感應(yīng)式門鈴設(shè)計畢業(yè)論文

1、青島理工大學(xué)畢 業(yè) 論 文題目： 感應(yīng)式門鈴設(shè)計 學(xué)生姓名： * * 學(xué)生學(xué)號： * 院系名稱： 機電工程系 專業(yè)班級： 計算機輔助設(shè)計與制造121班 指導(dǎo)教師： 梁 倩 2014年 6 月 * 日畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書專業(yè) 計算機輔助設(shè)計與制造 班級 112班 姓名 * 下發(fā)日期 2013-11-28 題目感應(yīng)式門鈴設(shè)計專題單片機主要內(nèi)容及要求主要內(nèi)容： 本論文主要應(yīng)用紅外感應(yīng)探測技術(shù)實現(xiàn)感應(yīng)式門鈴的設(shè)計功能，了解感應(yīng)技術(shù)的原理及應(yīng)用，重點掌握紅外感應(yīng)技術(shù)的原理。在探測模塊，預(yù)選用熱釋電紅外探測模塊，只對人體發(fā)出的特定紅外波長有感應(yīng)效果，屏蔽了其他外界影響引起的誤報。其電路可以自動判別人體的

2、進出方向并使門鈴做出不同的響應(yīng)。完成對整個電路的仿真。要求：（1）了解單片機，并構(gòu)思單片機選型的思路。（2）繪制電路圖，并根據(jù)c語言編寫源程序。（3）對程序流程進行分析，制作軟件流程圖 。主要技術(shù)參數(shù) （1）該設(shè)計中使用stc89c52單片機作為主控制器；（2）仿真系統(tǒng)運用labcenter公司出品的proteus進行仿真；（3）單片機程序的開發(fā)環(huán)境使用keil4 進行單片機的c語言程序的編寫。進度及完成日期2014年4月01日2014年4月25日：搜索論文資料及尋找參考文獻，。2014年4月26日2014年5月11日：逐步解決遇到的問題，形成初步的論文框架。 2014年5月12日2014年5

3、月23日：撰寫畢業(yè)設(shè)計論文，形成初稿。2014年5月24日2014年6月15日：根據(jù)老師的意見對論文初稿進行整改，并繼續(xù)完善系統(tǒng)設(shè)計。2014年6月16日2014年6月18日：對論文進行細節(jié)修改，最終定稿并制作ppt答辯。 系主任簽字日期教研室主任簽字日期指導(dǎo)教師簽字日期指 導(dǎo) 教 師 評 語論文選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標畢業(yè)論文，能夠達到綜合訓(xùn)練目標，題目有難度，工作量較大。選題具有學(xué)術(shù)研究（參考）價值（實踐指導(dǎo)意義）。該生查閱文獻資料能力較強，能較為全面收集關(guān)于感應(yīng)式門鈴設(shè)計的資料，寫作過程中能綜合運用感應(yīng)式門鈴設(shè)計知識，全面分析感應(yīng)式門鈴設(shè)計問題，綜合運用知識能力較強。文章篇幅完全符合學(xué)院規(guī)定

4、，內(nèi)容較為完整，層次結(jié)構(gòu)安排科學(xué)，語言表達流暢，格式比較符合規(guī)范要求；參考了較為豐富的文獻資料，其時效性較強；綜合看來，本人認為，該論文達到了?？飘厴I(yè)水平，同意論文答辯。 指導(dǎo)教師: 年 月 日 青島理工大學(xué)畢業(yè)論文評閱意見表設(shè)計（論文）題目感應(yīng)式門鈴設(shè)計評價項目評價標準（a級）滿分評 分abcde文獻資料利用能力能獨立地利用多種方式查閱中外文獻；能正確翻譯外文資料；能正確有效地利用各種規(guī)范、設(shè)計手冊等。10109876綜合運用能力研究方案設(shè)計合理；設(shè)計方法科學(xué)；技術(shù)線路先進可行；理論分析和計算正確；動手能力強；能獨立完成設(shè)計（論文）；能綜合運用所學(xué)知識發(fā)現(xiàn)和解決實際問題；研究結(jié)果客觀真實。2

5、0192017181516131412設(shè)計（論文）質(zhì)量設(shè)計（論文）結(jié)構(gòu)嚴謹；邏輯性強；語言文字表準確流暢；格式、圖、表規(guī)范；有一定的學(xué)術(shù)水平或?qū)嶋H價值4037-4032-3628-3125-2724創(chuàng)新能力有較強的創(chuàng)新意識；所做工作有較大突破；設(shè)計（論文）有獨到見解151513-1411-12109工作量工作量飽滿；圓滿完成了任務(wù)書所規(guī)定的各項任務(wù)。151513-1411-12109總分是否同意將該設(shè)計（論文）提交答辯：是（ ） 否（ )具體評閱及修改意見： 評閱人： 年 月 日注：1.請按照a級標準，評出設(shè)計（論文）各項目的具體得分，并填寫在相應(yīng)項目的評分欄中； 2.計算出總分。若總分60分

6、，“設(shè)計（論文）質(zhì)量”24分，建議不能提交論文評閱乃至答辯。該設(shè)計（論文）須限期修改合格后重新申請答辯。 3.評閱意見欄不夠可另附頁。答 辯 委 員 會 評 語評定成績周 記說明書(或論文)圖 紙答 辯總 評答辯委員會主席簽字日 期（5%）（65%）（30%）百分制等級制青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）摘 要本文在掌握熱釋電紅外傳感器的基本原理和基本模擬電路、數(shù)字電路知識原理（包括與非門，d觸發(fā)器，三極管，電容，電阻，揚聲器等）的基礎(chǔ)上，介紹了一種新型的實用的紅外探測模塊hn911以及雙d觸發(fā)器cd4013的常見應(yīng)用情況。在此基礎(chǔ)上，運用它們設(shè)計一個置于店鋪門口的用于迎接顧客的紅外感應(yīng)式門鈴。它可

