人體感應(yīng)開關(guān)電路圖(一)
人體感應(yīng)開關(guān)采用了專用感應(yīng)集成電路HT7610B,外圍電路簡(jiǎn)潔,性能頗佳,可靠性高。當(dāng)開關(guān)SW置于‘自動(dòng)’位置時(shí),RE-200B將感應(yīng)到的人體釋放的紅外線轉(zhuǎn)換成微弱的電信號(hào)送至HT7610B的{11}腳,經(jīng)內(nèi)部二級(jí)放大和阻容選頻網(wǎng)絡(luò)選頻后,在{20}腳輸出0.3~3Hz的交變信號(hào),當(dāng)此信號(hào)幅度大于2V時(shí),{2}腳就會(huì)輸出一個(gè)與交流電源電壓同步的方波電壓,驅(qū)動(dòng)雙向可控硅過零觸發(fā)導(dǎo)通,點(diǎn)亮電燈。基于HT7610B的人體感應(yīng)開關(guān)具體電路圖如下所示:
人體感應(yīng)開關(guān)電路圖(二)
由紅外線、信號(hào)放大電路、電壓比較器、延時(shí)電路和音響報(bào)警電路等組成。紅外線探測(cè)1探測(cè)到前方人體輻射出的紅外線信號(hào)時(shí),由IC1的②腳輸出微弱的電信號(hào),經(jīng)VT1等組成第一級(jí)放大電路放大,再通過C2輸入到運(yùn)算放大器IC2中進(jìn)行高增益、低噪聲放大,此時(shí)由IC2①腳輸出的信號(hào)已足夠強(qiáng)。IC3作電壓比較器,它的第⑤腳由R10、VD1提供基準(zhǔn)電壓,當(dāng)IC2①腳輸出的信號(hào)電壓到達(dá)IC3的⑥腳時(shí),兩個(gè)輸入端的電壓進(jìn)行比較,此時(shí)IC3的⑦腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖健C4為報(bào)警延時(shí)電路,R14和C6組成延時(shí)電路,其時(shí)間約為1分鐘。當(dāng)IC3的⑦腳變?yōu)榈碗娖綍r(shí),C6通過VD2放電,此時(shí)IC4的②腳變?yōu)榈碗娖剑cIC4的③腳基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,當(dāng)它低于其基準(zhǔn)電壓時(shí),IC4的①腳變?yōu)楦唠娖剑琕T2導(dǎo)通,訊響器BL通電發(fā)出報(bào)警聲。人體的紅外線信號(hào)消失后,IC3的⑦腳又恢復(fù)高電平輸出,此時(shí)VD2截止。由于C6兩端的電壓不能突變,故通過R14向C6緩慢充電,當(dāng)C6兩端的電壓高于其基準(zhǔn)電壓時(shí),IC4的①腳才變?yōu)榈碗娖剑瑫r(shí)間約為1分鐘,即持續(xù)1分鐘報(bào)警。
由VT3、R20、C8組成開機(jī)延時(shí)電路,時(shí)間也約為1分鐘,它的設(shè)置主要是防止使用者開機(jī)后立即報(bào)警,好讓使用者有足夠的時(shí)間離開監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng),同時(shí)可防止停電后又來電時(shí)產(chǎn)生誤報(bào)。
該裝置采用9-12V直流電源供電,由T降壓,全橋U整流,C10濾波,檢測(cè)電路采用IC578L06供電。本裝置交直流兩用,自動(dòng)無間斷轉(zhuǎn)換。
人體感應(yīng)開關(guān)電路圖(三)
采用熱釋電紅外探頭并對(duì)探頭接收到的微弱信號(hào)加以放大,然后驅(qū)動(dòng)繼電器,可以制成熱釋電人體感應(yīng)開關(guān)。它可應(yīng)用于電燈的節(jié)能自動(dòng)開關(guān)、自動(dòng)門、安全防護(hù)、防盜等設(shè)備中。
該電路采用LN074B作探頭。當(dāng)探頭接收到人體釋放的熱釋紅外信號(hào)后,由控頭內(nèi)部轉(zhuǎn)換成一個(gè)頻率約0.3~3Hz微弱的低頻信號(hào),經(jīng)VT1、IC2兩級(jí)放大器放大后輸入電壓比較器IC3。兩級(jí)電壓放大采用直流放大器,總增益約70~75分貝。
圖 ?熱釋電人體感應(yīng)開關(guān)電路
IC3等組成電壓比較器,其中RP為參考電壓調(diào)節(jié)電位器,用來調(diào)節(jié)電路靈敏度,也就是探測(cè)范圍。平時(shí),參考電壓(IC3的(2)腳電壓)高于IC2的輸入電壓(IC3的(3)腳電壓),IC3輸出低電平。當(dāng)有人進(jìn)入探測(cè)范圍時(shí),探頭輸出探測(cè)電壓,經(jīng)VT1和IC2放大后使信號(hào)輸出電壓高于參考電壓,這時(shí)IC3的(6)腳輸出高電平,三極管VT2導(dǎo)通,繼電器J1能電吸合,接通開關(guān)。
