工程師電子制作:對射式紅外線(xiàn)電子柵欄報警器

紅外線(xiàn)電子柵欄報警器已經(jīng)被廣泛應用于各類(lèi)安保場(chǎng)合，它具備結構簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。根據家庭需要，特設計制作成功了一款簡(jiǎn)單、實(shí)用的對射式紅外線(xiàn)電子柵欄報警器，現介紹如下。

一、基本原理
該電子柵欄報警器主要分發(fā)射機和接收機兩部分。發(fā)射機主要負責紅外線(xiàn)的發(fā)射，接收機主要負責紅外線(xiàn)的接收、判斷、警報觸發(fā)。在使用中，發(fā)射機和接收機拉開(kāi)一定距離安裝，且發(fā)射管與接收頭垂直對正，當發(fā)射機開(kāi)機后，即形成一束紅外線(xiàn)柵欄。當有人穿越柵欄時(shí)，會(huì )瞬間阻斷紅外線(xiàn)，警報裝置立即啟動(dòng)報警，達到防盜竊、防入侵等目的。

原理圖如下：

發(fā)射機部分主要是NE555與外圍元件構成頻率為38K，占空比約為30%的振蕩器，振蕩信號經(jīng)3腳輸出加載至VT1基極，由VT1驅動(dòng)紅外線(xiàn)發(fā)光二極管LED1。接收部分主要由一體化紅外線(xiàn)接收頭和一枚單運放組成，運放結成比較器的形式。紅外接收頭IC3接收到正確信號時(shí)，輸出腳為低電平，IC4正向輸入端（3腳）電位低于反向輸出端（2腳），比較器輸出端（6腳）輸出低電平。一旦有人阻斷紅外線(xiàn)，則接收頭IC3無(wú)信號輸入，輸出端立即變?yōu)楦唠娖剑s4.91V），比較器翻轉，IC4輸出高電平，通過(guò)LED2觸發(fā)BCR，給外接高響度報警喇叭提供電源，達到報警的目的。LED2在此充當觸發(fā)管和觸發(fā)指示的雙重作用。只要切斷并復位報警喇叭的電源后，紅外線(xiàn)電子柵欄就能報警器進(jìn)入新一輪的警戒狀態(tài)。

二、元件的選擇與制作
該電子柵欄報警器均由易購元件組成。IC1選用NE555、HA17555等通用555型號均可。LED1選用φ5mm的紅外線(xiàn)發(fā)射管。C2建議選擇穩定性相對較好的電容，如高頻瓷介電容（CC），CBB等。RP1建議選用精密微調電阻。IC3選用一體化紅外線(xiàn)接收頭，型號為HRM380017，其余通用代用型號也同樣適合，管腳排列見(jiàn)下圖：

IC4選用LM741等型號單運放，LED2選用高亮度的紅色發(fā)光二極管。BCR選用2A左右的可控硅。其余元件沒(méi)有特殊要求，按圖示標注選取即可。CZ3為外接報警器預留插孔，外接報警器可以另購高響度的報警喇叭，也可以接一盞燈，作為警示。

電路的PCB布線(xiàn)如下：

元件布局如下：