7、根據(jù)顧客的進出情況作出不同的反應(yīng)。設(shè)計完成后使用protel對其作了仿真，結(jié)果較為理想，外界干擾不大的情況下基本不會誤報，但揚聲器發(fā)聲的持續(xù)時間較理論值稍短0.2秒，誤差9%，但不影響電路工作。論文主要研究了紅外感應(yīng)技術(shù)在日常生活中的典型應(yīng)用，即感應(yīng)式門鈴。通過對它的研究，掌握紅外傳感器的基本原理，電路設(shè)計制作流程以及常用元器件的應(yīng)用情況。研究結(jié)果表明：本文敘述的電路設(shè)計方案能達到預(yù)想的效果，當人進入時，揚聲器立即發(fā)出問候語，而離開則不提示，并且可以進行功能拓展。關(guān)鍵詞：感應(yīng)技術(shù)，熱釋電紅外傳感器，d觸發(fā)器，紅外感應(yīng)式門鈴1abstractthe paper is based on grasp

8、ing the pyroelectric infrared sensors basic principles and basic analog circuits, digital circuit theory of knowledge (including non-gate, d flip-flop, transistors, capacitors, resistors, speakers, etc.). then it introduces a new infrared detection module hn911 and the common usage of the d flip-flo

9、pcd4013. on this basis, using them to design a infrared sensing doorbell which places shops door to meet customers. according to case that customers pass in and out, it can make different reaction. final, we use protel to simulation experimental test. the simulation result shows that the design has

10、good effect. there is no mistake if only a little outside interference. but the continuous sound time of speaker is shorter than the theoretical value of 0.2 seconds, error of 9%. it does not affect the circuit.the paper mainly studies the typical application of infrared sensing technology in the da

11、ily lifesensing doorbell. through this research, we should master the basic principle of infrared sensing technology, circuit design process and components application.the results show that this paper describes the circuit design to achieve the desired requirements. ones the people entering the shop

12、, the speaker immediately issued greeting. and the doorbell isnt prompted when the people leave.key words: sensing technology , pyroelectric infrared sensors , d flip-flop ,infrared sensing doorbell2目 錄摘 要iabstractii第1章 緒 論21.1 課題研究的背景及意義21.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21.3 課題研究的主要內(nèi)容3第2章 感應(yīng)式門鈴的基本原理42.1 熱釋電紅外傳感器42.1.1 紅

13、外傳感器的類型比較及選用42.1.2 熱釋電紅外傳感器概述52.1.3 紅外輻射，熱釋電效應(yīng)62.1.4 熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理62.1.5 熱釋電紅外傳感器的材料、類別及特性82.1.6 熱釋電紅外傳感器的輸出信號特性及優(yōu)缺點82.1.7 菲涅爾透鏡92.1.8 熱釋電紅外傳感器的安裝要求112.2 d觸發(fā)器122.2.1 主從觸發(fā)器122.2.2 維持阻塞觸發(fā)器132.2.3 觸發(fā)器的動態(tài)特性142.3 音樂芯片15第3章 系統(tǒng)設(shè)計173.1 系統(tǒng)功能分析173.2 系統(tǒng)整體設(shè)計模塊173.3 紅外探測模塊173.3.1 hn911紅外探測模塊原理183.3.2 電路設(shè)計193.

14、4 控制模塊203.4.1 cd4013的工作原理203.4.2 cd4013的四種工作方式213.4.3 電路設(shè)計253.4.4 器件選擇263.5 發(fā)聲模塊263.6 供電模塊273.7 系統(tǒng)整體電路圖27第4章 系統(tǒng)仿真294.1 仿真工具簡介294.2 仿真流程圖29第5章 結(jié)論30致 謝31參考文獻32ii第1章 緒 論1.1 課題研究的背景及意義門鈴歷史悠久，現(xiàn)代社會最常見的是電子門鈴。早期門鈴的作用就是單純地提醒主人有賓客來訪，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，門鈴的類型開始多樣化，功能作用也開始轉(zhuǎn)變。門鈴的類型由有線門鈴發(fā)展為無線門鈴，由單純的音樂門鈴發(fā)展到對講門鈴，遙控門鈴，可視門鈴等。門鈴的

15、作用也由單向的提示主人發(fā)展為雙向的既可提醒主人又可歡迎客人（即賓客也可以聽到悅耳的音樂或歡迎語音），既可迎賓又可防盜報警。感應(yīng)式門鈴就是在這種探索研究中產(chǎn)生的。感應(yīng)式門鈴又稱迎賓器，是近年才有的常用于商鋪，寫字樓，工廠起迎賓防盜作用的電子產(chǎn)品。感應(yīng)式門鈴的前身是電子防盜報警器，事先人們用它來防盜的，但后來因為電子防盜報警器發(fā)出的聲音是刺耳的報警聲，對進店的顧客產(chǎn)生消極的影響，后來演變成比較悅耳的聲音，特別是叮咚聲，您好，歡迎光臨等音效備受用戶的青睞，顧客一進門就報出歡迎語音，起到了禮貌問候的作用，從而做到提醒店員有人進店和迎賓的雙重作用。感應(yīng)式門鈴的研究主要是集中在如何使其感應(yīng)更靈敏，感應(yīng)更準

16、確，功能更完善，價格更低廉等方面，目的就是讓感應(yīng)式門鈴在各種應(yīng)用場合中完美地起到迎賓、醒主和防盜報警作用。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前感應(yīng)式門鈴主要分光感應(yīng)式和紅外感應(yīng)式。光感門鈴是利用人體反射光線，光敏電阻得到足夠大變化的光線，電路產(chǎn)生變化電流觸發(fā)電路，靈敏度跟物體反射率有關(guān)。但光感門鈴受環(huán)境光照度的影響，黑暗情況下不能正常使用。常見紅外感應(yīng)式門鈴使用熱釋電紅外傳感器，本身不發(fā)射任何信號，當接收到人體輻射的特定紅外線中心波長信號時，才會觸發(fā)電路。光感應(yīng)式的價格便宜，但是誤報率高，因為它的傳感核心是光敏電阻，光敏電阻對可見光大部分波長都反應(yīng)變化，故光線變化可能會觸發(fā)門鈴反應(yīng)。紅外感應(yīng)式的相比價格

