本文為大家介紹熱釋電傳感器報警電路的設計。

設計方案

熱釋電傳感器報警電路主要由信號探測電路、信號處理電路、報警電路組成。系統框圖如下圖所示。

方案系統圖

該方案采用RE200B作為信號探測，當有人移動時，傳感器發出0.5v左右的電信號，經過整流濾波到達放大電路。放大電路由二級運放組成，輸出3.8v的高電平進入信號處理電路。

信號處理電路將輸入信號與來自9號引腳的信號通過與門相比較，9號引腳因接入大電阻持續輸入高電平，所以信號處理電路在檢測到有人移動時會輸出高電平進入延時電路。延時電路由電阻串聯電容構成，經過固定時長后，輸出電信號開啟三極管，由三極管開啟報警電路。

電路設計

熱釋電傳感器

RE200B實物圖

RE200B原理圖

使用的熱釋電傳感器型號為RE200B，其采用熱釋電材料極化隨溫度變化的特性探測紅外輻射，并配合雙靈敏元互補方法抑制溫度變化產生的干擾，提高了穩定性。它能以非接觸形式檢測出物體放射出來的紅外線能量變化，并將其轉化為電信號從2號引腳輸出。

2腳輸出信號，因此在其周圍加入47kΩ電阻及0.1uF電容來整流濾波消除干擾。

biss0001

biss0001二級放大及延時電路

biss0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路。配合RE200B可以組成的熱釋電紅外開關，本次試驗中能夠快速開啟蜂鳴器。該芯片主要由二級運算放大電路、邏輯電路、封鎖時間定時器、延遲時間定時器組成。

RE200B檢測到人的移動時輸出信號大約為0.4v，該信號進過外圍電阻電容的整流濾波后首先進入biss0001芯片內部的放大電路，放大電路由二級運放組成。其中RE200B的敏感程度部分受到15號引腳上電阻電容的影響，本次實驗選取的是47kΩ及47uF鋁電解電容，該組合能使RE200B傳輸的信號較為穩定并且距離達到1m。經過兩級放大后的信號幅度為3.8v，隨后該信號進入與門與來自9號引腳的信號相比較（由于9號引腳在本次試驗中接入了大電阻，因此分得較大的電壓，所以9號引腳持續輸出高電平）。比較后的輸出信號到達芯片的封鎖時間定時器和延遲時間定時器。延遲時間定時器在接收到高電平后會持續一段時間輸出高電平，時長TX≈49152*R1*C1（s），本次實驗R1=47kΩ，C1=10nF，報警時長大約在23s左右；封鎖時間定時器在延時TX的一段時間TI內不受到任何外界信號的干擾，即芯片在這段時間內停止工作，TI的時長TI≈24*R2*C2（s），本次實驗R2=51kΩ，C2=10nF，時長為0.012s左右。信號在經過上述過程后輸出3.8v電壓，經過分壓電阻后開啟三極管，從而觸發報警電路。

報警電路

報警電路由電源電壓、三極管、蜂鳴器組成，蜂鳴器接在三極管的集電極與電源電壓正極（5v）之間，三極管的發射極接入電源電壓負極，基極接入biss0001芯片的2號引腳。芯片在檢測到人的移動時從2號引腳輸出3.8v的電信號經分壓電阻后開啟三極管，從而觸發蜂鳴器。

實驗原理圖

本次實驗模擬設計了熱釋電傳感器報警器。傳感器采用的型號為re200b，并配上其專用的芯片biss0001進行調試。Re200b在感受到周圍有人體紅外的移動的同時會輸出一個高電平到biss0001，同時由于9號引腳接入了大電阻固定輸入高電平，biss0001檢測到信號會輸出高電平觸發蜂鳴器。