電路中VT3、C7、R8、~R10組成開機(jī)延時(shí)電路。當(dāng)開機(jī)時(shí),開機(jī)人的感應(yīng)會(huì)使IC3輸出高電平,造成誤觸發(fā)。開機(jī)延時(shí)電路在開機(jī)的瞬間,由電容C7的充電作用而使VT3導(dǎo)通,這樣就使IC3輸出的高電平經(jīng)VT3通地,VAT2可以保持截狀態(tài),防止了開機(jī)誤觸發(fā)。開機(jī)延時(shí)時(shí)間由C7與R8的時(shí)間常數(shù)決定,約20秒。
元件選擇
熱釋紅外探頭選用LN074B型。IC2、IC3選用高輸入阻抗的運(yùn)算放大器CA3140。該電路采用結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管作差分輸入級(jí),輸入阻抗高達(dá)1.5*10(12)歐,輸入失調(diào)電流僅0.5pA,頻帶寬達(dá)4.5MHz,轉(zhuǎn)換速率為9V/us,是一種性能十分優(yōu)良的運(yùn)算放大器,很適合于作微弱信號(hào)的放大級(jí)。
探頭安裝在高度距離地面為2米左右。外殼設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使透鏡對(duì)地面呈13度左右的俯角,這樣就可以形成一個(gè)監(jiān)視區(qū)。由于探測(cè)器控制角只有86度左右,所以在安裝時(shí)應(yīng)選擇最優(yōu)良角度,使死區(qū)盡量減小。
人體感應(yīng)開關(guān)電路圖(四)
人體紅外感應(yīng)開關(guān)的主要器件為人體熱釋電紅外傳感器。人體熱釋電紅外傳感器:人體都有恒定的體溫,一般在37度,所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10UM左右的紅外線,被動(dòng)式紅外探頭就是探測(cè)人體發(fā)射的10UM左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10UM左右的紅外線通過菲泥爾濾光片增強(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,后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能觸發(fā)開關(guān)動(dòng)作。當(dāng)有人進(jìn)入開關(guān)感應(yīng)范圍時(shí),專用傳感器探測(cè)到人體紅外光譜的變化,開關(guān)自動(dòng)接通負(fù)載,人不離開感應(yīng)范圍,開關(guān)將持續(xù)接通;人離開后或在感應(yīng)區(qū)域內(nèi)無動(dòng)作,開關(guān)延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載。
人體感應(yīng)開關(guān)電路圖(五)
根據(jù)實(shí)物繪出的電路見圖。當(dāng)開關(guān)SW置于“自動(dòng)”位置時(shí),RE-200B將感應(yīng)到的人體釋放的紅外線轉(zhuǎn)換成微弱的電信號(hào)送至HT7610B的{11}腳,經(jīng)內(nèi)部二級(jí)放大和阻容選頻網(wǎng)絡(luò)選頻后,在{20}腳輸出0.3~3Hz的交變信號(hào),當(dāng)此信號(hào)幅度大于2V時(shí),{2}腳就會(huì)輸出一個(gè)與交流電源電壓同步的方波電壓,驅(qū)動(dòng)雙向可控硅過零觸發(fā)導(dǎo)通,點(diǎn)亮電燈。
VR1為延遲時(shí)間調(diào)節(jié)電位器,燈點(diǎn)亮后,延遲熄燈時(shí)間可在8秒至6分鐘之間任意調(diào)節(jié);VR2為亮暗起控調(diào)節(jié)電位器,可以調(diào)節(jié)在白天和夜晚之間的任一亮度時(shí)起控,此時(shí)電燈點(diǎn)亮。亦腳(VDD端)設(shè)計(jì)的點(diǎn)燈閾值電壓為8V,亦腳電壓低于8V燈不能點(diǎn)亮,只有高于8V燈才能點(diǎn)亮。
人體感應(yīng)開關(guān)電路圖(六)
人體發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)在9~10um之間,屬遠(yuǎn)紅外線區(qū)。我們利用熱釋電紅外傳感器及信號(hào)處理集成電路,組裝成一個(gè)人體紅外線感應(yīng)開關(guān)電路報(bào)警器,它能依靠人體發(fā)出的微量紅外線進(jìn)行開關(guān)控制,控制既準(zhǔn)確又有效。
該報(bào)警器具有靈敏度高和抗干擾強(qiáng)的特點(diǎn),可廣泛用于與人體走動(dòng)有關(guān)的多種自動(dòng)控制裝置中,如樓道、倉(cāng)庫(kù)、住宅等,能有效地進(jìn)行外人入侵探測(cè)和報(bào)警。
評(píng)論