17、較高，但優(yōu)點是誤報極少，加上前面的菲涅爾透鏡窗口，從而將誤報率降至最低。紅外式采用先進微電腦制造技術(shù)，無論白天黑夜都可正常使用，即可做門鈴使用，也可做獨立報警器使用。紅外感應(yīng)式門鈴性能卓越，節(jié)能易用，靈敏度強，更適合市場的需要，更貼近消費者的生活內(nèi)容，辦公寫字樓、家居、商店、工廠等各種場合均可使用，帶來方便之余，更帶來意想不到的快樂和安全感?？偟膩碚f，感應(yīng)式門鈴目前的技術(shù)比較成熟，功能也較為完善，成本不高，并且由于通常市面上的感應(yīng)式門鈴都兼迎賓及報警兩用，因此應(yīng)用場合也較為廣泛。1.3 課題研究的主要內(nèi)容本次課題研究內(nèi)容就是要根據(jù)現(xiàn)有的已市場化的感應(yīng)門鈴的制造原理，在掌握感應(yīng)技術(shù)，特別是紅外感

18、應(yīng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用紅外探測模塊加上必要的芯片及元器件，設(shè)計一個簡易實用廉價的感應(yīng)式門鈴。要求重點在于掌握設(shè)計原理，并將書本所學(xué)與實際結(jié)合起來，提高實踐能力，熟悉電路設(shè)計的基本流程與方法，熟悉常用電子元器件、芯片的參數(shù)并能熟練使用它們，熟練運用protel軟件對電路進行仿真。通過研究設(shè)計感應(yīng)式門鈴，熟悉感應(yīng)探測技術(shù)的具體應(yīng)用，為以后的科研和制作積累經(jīng)驗。31第2章 感應(yīng)式門鈴的基本原理2.1 熱釋電紅外傳感器2.1.1 紅外傳感器的類型比較及選用紅外傳感器可分為兩類：主動式紅外傳感器和被動式紅外傳感器。下面對這兩種傳感器的基本情況分別加以介紹，再結(jié)合本課題的設(shè)計要求，選擇一種最合適的紅外傳感器

19、類型進行課題研究。（1）主動式紅外傳感器主動紅外傳感器由紅外發(fā)射機、紅外接收機組成。分別置于收、發(fā)端的光學(xué)系統(tǒng)一般采用的是光學(xué)透鏡，起到將紅外光束聚焦成較細的平行光束的作用，以使紅外光的能量能夠集中傳送。紅外光在人眼看不見的光譜范圍，有人經(jīng)過這條無形的封鎖線，必然全部或部分遮擋紅外光束，接收端輸出的電信號的強度會因此產(chǎn)生變化，從而啟動后續(xù)電路進行工作。主動式紅外傳感器遇到小動物、樹葉、沙塵、雨、雪、霧遮擋則不應(yīng)輸出有效信號，人或相當體積的物品遮擋將輸出有效信號。由于光束較窄，收發(fā)端安裝要牢固可靠，不應(yīng)受地面震動影響，而發(fā)生位移引起誤報，光學(xué)系統(tǒng)要保持清潔，注意維護保養(yǎng)。因此主動式傳感器所探測的

20、是點到點，而不是一個面的范圍。其特點是探測可靠性非常高。但若對一個空間進行布防，則需有多個主動式傳感器，價格昂貴。主動式傳感器常用于博物館中單體貴重文物展品的布防以及工廠倉庫的門窗封鎖、購物中心的通道封鎖、停車場的出口封鎖、家居的陽臺封鎖等等。 主動式紅外傳感器有單光束、雙光束、四光束之分。以發(fā)射機與接收機設(shè)置的位置不同分為對向型安裝方式和反射式按裝方式，反射型安裝方式的接收機不是直接接收發(fā)射機發(fā)出的紅外光束，而是接收由反射鏡或適當?shù)姆瓷湮铮ㄈ缡覊?、門板表面光滑的油漆層）反射回的紅外光束。當反射面的位置與方向發(fā)生變化或紅外發(fā)射光束和反射光束之一被阻擋而使接收機無法接收到紅外反射光束時輸出有效

21、信號。當使用較多的傳感器進行防范布局時應(yīng)該注意消除射束的交叉誤射。（2）被動式紅外傳感器我們之所以稱為被動式紅外傳感器，即傳感器本身不發(fā)射任何能量而只被動接收、探測來自環(huán)境的紅外輻射。傳感器安裝后數(shù)秒種已適應(yīng)環(huán)境，在無人或動物進入探測區(qū)域時，現(xiàn)場的紅外輻射穩(wěn)定不變，一旦有人體紅外線輻射進來，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦就使熱釋電器件產(chǎn)生突變電信號，而發(fā)出警報。被動紅外傳感器形成的警戒線一般可以達到數(shù)十米。 被動式紅外傳感器主要由光學(xué)系統(tǒng)、熱傳感器（或稱為紅外傳感器）等部分組成。其核心是紅外探測器件，通過關(guān)學(xué)系統(tǒng)的配合作用可以探測到某個立體防范空間內(nèi)的熱輻射的變化。紅外傳感器的探測波長范圍是814m，人體輻射

22、的紅外峰值波長約為10m，正好在范圍以內(nèi) 被動式紅外傳感器（passive infared detector，pir）根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同、警戒范圍及探測距離也有所不同，大致可以分為單波束型和多波束型兩種。單波束pir采用反射聚焦式光學(xué)系統(tǒng)，利用曲面反射鏡將來自目標的紅外輻射匯聚在紅外傳感器上。這種方式的傳感器境界視場角較窄，一般在5以下，但作用距離較遠，可長達百米。因此又稱為直線遠距離控制型被動紅外傳感器，適合保護狹長的走廊、通道以及封鎖門窗和圍墻。多波束型采用透鏡聚焦式光學(xué)系統(tǒng)，目前大都采用紅外塑料透鏡多層光束結(jié)構(gòu)的菲涅爾透鏡。這種透鏡是用特殊塑料一次成型，若干個小透鏡排列在一個弧面上。警戒范圍

23、在不同方向呈多個單波束狀態(tài)，組成立體扇形感熱區(qū)域，構(gòu)成立體警戒。菲涅爾透鏡自上而下分為幾排，上面透鏡較多，下邊較少。因為人臉部、膝部、手臂紅外輻射較強，正好對著上邊的透鏡。下邊透鏡較少，一是因為人體下部紅外輻射較弱，二是為防止地面小動物紅外輻射干擾。多波束型pir的警戒視場角比單波束型大得多，水平可以大于90，垂直視場角最大也可以達到90，但作用距離較近。所有透鏡都向內(nèi)部設(shè)置的熱釋電器件聚焦，因此靈敏度較高，只要有人在透鏡視場內(nèi)走動就會輸出有效信號。為了解決物品遮擋問題，又發(fā)明了吸頂式被動紅外傳感器。安裝在頂棚上向下360范圍內(nèi)進行探測。只要在防護范圍內(nèi)，無論從哪個方向進入都會觸發(fā)電路，在銀行

