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制作一个热释电自动感应门铃

 上墙村民 2019-04-18

感应式自动门铃无需在门外安装门铃按钮,而是依靠人体感应来触发门铃发声。当门外有客人到来时,感应式自动门铃会自动发出“叮咚”的声音,告知主人有客来访。

一、电路工作原理

下图所示为感应式自动门铃的电路图。电路由三部分组成:一是由热释电式红外探测头C1(BH94020)构成的检测电路;二是由“叮咚”门铃声集成电路C2(KD-253B)等构成的音频信号源电路;三是由晶体管VT1、VT2和扬声器Y等构成的功放电路。电源采用两节5#电池。由于门铃的工作特点是需要长期待机,因此本电路不设电源开关。长期不用时,可取出电池。

制作一个热释电自动感应门铃

1、检测电路工作原理

热释电式红外探测头是一种被动式红外检测器件,能以非接触方式检测出人体发出的红外辐射,并将其转化为电信号输出。另外,热释电式红外探测头还能够抑制人体辐射波长以外的红外光和可见光的干扰。具有高可靠性、使用简单、体积小、重量轻等特点。

热释电式红外探测头BH9402的内部结构如下图所示。BH9402内部包括:热释电红外传感器、高输入阻抗运算放大器、双向鉴幅器、状态控制器、延迟时间定时器、封锁时间定时器、参考电源电路等。除热释电红外传感器外,其余主要电路均包含在一块BISS0001数模混合集成电路内,既缩小了体积,又提高了工作的可靠性。

制作一个热释电自动感应门铃

2、音频信号源电路工作原理

“叮咚”门铃声集成电路KD-253B是专门为门铃设计的CMOS集成电路,内部存储“叮”与“咚”的模拟声音。每触发一次,KD-253B可发出两声带余音的“叮咚”声,且语音长短和节奏快慢均可调节,它还能有效地防止因日光等、电钻等脉冲干扰造成的误触发。KD-253B为小印制电路板软封装,其外围元件均可直接焊入该小印制电路板,因此,无需另制电路板。

3、功放电路工作原理

功放电路由晶体管VT1、VT2等组成互补式放大器。将门铃声集成电路KD-253B发出的“叮咚”声音频信号放大后,驱动扬声器BL发声。其中VT1是NPN型晶体管、VT2是PNP型晶体管,注意晶体管的极性不要搞错。

当有客人来到门前时,热释电传感器将监测到的人体辐射红外线转变为电信号,送入BISS0001进行两级放大、双向鉴幅等处理后,由其2脚输出高电平触发信号,去触发KD-253B并通过功放电路等发出“叮咚、叮咚”的门铃声。其方框图如下图所示。

制作一个热释电自动感应门铃

二、电路调试

电路安装、焊接完毕后,即可装上电池,按以下步骤调试,如下图所示。

制作一个热释电自动感应门铃

首先,将C2的1脚与R1断开,直接接到+3V电源,此时扬声器应发出“叮咚”的声音。接下来按照下图所示调整C2的节奏快慢和余音长短。调节R4,使声音节奏快慢适当,调节R2和R3,使声音的余音长短合适。以上调整时,可先用一个1M的电位器串接一个200K欧姆的电阻临时取代R4;分别用一个470K欧姆的电位器串接一个100K欧姆的电阻临时取代R2和R3。调整好后,再换上同阻值的固定电阻即可。

制作一个热释电自动感应门铃

以上步骤调整好后,将C2的1脚恢复与R1的连接。

这时,用手或人体的其他部位接近热释电红外探测头C1时,门铃应发出“叮咚”声音;当人体远离C1时,门铃应停止发声。见下图。至此,感应式自动门铃调试完毕。

制作一个热释电自动感应门铃

三、使用安装

安装时,可将感应式自动门铃固定于门内约1.8M高度的地方,在门上开一小孔,使热释电红外探测头的探侧面对准小孔,以便通过小孔检测门外人体的红外辐射,也可将热释电红外探测头单独固定在门外,其信号线和电源线穿入门内与整机相连。为避免门前经常有人经过而误触发,可将门铃的安装位置提高。这时,客人需要在门外举一下手才能触发门铃。

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