簡(jiǎn)易人體感應(yīng)燈電路圖(一)
用LM358設(shè)計(jì)的人體感應(yīng)燈電路圖
該裝置電路原理見(jiàn)圖1。由紅外線(xiàn)傳感器、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(xiàn)探測(cè)傳感器IC1探測(cè)到前方人體輻射出的紅外線(xiàn)信號(hào)時(shí),由IC1的②腳輸出微弱的電信號(hào),經(jīng)三極管VT1等組成第一級(jí)放大電路放大,再通過(guò)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(lái)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(guò)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?,VT2導(dǎo)通,訊響器BL通電發(fā)出報(bào)警聲。人體的紅外線(xiàn)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(guò)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(kāi)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(kāi)機(jī)后立即報(bào)警,好讓使用者有足夠的時(shí)間離開(kāi)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng),同時(shí)可防止停電后又來(lái)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(wú)間斷轉(zhuǎn)換。
簡(jiǎn)易人體感應(yīng)燈電路圖(二)
本電路的核心器件是一只廉價(jià)的LM324四運(yùn)放。四個(gè)運(yùn)放分別接成同相低通放大器、反相放大器、電壓比較器以及單穩(wěn)延時(shí)電路,完成了本電路的主要功能。人體熱釋紅外線(xiàn)檢測(cè)部分,主要由菲涅耳透鏡和紅外接收傳感器RH構(gòu)成。菲涅耳透鏡實(shí)際上就是一片可以透過(guò)紅外線(xiàn)的表面有一些特殊波紋的薄塑料片,當(dāng)有人在它前面走過(guò)時(shí),它會(huì)把人體釋放的連續(xù)的且位置移動(dòng)的紅外線(xiàn)“聚焦”成一種能量強(qiáng)度變化的紅外線(xiàn)落在它后面的紅外接收傳感器RH上。
它利用的主要是“干涉”的原理。紅外接收傳感器RH就可以把這種強(qiáng)度變化的紅外線(xiàn)信號(hào)變成低頻交流電信號(hào),完成了由紅外線(xiàn)信號(hào)到交流電信號(hào)的轉(zhuǎn)變。這個(gè)低頻交流電信號(hào)的頻率取決于菲涅耳透鏡前紅外源的移動(dòng)速度,一般在幾到幾十赫芝,當(dāng)紅外源靜止時(shí),也就是當(dāng)人站在菲涅耳透鏡前不動(dòng)時(shí),它是偵測(cè)不到的。
簡(jiǎn)易人體感應(yīng)燈電路圖(三)
根據(jù)實(shí)物繪出的電路見(jiàn)圖。當(dāng)開(kāi)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(xiàn)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(guò)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。
簡(jiǎn)易人體感應(yīng)燈電路圖(四)
電路如圖所示。當(dāng)有人進(jìn)入控制區(qū)時(shí),白熾燈會(huì)自然點(diǎn)亮;而當(dāng)人走過(guò)或在控制區(qū)內(nèi)靜止不動(dòng)時(shí),它會(huì)延時(shí)一段時(shí)間自動(dòng)關(guān)燈。但是,只要人在被控制的范圍內(nèi)活動(dòng),燈就會(huì)給人照明。這種裝置還設(shè)有光控電路,在室內(nèi)可見(jiàn)度較好的環(huán)境下,盡管人來(lái)人往,由它控制的燈不會(huì)點(diǎn)亮。
晶體管VT1、L1、L2、C1及R1~R4等組成近微波段自激振蕩電路,其振蕩頻率在700~1000MHz范圍內(nèi)可調(diào),由微調(diào)電容器C1設(shè)定。所產(chǎn)生的電磁波由L1發(fā)射到周?chē)臻g,其幅射面積在50~80m2,且無(wú)方向性。當(dāng)有人在該范圍內(nèi)活動(dòng)時(shí),根據(jù)電磁波的多普勒效應(yīng),人體的反射波將通過(guò)L1接收到,使VT1的振蕩頻率和幅度產(chǎn)生變化,電容器C2正端的電位發(fā)生波動(dòng)。電位波動(dòng)的頻率與人體活動(dòng)快慢有關(guān),而幅度與人體至L1的距離有關(guān)。該波動(dòng)電位信號(hào)經(jīng)電解電容器C2和電阻R5耦合到運(yùn)算放大器N1A的反相輸入端②腳進(jìn)行高增益放大。
為了使N1A輸出幅度變化最大,其同相輸入端③腳的偏置電壓設(shè)定在直流電源電壓的一半處,即+6V左右。也就是說(shuō),適當(dāng)?shù)剡x取R7、R17、R12等的電阻值,使N1A靜態(tài)時(shí)輸出端①腳電位為6V。當(dāng)有人在燈下被監(jiān)控范圍內(nèi)活動(dòng)時(shí),N1A輸出端①腳電位就會(huì)在6V左右變化。這個(gè)變化的電信號(hào)通過(guò)C5、R8微分,送到N1B進(jìn)行比較放大,這時(shí)N1B的輸出端將在0~+10V之間大幅度變化,再送入比較器N1C進(jìn)行比較。當(dāng)N1C的反相輸入端電壓高于同相輸入端電壓時(shí),N1D的輸出立刻由高電位轉(zhuǎn)化為低電位,二極管VD2導(dǎo)通,使N1D的反相輸入端電位低于同相輸入端電位,N1D輸出端⑦腳呈高電位,通過(guò)R15觸發(fā)雙向晶閘管VS導(dǎo)通,白熾燈泡EL點(diǎn)亮。
簡(jiǎn)易人體感應(yīng)燈電路圖(五)
上圖中,運(yùn)算放大器OP1將熱釋電紅外傳感器的輸出信號(hào)作第一級(jí)放大,然后由C3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,輸出信號(hào)Vo經(jīng)晶體管T1放大驅(qū)動(dòng)繼電器去接通負(fù)載。
R3為光敏電阻,用來(lái)檢測(cè)環(huán)境照度。當(dāng)作為照明控制時(shí),若環(huán)境較明亮,R3的電阻值會(huì)降低,使9腳的輸入保持為低電平,從而封鎖觸發(fā)信號(hào)Vs。SW1是工作方式選擇開(kāi)關(guān),當(dāng)SW1與1端連通時(shí),芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式;當(dāng)SW1與2端連通時(shí),芯片則處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。圖中R6可以調(diào)節(jié)放大器增益的大小,原廠(chǎng)圖紙選10K,實(shí)際使用時(shí)可以用3K,可以提高電路增益改善電路性能。輸出延遲時(shí)間Tx由外部的R9和C7的大小調(diào)整,觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti由外部的R10和C6的大小調(diào)整,R9/R10可以用470歐姆,C6/C7可以選0.1U。
簡(jiǎn)易人體感應(yīng)燈電路圖(六)
YX7603C是一塊功能十分完善的熱釋電紅外控制集成電路,用它組成的人體感應(yīng)自動(dòng)燈開(kāi)關(guān)具有多種控制功能。
評(píng)論
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