24、營業(yè)大廳，商場的公共活動區(qū)等空間較大的地方得到廣泛使用。被動式紅外傳感器由于探測性能好、易于布防、價格便宜而被廣泛應(yīng)用。其缺點是相對于主動式傳感器誤報率較高。感應(yīng)式門鈴的應(yīng)用范圍和設(shè)計要求決定了它應(yīng)該是具有一個面的探測范圍，而且應(yīng)該只對人體產(chǎn)生有效信號，這就排除了主動式紅外傳感器。再根據(jù)單波束和多波束pir的比較，綜合考慮，決定使用被動式多波束型紅外傳感器。熱釋電紅外傳感器就是這種類型的傳感器。2.1.2 熱釋電紅外傳感器概述熱釋電紅外傳感器也稱熱釋電傳感器，是一種被動式調(diào)制型溫度敏感器。在電路原理圖中，通常采用字母“pir”表示。熱釋電器件是利用某些材料的熱釋電效應(yīng)制成的紅外檢測元件。早在1

25、938年就曾有人提出過利用熱釋電效應(yīng)探測紅外輻射的想法，但長期沒有得到重視。直到20世紀60年代才開始認真研究這個問題。尤其是20年來，無論從材料還是器件的研究方面都得到迅速發(fā)展。特別是陶瓷熱釋電材料，不但有良好的熱釋電特性，而且可以大批量生產(chǎn)，成本低。同時，隨著技術(shù)的不斷改進，使熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)日臻完善，體積越來越小，而且靈敏度和可靠性都得到提高，應(yīng)用更方便，從而使當今熱釋電紅外傳感器的應(yīng)用范圍不斷擴大，不但用于國防軍事，而且在工業(yè)和民用電子電器產(chǎn)品中都得到廣泛應(yīng)用。由于應(yīng)用的廣泛，國外廠商一直在克服器件的缺點上進行卓有成效的努力。過去，歐美曾是熱釋電紅外傳感器的主要生產(chǎn)者和主要應(yīng)用市

26、場。近些年日本奮起直追，迎頭趕上。現(xiàn)在，日本多家公司正努力研究和開發(fā)多種熱釋電紅外傳感器。例如，陶瓷公司、hokuriku電氣工業(yè)公司等，一些產(chǎn)品已占領(lǐng)國外市場。紅外傳感器主要分兩大類，一類是光電型，一類是熱敏型。前者利用光電效應(yīng)工作，響應(yīng)速度快，檢測特性好。但需要冷卻，使用不方便。而且器件的檢測靈敏度與紅外波長有關(guān)。而熱釋電器件屬于后者，它工作在室溫條件下，檢測靈敏度很高，而且與輻射波長無關(guān)，可探測功率只受背景輻射的限制。而且熱釋電器件響應(yīng)也很快，應(yīng)用又方便。因此，熱釋電紅外傳感器是光電型傳感器無法取代的2。2.1.3 紅外輻射熱釋電效應(yīng)紅外輻射：紅外輻射的物理本質(zhì)是熱輻射，它是由于物體內(nèi)部

27、分子的轉(zhuǎn)動及振動而產(chǎn)生。這類振動是由物體受熱引起的，在一般常溫下，所有物體都是紅外輻射的發(fā)射源，但發(fā)射的紅外波長不同。實踐證明，溫度愈低的物體輻射的紅外線波長愈長，人體表面輻射出波長約為10m。紅外線和所有電磁波一樣，具有反射、折射、散射、干涉和吸收等性質(zhì)，但它的特點是熱效應(yīng)最大。熱釋電效應(yīng)：因紅外線具有很強的熱效應(yīng)，當交互變化的紅外線照射到晶體表面時，晶體溫度迅速變化，這時會發(fā)生電荷的變化，從而形成一個明顯的外電場，這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。熱釋電紅外傳感器就是根據(jù)這種原理制成的。2.1.4 熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理眾所周知，只要物體本身溫度高于熱力學(xué)溫度0 k（約-273），則都會發(fā)

28、射出相當于某一個溫度的輻射線，人體都有恒定的體溫，一般為37，所以會從人體表面輻射出波長約為10m的紅外線?？衫妹骁R或透鏡將人體所輻射出來的紅外線有效地集中于熱釋電紅外傳感器上，通過熱釋電紅外傳感器將收集到的紅外線能量轉(zhuǎn)換為電氣信號。熱釋電紅外傳感器內(nèi)部由光學(xué)濾鏡、場效應(yīng)管、紅外感應(yīng)源（熱釋電元件）、偏置電阻、emi電容等元器件組成。其結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電路分別如圖2.1和圖2.2所示3 4。圖2.1 熱釋電紅外傳感器結(jié)構(gòu)圖2.2 熱釋電紅外傳感器結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電路光學(xué)濾鏡的主要作用是只允許波長在10m左右的紅外線（人體發(fā)出的紅外線波長）通過，而將燈光、太陽光及其他輻射濾除掉，以抑制外界干擾。紅外感應(yīng)源

29、通常由兩個串聯(lián)或者并聯(lián)的熱釋電元件組成。這兩個熱釋電元件的電極相反，環(huán)境背景輻射對兩個熱釋電元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生的熱釋電效應(yīng)相互抵消，輸出信號接近為零。一旦有人進入探測區(qū)域內(nèi)，人體輻射的紅外線就會通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元件接收。不過由于角度不同，兩片熱釋電元件接收到的熱量不同，熱釋電能量也不同，不能抵消，經(jīng)處理電路處理后輸出控制信號。熱釋電元件輸出的是微弱電信號，不能直接使用，需要用電阻將其轉(zhuǎn)換為電壓形式，該電阻阻抗高達104m，故引入n溝道結(jié)型場效應(yīng)管接成共漏形式來完成阻抗變換。熱釋電紅外傳感器由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成，在元件兩個表面做成電極，在傳感器監(jiān)測范圍內(nèi)溫度有

