(guò)程及工作原理4.實(shí)訓(xùn)任務(wù)：①認(rèn)識(shí)常見(jiàn)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(huì)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(duì)自己所發(fā)現(xiàn)的疑難問(wèn)題及時(shí)請(qǐng)教解決；⑨聯(lián)系自己專(zhuān)業(yè)知識(shí)，體會(huì)本軟件的具體應(yīng)用，總結(jié)自己的心得體會(huì)；10參考相關(guān)的的書(shū)籍、資料，認(rèn)真完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告。另起一頁(yè)寫(xiě)報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容含：目錄正文參考文獻(xiàn)總頁(yè)數(shù)在10頁(yè)以上即可，但要包含上述全部?jī)?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(xiě)。文中出現(xiàn)的圖要讓讀者看清楚，每幅圖都有圖號(hào)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(qǐng)你轉(zhuǎn)發(fā)給大家，都按照這個(gè)要求來(lái)寫(xiě)。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(guò)程及工作原理。學(xué)習(xí)焊接技術(shù)。培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)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(mǎi)元件器材，并查詢(xún)熱釋電紅外防盜報(bào)警器———電子狗的原理周三器材回來(lái)我們開(kāi)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(xiě)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(dòng)紅外報(bào)警和被動(dòng)紅外報(bào)警，主動(dòng)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(hào)處理器等部分組成。主動(dòng)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(guò)調(diào)制的紅外光束，經(jīng)過(guò)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(hào)轉(zhuǎn)換成信號(hào)，經(jīng)過(guò)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(guò)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(hào)，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(hào)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(hào)。目前此類(lèi)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(dòng)紅外的十倍以上探測(cè)距離。被動(dòng)紅外報(bào)警器主要是根據(jù)外界紅外能量的變化來(lái)判斷是否有人在移動(dòng)。人體的紅外能量與環(huán)境有差別，當(dāng)人通過(guò)探測(cè)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(guò)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(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10μm左右的紅外線，被動(dòng)紅外報(bào)警器就是靠探測(cè)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(guò)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(huì)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(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。被動(dòng)紅外報(bào)警器是以探測(cè)人體輻射為目標(biāo)的，所以熱釋電元件對(duì)波長(zhǎng)為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。為了僅僅對(duì)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(duì)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(wú)信號(hào)輸出。一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過(guò)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(hào)處理而報(bào)警。用它制作的防盜報(bào)警器與目前市場(chǎng)上銷(xiāo)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(dòng)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(dòng)平衡電路方式，因而能以非接觸式檢測(cè)出物體放出的紅外線能量變化并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。熱釋電紅外傳感器在結(jié)構(gòu)上引入場(chǎng)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(hào)，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(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)接成共漏形式即源極跟隨器來(lái)完成阻抗變換。

熱釋電紅外傳感器由傳感探測(cè)元、干涉濾光片和場(chǎng)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(duì)其進(jìn)行極化，這樣便制成了熱釋電探測(cè)元。由于加電極化的電壓是有極性的，因此極化后的探測(cè)元也是有正、負(fù)極性的。雙探測(cè)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(hào)輸出。該傳感器將兩個(gè)極性相反、特性一致的探測(cè)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(hào)在內(nèi)部相互抵消的原理來(lái)使傳感器得到補(bǔ)償。對(duì)于輻射至傳感器的紅外輻射，熱釋電傳感器通過(guò)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(cè)元上，從而使傳感器輸出電壓信號(hào)。制造熱釋電紅外探測(cè)元的高熱電材料是一種廣譜材料，它的探測(cè)波長(zhǎng)范圍為0．2～20μm。為了對(duì)某一波長(zhǎng)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(zhǎng)范圍的紅外輻射通過(guò)外，還能將燈光、陽(yáng)光和其它紅外輻射拒之門(mén)外。如圖1所示。

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