紅外線來客告知器電路制作原理

工作原理

這是一種實用的家用電子小裝置。當有人來訪時（站在門前）即可告知主人門外有客人。相當于一個主動式門鈴。這里采用紅外線作為探測信號。紅外線的抗干擾能力強，可靠性高，電路簡單。

紅外線來客告知器工作原理
電路見圖l，由紅外線發(fā)射和接收部分組成。發(fā)射部分由一塊IC1（NE555）時基電路與外圍元件構成5kHz振蕩器。經(jīng)過V1驅(qū)動VDl發(fā)射紅外線。接收部分由前置放大電路IC2和門鈴電路部分組成。IC2與R6～R8、C4～C6組成諧振頻率為5kHz的前置選頻放大器。對轉(zhuǎn)換過來的光電信號進行前置放大。信號由V2進一步放大，并由VD3、VD4進行倍壓整流，整流后的直流信號使V3導通，觸發(fā)門鈴電路工作。

當來客走到電路的作用范圍內(nèi)時，VDl發(fā)射的5kHz紅外線被人體反射給VD2，VD2接收后便進行一系列處理。由于作用范圍要求不是很大，所以電路的功率無特殊要求。ICl所接成的方波振蕩器脈寬比較窄，這樣可以降低發(fā)射功率。IC2與外圍元件組成的選頻放大器效率高，電路的選擇性好，從而可增強電路的抗干擾能力。

元件的選擇與制作

IC1為一塊555時基電路，筆者使用的是CMOS型555（NE7555），因為CMOS時基電路驅(qū)動能力不強，所以必須加V1作為放大（驅(qū)動）。這一點很重要，很多朋友因為沒搞清楚555是TTL型還是CMOS型，所以在實際制作時往往會出現(xiàn)很多問題。在工作原理上，所有的555基本原理是一樣的，但CMOS和TTL型在使用電壓范圍上前者要比后者寬（CMOS為3～18V，TTL為4.5～16V）。在驅(qū)動能力上，后者卻比前者強很多（CMOS為1～5mA，TTL為200mA左右）。而且CMOS 555的靜態(tài)電流只有0.1mA左右，而TTL 555可達。10mA。電路中的運放為I.LA741單運放，可用LM741直接代換，其引腳功能見圖3。外圍元件構成的雙T反饋網(wǎng)絡其元件選擇比較重要，選擇頻率為f0=1/（2πR6C4），而且必須滿足平衡式：按圖元件數(shù)值，選頻頻率f0為5kHz左右。

且放大器對f0的放大倍數(shù)極大，而對其他信號放大能力卻可以忽略，RP2可以進行靈敏度調(diào)節(jié)。門鈴電路可用KD系列的音樂集成芯片，圖2為接法實例，圖4為外觀圖。圖2中的R12、LED構成2V簡易穩(wěn)壓電源（LED充當2V穩(wěn)壓管），給KD芯片供電。

C11、R13接成微分電路，作為芯片的觸發(fā)電路。Y為2.5英寸小揚聲器。當然，各人可以根據(jù)不同的喜好，選擇不同的音樂芯片。如果不需很大的聲音，完全可以直接驅(qū)動一一塊壓電蜂鳴片。

紅外線發(fā)射和接收管也是電路的關鍵，VD1、VD2分別為發(fā)射和接收管，其中VDI選用小功率型的LN70系列，‘VD2選用與之工作波長接近的PN303型光敏二極管。VD1與VD2應裝置在鉆有兩孔的黑塑料塊中。也可以用兩段小金屬管平行粘接在一起，然后在管中各放入一個光敏元件，如圖5示意。

電路本身的調(diào)試工作量很小，在裝好后，一般只要進行靈敏度調(diào)節(jié)。開始不要將紅外線發(fā)射和接收管裝置在一起。裝好電路后將VD1、VD2拉開2米左右的距離，將RP2調(diào)至最小。調(diào)節(jié)RPl使ICl的振蕩頻率和選頻放大器的放大中心頻率一致（可通過測量Rll兩端電壓來判斷頻率是否一致）。只要電路裝置無誤，此時V3應該導通。

按第一步調(diào)整后，可將VD1、VD2裝進圖5所示的外套。打開電路，讓人站在離紅外組件0.5m遠的地方，正對著發(fā)射接收組件，調(diào)節(jié)RP2，使得V3剛好臨界導通。這樣電路的調(diào)試基本完成，可投入使用。