30、t的變化時，熱釋電效應(yīng)會在兩個電極上產(chǎn)生電荷q，即在兩電極之間產(chǎn)生一微弱的電壓v。熱釋電效應(yīng)所產(chǎn)生的電荷q會被空氣中的離子所結(jié)合而消失，即當環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時，t= 0，傳感器無輸出。我們一般口中所述的紅外探頭中有兩個關(guān)鍵性的器件：一個是熱釋電紅外傳感器。它能將波長為812m 之間的紅外信號的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，并對自然界中的可見光信號具有抑制作用。因此在紅外探測器的有效感應(yīng)區(qū)內(nèi)，當無人體移動時，熱釋電紅外傳感器感應(yīng)到的只是背景溫度，沒有信號變化，所以不能產(chǎn)生電信號；當人體進人感應(yīng)區(qū)，通過菲涅爾透鏡，熱釋電紅外傳感器感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異信號，此時產(chǎn)生電信號。另外一個器件就是菲涅爾透

31、鏡。菲涅爾透鏡一般固定在紅外傳感器正前方15cm的地方。它具有聚焦，即將熱釋電的紅外信號反射在紅外傳感器上的作用，還能將感應(yīng)區(qū)內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進入感應(yīng)區(qū)的移動物體能以溫度變化的形式在熱釋電紅外傳感器上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號，這樣熱釋電紅外傳感器產(chǎn)生變化的電信號，后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后產(chǎn)生可用信號5。2.1.5 熱釋電紅外傳感器的材料、類別及特性熱釋電紅外傳感器的制作材料以陶瓷氧化物和壓電晶體為最多，如pbtio3（鈦酸鉛）、litao3（鉭酸鋰）、latgs（硫酸三甘肽）、pzt（鋯鈦酸鉛）等。這類材料具有強烈的自發(fā)極化特性，平時靠捕獲大氣中的浮游電荷保持平衡，當受到熱輻射而產(chǎn)生溫度變化

32、時，介質(zhì)的極化狀態(tài)將隨之變化。由于表面電荷的變化速度遠遠小于內(nèi)部電荷的變化速度，內(nèi)、外層電荷會出現(xiàn)“失步”現(xiàn)象，即在表面電荷重新達到平衡的短暫時間內(nèi)，將出現(xiàn)獨立的電荷。這就是電介質(zhì)的熱釋電效應(yīng)。熱釋電紅外傳感器按內(nèi)部安裝敏感元件個數(shù)多少，又可分為單元件、雙元件、四元件及特殊形式等幾種，最常見的為雙元件型。所謂雙元件就是在一個傳感器中有兩個反相串聯(lián)的敏感元件，其特點是：（1）當入射能量順序地射到兩個元件上時，其輸出要比單元件高一倍；（2）由于兩個元件逆向串聯(lián)，對于同時輸入的能量會相互抵消，可防止太陽或燈頭等紅外線引起誤動作；（3）可防止因環(huán)境溫度變化引起的檢測誤差；（4）常用的敏感元件還具有壓電

33、效應(yīng)，所以雙敏感元件還可以消除因振動引起的檢測誤差。上文圖2.2就是雙元型元件。特殊形式有溫補單元型，主要用于輻射高溫計、氣體分析設(shè)備、火焰檢測器等6。目前常用的熱釋電紅外傳感器型號主要有p228、lhl958、lhi954、re200b、kds209、pis209、lhi878、pd632等。熱釋電紅外傳感器通常采用3引腳金屬封裝，各引腳分別為電源供電端（內(nèi)部開關(guān)管d極，drain）、信號輸出端（內(nèi)部開關(guān)管s極，source）、接地端（ground）。熱釋電紅外傳感器的主要工作參數(shù)有：工作電壓（常用的熱釋電紅外傳感器工作電壓范圍為315v）、工作波長（通常為7.514 m）、源極電壓（通常為

34、0.41.1v，r=47k）、輸出信號電壓（通常大于2.0v）等。2.1.6 熱釋電紅外傳感器的輸出信號特性及優(yōu)缺點熱釋電紅外傳感器輸出電信號的幅度和頻率主要決定于：目標人體的溫度、探測區(qū)域背景、人體離傳感器的距離、人體移動的速度、光學(xué)透鏡系統(tǒng)的焦距和設(shè)計樣式。人體溫度和探測區(qū)域背景的溫差越大，離傳感器越近，輸出電信號的幅值將越大。雙敏感元熱釋電傳感器配合菲涅爾光學(xué)透鏡使用時，輸出信號波形電壓峰峰值約為1mv，頻率可由下列公式計算： （2.1）其中：f是輸出信號頻率（hz），vb是人體移動速度（m/s），fb是光學(xué)系統(tǒng)焦距（mm），s是傳感器敏感元的面積（mm2），l是人體離傳感器距離（m）。

35、對于雙敏感元傳感器，標準尺寸為2（mm）*1（mm），人體移動速度范圍為0.5（m/s）5（m/s），常用探測器上使用的菲涅爾透鏡焦距為25（mm），我們可計算出傳感器輸出信號的頻率范圍為0.088hz7。由于傳感器輸出的信號非常微弱，因此需要外接放大電路，也有些傳感器生產(chǎn)廠家直接將后續(xù)信號處理電路內(nèi)置在傳感器中，用戶直接就可以使用。 熱釋電紅外傳感器其優(yōu)點是本身不發(fā)出各種類型的輻射，該器件的功耗小、隱蔽性好、價格低。其缺點是容易受各種熱源、光源及射頻輻射的干擾；被動紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收；當環(huán)境溫度和人體溫度接近時，探測和靈敏度下降，有時還會短時失靈8。2.1

36、.7 菲涅爾透鏡熱釋電紅外傳感器不加光學(xué)透鏡（也稱菲涅爾透鏡），其檢測距離通常不大于2m，而加上菲涅爾透鏡后，其檢測距離可大于7m。因此在實際應(yīng)用中，熱釋電紅外傳感器通常與菲涅爾透鏡配合使用。菲涅爾透鏡是由法國物理學(xué)家奧古斯汀菲涅爾（augustinfresnel）發(fā)明的，他在1822年最初使用這種透鏡設(shè)計用于建立一個玻璃菲涅爾透鏡系統(tǒng)燈塔透鏡。菲涅爾透鏡（fresnel lense）是一種微細結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件，從正面看其象一個飛鏢盤，由一環(huán)一環(huán)的同心園組成，是依托菲涅爾理論由平凸透鏡演變而來的，是平凸透鏡的一種異化。它具有短焦距、大孔徑及厚度小的特點，用菲涅爾透鏡可以獲得更為柔和、均勻的光分布

