lm358的应用举例——红外线探测报警器的工作原理

lm358的应用举例——红外线探测报警器的工作原理

该装置电路原理见图1。
由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。红外线探测传感器IC1探测到前方人体辐射出的红外线信号时，由IC1 的②脚输出微弱的电信号，经三极管VT1 等组成第一级放大电路放大，再通过C2输入到运算放大器IC2中进行高增益、低噪声放大，此时由IC2①脚输出的信号已足够强。IC3作电压比较器，它的第⑤脚由R10、VD1提供基准电压，当IC2①脚输出的信号电压到达IC3的⑥脚时，两个输入端的电压进行比较，此时IC3的⑦脚由原来的高电平变为低电平。IC4 为报警延时电路，R14 和C6 组成延时电路，其时间约为1 分钟。当IC3的⑦脚变为低电平时，C6通过VD2放电，此时IC4 的②脚变为低电平，它与IC4的③脚基准电压进行比较，当它低于其基准电压时，IC4 的①脚变为高电平，VT2 导通，讯响器BL通电发出报警声。人体的红外线信号消失后，IC3的⑦脚又恢复高电平输出，此时VD2 截止。由于C6两端的电压不能突变，故通过R14向C6 缓慢充电，当C6两端的电压高于其基准电压时，IC4的①脚才变为低电平，时间约为1 分钟，即持续1分钟报警。
由VT3、R20、C8 组成开机延时电路，时间也约为1 分钟，它的设置主要是防止使用者开机后立即报警，好让使用者有足够的时间离开监视现场，同时可防止停电后又来电时产生误报。
该装置采用9－12V直流电源供电，由T 降压，全桥U整流，C10 滤波，检测电路采用IC5 78L06供电。本装置交直流两用，自动无间断转换。
示意图

元器件清单见下表
编 号 名 称 型 号 数 量 编 号 名 称 型 号 数 量
R1 电阻 47K 1 C10 电解电容470u/25V 1
R2电阻1M 1 C11涤纶电容0.1u 1
R3 电阻 1K 1 VD1－VD5 整流二极管 IN4001 5
R4 电阻 4.7K 1 U 全桥 2A/50V 1
R5、R6、R9、R12、R13、R15、 电阻 100K (R12 为线性微调电阻) 6 VT1 晶体三极管 9014 1
R7、R10、R11、R17 电阻 10K 4 VT2晶体三极管MPSA13 0.5A 30V 1
R8、R16 电阻 300K 2 VT3 晶体三极管 8050 1
R14 电阻 470K 1 IC1 红外线传感器 Q74 1
R18 电阻 2.4K 1 IC2运算放大器LM358 1
R19 电阻 220Ω 1 IC3 比较器 LM393 1
R20 电阻 560K 1 IC4 三端稳压器 78L06 1
C1、C2、C6、C8、C9 电解电容 47u/16V (C2、C5 用钽电解） 5 BL 电磁讯响器 U=12V 1
C3、C5 电解电容 22u/16V 2 T 电源变压器 12V 5W 1
C4 涤纶电容 0.01u 1 S 钮子开关 1
C7 电解电容 220u/16V 1
IC1 采用进口器件Q74，波长为9－10um。IC2采用运放LM358，具有高增益、低功耗。IC3、IC4 为双电压比较器LM393，低功耗、低失调电压。其中C2、C5一定要用漏电极小的钽电容，否则调试会受到影响。R12是调整灵敏度的关键元件，应选用线性高精度密封型。
制作时，在IC1 传感器的端面前安装菲涅尔透镜，因为人体的活动频率范围为0.1－10Hz，需要用菲涅尔透镜对人体活动频率倍增。
安装无误，接上电源进行调试，让一个人在探测器前方7－10m 处走动，调整电路中的R12，使讯响器报警即可。其它部分只要元器件质量良好且焊接无误，几乎不用调试即可正常工作。
本机静态工作电流约10mA，接通电源约1分钟后进入守候状态，只要有人进入监视区便会报警，人离开后约1 分钟停止报警。如果将讯响器改为继电器驱动其它装置即作为其它控 制用。
以下是封装数据：