37、照明狀態(tài)。菲涅爾透鏡有兩種形式，即折射式和反射式。其工作原理十分簡單，它有兩種理解方式：（1）假設(shè)一個透鏡的折射能量僅僅發(fā)生在光學(xué)表面（如：透鏡表面），拿掉盡可能多的光學(xué)材料，而保留表面的彎曲度。如圖2.3所示。圖2.3 菲涅爾透鏡1另外一種理解就是，透鏡連續(xù)表面部分“坍陷”到一個平面上。從剖面看，其表面由一系列鋸齒型凹槽組成，中心部分是橢圓型弧線。每個凹槽都與相鄰凹槽之間角度不同，但都將光線集中一處，形成中心焦點，也就是透鏡的焦點。每個凹槽都可以看做一個獨立的小透鏡，把光線調(diào)整成平行光或聚光。這種透鏡還能夠消除部分球形像差。如圖2.4所示。圖2.4 菲涅爾透鏡2菲涅爾透鏡，簡單的說就是在透鏡

38、的一側(cè)有等距的齒紋，通過這些齒紋，可以達到對指定光譜范圍的光帶通（反射或者折射）的作用。傳統(tǒng)的打磨光學(xué)器材的帶通光學(xué)濾鏡造價昂貴，菲涅爾透鏡可以極大的降低成本，典型的例子就是pir。pir廣泛的用在門鈴、警報器上。如果你拿一個看看，你會發(fā)現(xiàn)在每個pir上都有個塑料的小帽子，這就是菲涅爾透鏡。小帽子的內(nèi)部都刻上了齒紋。這種菲涅爾透鏡可以將入射光的頻率峰值限制到10m左右（人體紅外線輻射的峰值），成本相當?shù)牡汀Ｒ虼?，菲涅爾透鏡作用有兩個：一是聚焦作用，即將熱釋紅外信號折射（反射）在pir（熱釋電紅外傳感器）上，第二個作用是將探測區(qū)域內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進入探測區(qū)域的移動物體能以溫度變化的形式

39、在pir上產(chǎn)生變化的信號，繼而傳感器就能產(chǎn)生控制信號。在熱釋電紅外傳感器應(yīng)用中，菲涅爾透鏡的主要作用是聚焦作用。其工作示意圖如圖2.5所示9。圖2.5 菲涅爾透鏡聚焦作用示意圖2.1.8 熱釋電紅外傳感器的安裝要求熱釋電紅外傳感器的誤報率與安裝位置和方式有很大關(guān)系，一般應(yīng)注意以下幾點： （1）傳感器應(yīng)離地面22.5m，遠離空調(diào)器、冰箱、火爐、射燈等空氣溫度變化敏感的地方；（2）不要正對著窗戶、門、灶臺，否則室外的熱氣和人員的頻繁流動會引起傳感器誤報； （3）傳感器探測范圍不能有隔板、大型家具、屏風(fēng)等遮擋物10。此外，熱釋電紅外傳感器對人體敏感程度還和人的運動方向有關(guān)，它對于徑向移動反應(yīng)最不敏感

40、，而對于切向方向（即與半徑垂直的方向）移動最為敏感。如圖2.6所示。圖2.6 熱釋電紅外傳感器靈敏度示意圖2.2 d觸發(fā)器鎖存器是一種基本的記憶器件，它能夠儲存一位元的數(shù)據(jù)。由于它是一種時序性的電路，所以并不需要時鐘輸入，它會根據(jù)輸入來改變輸出。觸發(fā)器不同于鎖存器，它是一種時鐘控制的記憶器件，觸發(fā)器具有一個控制輸入信號（cp）。cp信號使觸發(fā)器只在特定時刻才按輸入信號改變輸出狀態(tài)。若觸發(fā)器只在時鐘cp由低電平到高電平（或高電平到低電平）的轉(zhuǎn)換時刻才接收輸入，則稱這種觸發(fā)器是上升沿（或下降沿）觸發(fā)的。觸發(fā)器可用來儲存一位元的數(shù)據(jù)。通過將若干個觸發(fā)器連接在一起可儲存多位元的數(shù)據(jù)，它們可用來表示時序

41、器的狀態(tài)、計數(shù)器的值、電腦記憶體中的ascii碼或其他資料。d觸發(fā)器是最常用的觸發(fā)器之一。對于上升沿觸發(fā)的d觸發(fā)器來說，其輸出q只在cp由低電平到高電平的轉(zhuǎn)換時刻才會跟隨輸入d的狀態(tài)而變化，其他時候q則維持不變。目前常用的觸發(fā)器主要有三種電路結(jié)構(gòu)：主從觸發(fā)器，維持阻塞觸發(fā)器和利用傳輸延遲的觸發(fā)器。而d觸發(fā)器主要是前兩種結(jié)構(gòu)。2.2.1 主從觸發(fā)器將兩個d鎖存器級聯(lián)，則構(gòu)成cmos主從觸發(fā)器，如圖2.7所示。圖中左邊的鎖存器成為主鎖存器，右邊的稱為從鎖存器。主鎖存器的鎖存使能信號正好與從鎖存器反相，利用兩個鎖存器的交互鎖存，則可實現(xiàn)存儲數(shù)據(jù)和輸入信號之間的隔離。圖2.7 主從觸發(fā)器圖2.7中的觸

42、發(fā)器工作過程分為以下兩個節(jié)拍：（1）當時鐘信號cp=0時，=1，c=0，使tg1導(dǎo)通，tg2斷開，d端輸入信號進入主鎖存器，這時q跟隨d端的狀態(tài)變化，使q=d。例如，d為1時，經(jīng)tg1傳到g1的輸入端，使=0，q=1。同時由于tg3斷開，切斷了從鎖存器與主鎖存器之間的聯(lián)系，而tg4導(dǎo)通，g3的輸入端和g4的輸出端經(jīng)tg4連通，構(gòu)成雙穩(wěn)態(tài)存儲單元電路，使從鎖存器維持在原來的狀態(tài)不變，即觸發(fā)器的輸出狀態(tài)不變。（2）當cp由0跳變到1后，=0，c=1，使tg1斷開，從而切斷了d端與主鎖存器的聯(lián)系，同時tg2導(dǎo)通，將g1的輸入端和g2的輸出端連通，使主鎖存器維持原態(tài)不變。這時，tg3導(dǎo)通，tg4斷開，

43、將端信號傳輸?shù)絨端。若=0，經(jīng)tg3傳送給g3的輸入端，于是=0，q=1?？梢?，從鎖存器在工作中總是跟隨主鎖存器的狀態(tài)變化，觸發(fā)器因之冠名“主從”。它的輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換發(fā)生在cp信號上升沿到來后的瞬間，而觸發(fā)器的狀態(tài)僅僅取決于cp信號上升沿到達前瞬間的d信號，從功能上考慮成為d觸發(fā)器。如果以qn+1表示cp信號上升沿到達后觸發(fā)器的狀態(tài)，則d觸發(fā)器的特性可以用下式來表示： qn+1 = d （2）稱為d觸發(fā)器的特性方程。它反映了觸發(fā)器在時鐘信號作用后的狀態(tài)與此前輸入信號d的關(guān)系。2.2.2 維持阻塞觸發(fā)器維持阻塞結(jié)構(gòu)的d觸發(fā)器的邏輯電路如圖2.8所示。該觸發(fā)器由3個用與非門構(gòu)成的基本sr鎖存器組成，

44、其中g(shù)1、g2和g3、g4構(gòu)成的兩個基本sr鎖存器響應(yīng)外部輸入數(shù)據(jù)d和時鐘信號cp，他們的輸出q2和q3作為、信號控制著由g5、g6構(gòu)成的第三個基本sr鎖存器的狀態(tài)，即整個觸發(fā)器的狀態(tài)。下面介紹其工作原理：圖2.8 維持阻塞觸發(fā)器（1）當cp=0時，與非門g2和g3被封鎖，其輸出q2=q3=1，即=1，使輸出鎖存器處于保持狀態(tài)，觸發(fā)器的輸出q和不改變狀態(tài)。同時，q2和q3的反饋信號分別將g1和g4兩個門打開，使q4=，q1=d，d信號進入觸發(fā)器，為觸發(fā)器狀態(tài)刷新做好準備。（2）當cp由0變1后瞬間，g2和g3打開，它們的輸出q2和q3的狀態(tài)由g1和g4的輸出狀態(tài)決定，即=q2=，=q3=d，二

45、者狀態(tài)永遠是互補的，也就是說，和中必有一個是0。由基本sr鎖存器的邏輯功能可知，這時qn+1 = d，觸發(fā)器狀態(tài)按此前d的邏輯值刷新。（3）在cp=1期間，有g(shù)1、g2和g3、g4分別構(gòu)成的兩個基本sr鎖存器可以保證q2、q3的狀態(tài)不變，使觸發(fā)器狀態(tài)不受輸入信號d的變化影響。在q=1時，q2=0，則將g1和g3封鎖。q2至g1的反饋線使q1=1，起維持q2=0的作用，從而維持了觸發(fā)器的1狀態(tài)，稱為置1維持線；而q2至g3的反饋線使q3=1，雖然d信號在此期間的變化可能使q4相應(yīng)改變，但不會改變q3的狀態(tài)，從而阻塞了d端輸入的置0信號，稱為置0阻塞線。在q=0時，q3=0，則將g4封鎖，使q4=

46、1，既阻塞了d=1信號進入觸發(fā)器的路徑，又與cp=1，q2=1共同作用，將q3維持為0，而將觸發(fā)器維持在0狀態(tài)，故將q3至g4的反饋線稱為置1阻塞、置0維持線。正因為這種觸發(fā)器工作中的維持、阻塞特性，所以稱之為維持阻塞觸發(fā)器。雖然維持阻塞d觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與主從觸發(fā)器的完全不同，但這兩個電路所實現(xiàn)的邏輯功能是完全相同的，都是在cp脈沖上升沿到來后瞬間轉(zhuǎn)換輸出狀態(tài)，將輸入信號d傳遞到q端并保持下去。因此，它們使用同一個邏輯符合，特性方程也是一致的。2.2.3 觸發(fā)器的動態(tài)特性觸發(fā)器的動態(tài)特性反映其對輸入邏輯信號和時鐘信號之間的時間要求，以及輸出對時鐘信號響應(yīng)的延遲時間。圖2.9所示的定時圖顯示了

47、d觸發(fā)器各信號之間的時間要求或延遲。（1）建立時間tsu輸入信號d的變化會引起觸發(fā)器輸入電路的一系列變化，它必須在時鐘信號cp的上升沿（對上升沿觸發(fā)的觸發(fā)器而言）到來之前的某一時刻跳變到某一邏輯電平并保持不變，以保證與信號d相關(guān)的電路建立起穩(wěn)定的狀態(tài)，使觸發(fā)器狀態(tài)得到正確的轉(zhuǎn)換。該時間的最小值即建立時間tsu。圖2.9 d觸發(fā)器定時器（2）保持時間th信號d在cp上升沿到來之后還應(yīng)保持一定時間，才能保證d狀態(tài)可靠地傳送到q和端，該時間的最小值稱為保持時間th。由于技術(shù)的進步，已有許多種觸發(fā)器可把保持時間降到0。這項特性在高速移位寄存器或計數(shù)器中是十分重要的。（3）傳輸延遲時間tplh和tphl

48、時鐘脈沖cp上升沿至輸出端新狀態(tài)穩(wěn)定建立起來的時間定義為傳輸延遲時間。tplh是輸出從低電平到高電平的延遲時間，tphl則是輸出從高電平到低電平的延遲時間，應(yīng)用中有時取其平均傳輸延遲時間tpd = 0.5（tplh tphl）。（4）觸發(fā)脈沖寬度tw為保證可靠觸發(fā)，要求時鐘脈沖cp的寬度不小于tw，以保證內(nèi)部各門正確翻轉(zhuǎn)。（5）最高觸發(fā)頻率fcmax觸發(fā)器所能響應(yīng)的時鐘脈沖cp最高頻率，fcmax = 1/tcmin 。因為在cp高電平和低電平期間，觸發(fā)器內(nèi)部都要完成一系列動作，需要一定的時間延遲，所以對于cp最高工作頻率有一個限制11。2.3 音樂芯片音樂芯片是一種比較簡單的語音電路，它通過

49、內(nèi)部的振蕩電路，再外接少量分立元件，就能產(chǎn)生各種音樂信號。音樂芯片是語音集成電路的一個重要分支，目前廣泛用于音樂卡、電子玩具、電子鐘、電子門鈴、家用電器等場合。根據(jù)音樂輸出的特點我們將音樂電路分為以下幾類：單曲、復(fù)音、音樂帶閃燈、唱歌。按封裝形式有cob黑膏軟封裝和三極管封裝形式?；就庑稳鐖D2.10所示。圖2.10 音樂芯片音樂芯片的外部引腳根據(jù)廠家、型號、功能的不同各有不同，但主要引腳沒有區(qū)別，圖2.10給出的是一種基本形式。芯片各引腳的功能分別為：（1）vdd和vss分別是電源正端和負端，一般工作電壓范圍是2.45.5v；（2）e、b、c三焊孔用來焊接外接功放三極管；（3）osc是外接振

50、蕩電阻端，振蕩電阻應(yīng)接于osc和vdd端間。值得注意的是，有些芯片的osc是振蕩阻容端，是外接振蕩電阻和振蕩電容的公共端，而有些芯片則不需要外接電容電阻；（4）trig為觸發(fā)端，高電平觸發(fā)有效。第3章 系統(tǒng)設(shè)計3.1 系統(tǒng)功能分析本方案設(shè)想用于商鋪門口，當有顧客進入時，門鈴自動響起“歡迎光臨”（或者其他音樂）的預(yù)置聲音，既起到迎賓作用，也提示店主有顧客進入；而當顧客離開時則不提示。這樣不僅實現(xiàn)了感應(yīng)式門鈴的基本要求，而且由于可判別人體行走方向，為以后的拓展功能預(yù)留了空間（比如顧客出門時提示“謝謝光臨”的預(yù)置音或者店鋪關(guān)門后可調(diào)整至報警狀態(tài)等）。3.2 系統(tǒng)整體設(shè)計模塊本設(shè)計方案可分為4個模塊：

51、紅外探測模塊，控制模塊，發(fā)聲模塊，供電模塊。如圖3.1所示。其中最關(guān)鍵的就是紅外探測模塊和控制模塊。前者決定了整個設(shè)計方案的成敗，而后者決定了能否實現(xiàn)預(yù)期效果。圖3.1 系統(tǒng)模塊圖3.3 紅外探測模塊紅外探測模塊實現(xiàn)的功能是將感應(yīng)到的人體紅外線轉(zhuǎn)換為可用的驅(qū)動電信號。本模塊的紅外感應(yīng)部分采用熱釋電紅外線傳感器。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。整個探測模塊主要由光學(xué)系統(tǒng)，熱釋電紅外傳感器，信號濾波和放大信號處理構(gòu)成。如果使用獨立元器件完成信號處理的各項功能會比較復(fù)雜。這里采用一種新型模塊hn911。3.3.1 hn911紅外探測模塊原理hn911是一款

52、新型熱釋電紅外探測器，采用雙列6腳直插式封裝。該傳感器由于內(nèi)部放大器集成了溫度補償功能，可以將人體輻射信號從惡劣的環(huán)境輻射信號中分離出來進行處理，保證了傳感器的工作穩(wěn)定性。它具有靈敏度高，抗干擾能力強，耐低溫以及使用方便的特點。因而，hn911可在嚴寒或炎熱等惡劣環(huán)境地區(qū)使用。表3.1為hn911紅外探測模塊的性能指標12。表3.1 hn911紅外探測模塊的性能指標參數(shù)名稱型號通用型hn911t微功耗型hn911l低溫型hn911d工作電壓dc 5v10%dc 6v10%dc 5v10%靜態(tài)電流1 ma20 a1 ma工作溫度-2050-2050-3050輸出延時2 s2 s2 s內(nèi)部放大器增

53、益70 db70 db70 db內(nèi)部放大器頻寬0.37 hz0.37 hz0.37 hz探測范圍（加透鏡）10 m10 m10 mhn911紅外探測模塊內(nèi)部電路如圖3.2所示，主要由熱釋電紅外傳感器、放大器、比較器、信號處理電路和延時輸出電路組成。電路靜態(tài)工作（即未檢測到紅外線）時，1腳輸出低電平，2腳輸出高電平。動態(tài)時，即有移動發(fā)熱物體進入探測范圍時，傳感器接收到紅外輻射能量，輸出幅度約1mv、頻率0.37hz的微弱信號。該信號經(jīng)放大器放大，由比較器進行比較判斷，再由信號處理電路處理，最后由延時輸出電路輸出用做驅(qū)動信號。此時，輸出端1腳變?yōu)楦唠娖剑?腳變?yōu)榈碗娖健?腳和5腳間可外接電位器，以

54、便調(diào)節(jié)其探測靈敏度13。圖3.2 hn911模塊內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)hn911模塊內(nèi)放大器具有溫度補償功能。探測器工作時，人體輻射和周圍環(huán)境紅外輻射一起進入傳感器。當氣溫升高時，背景紅外輻射增強，傳感器自身極化強度即傳感器輸出的熱釋電信號減小，將明顯影響對人體的探測。因此，內(nèi)部的溫度補償電路，使放大器的增益隨環(huán)境溫度的升高而升高，從而保證了該傳感器的溫度穩(wěn)定性。3.3.2 電路設(shè)計由于hn911將熱釋電紅外傳感器的后續(xù)信號處理電路全部集成，輸出信號即為可用信號，因此對于本設(shè)計的紅外探測模塊可以直接由hn911構(gòu)成，而不需要接任何外部電路。這里因為要判斷方向，故使用兩個hn911t。將其分別命名為h1和h2，并排排列在顧客行走的垂直方向，其電路圖如圖3.3所示。因為要使顧客一進門就響，故可以把門鈴固定于門的側(cè)面，h1靠門外側(cè)，h2靠門內(nèi)側(cè)。有人進入時，必然先經(jīng)過h1，在經(jīng)過h2；而出門也必然先經(jīng)過h2，再經(jīng)過h1。根據(jù)兩個hn911的1腳高電平來臨的先后次序，即可判斷顧客是進還是出。由于感應(yīng)范圍較寬，而兩個紅外傳感器靠的較近，