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製作一個熱釋電自動感應門鈴

感應式自動門鈴無需在門外安裝門鈴按鈕, 而是依靠人體感應來觸發門鈴發聲。 當門外有客人到來時, 感應式自動門鈴會自動發出“叮咚”的聲音, 告知主人有客來訪。

一、電路工作原理

下圖所示為感應式自動門鈴的電路圖。 電路由三部分組成:一是由熱釋電式紅外探測頭C1(BH94020)構成的檢測電路;二是由“叮咚”門鈴聲積體電路C2(KD-253B)等構成的音訊信號源電路;三是由電晶體VT1、VT2和揚聲器Y等構成的功放電路。 電源採用兩節5#電池。 由於門鈴的工作特點是需要長期待機, 因此本電路不設電源開關。 長期不用時, 可取出電池。

1、檢測電路工作原理

熱釋電式紅外探測頭是一種被動式紅外檢測器件, 能以非接觸方式檢測出人體發出的紅外輻射, 並將其轉化為電信號輸出。 另外, 熱釋電式紅外探測頭還能夠抑制人體輻射波長以外的紅外光和可見光的干擾。 具有高可靠性、使用簡單、體積小、重量輕等特點。

熱釋電式紅外探測頭BH9402的內部結構如下圖所示。 BH9402內部包括:熱釋電紅外感測器、高輸入阻抗運算放大器、雙向鑒幅器、狀態控制器、延遲時間計時器、封鎖時間計時器、參考電源電路等。 除熱釋電紅外感測器外, 其餘主要電路均包含在一塊BISS0001數模混合積體電路內, 既縮小了體積, 又提高了工作的可靠性。

2、音訊信號源電路工作原理

“叮咚”門鈴聲積體電路KD-253B是專門為門鈴設計的CMOS積體電路, 內部存儲“叮”與“咚”的模擬聲音。 每觸發一次, KD-253B可發出兩聲帶餘音的“叮咚”聲, 且語音長短和節奏快慢均可調節, 它還能有效地防止因日光等、電鑽等脈衝干擾造成的誤觸發。 KD-253B為小印製電路板軟封裝, 其週邊元件均可直接焊入該小印製電路板, 因此, 無需另制電路板。

3、功放電路工作原理

功放電路由電晶體VT1、VT2等組成互補式放大器。 將門鈴聲積體電路KD-253B發出的“叮咚”聲音訊信號放大後, 驅動揚聲器BL發聲。 其中VT1是NPN型電晶體、VT2是PNP型電晶體, 注意電晶體的極性不要搞錯。

當有客人來到門前時, 熱釋電感測器將監測到的人體輻射紅外線轉變為電信號, 送入BISS0001進行兩級放大、雙向鑒幅等處理後, 由其2腳輸出高電平觸發信號, 去觸發KD-253B並通過功放電路等發出“叮咚、叮咚”的門鈴聲。 其方框圖如下圖所示。

二、電路調試

電路安裝、焊接完畢後, 即可裝上電池, 按以下步驟調試, 如下圖所示。

首先, 將C2的1腳與R1斷開, 直接接到+3V電源, 此時揚聲器應發出“叮咚”的聲音。 接下來按照下圖所示調整C2的節奏快慢和餘音長短。 調節R4, 使聲音節奏快慢適當, 調節R2和R3, 使聲音的餘音長短合適。 以上調整時, 可先用一個1M的電位器串接一個200K歐姆的電阻臨時取代R4;分別用一個470K歐姆的電位器串接一個100K歐姆的電阻臨時取代R2和R3。 調整好後, 再換上同阻值的固定電阻即可。

以上步驟調整好後,將C2的1腳恢復與R1的連接。

這時,用手或人體的其他部位接近熱釋電紅外探測頭C1時,門鈴應發出“叮咚”聲音;當人體遠離C1時,門鈴應停止發聲。見下圖。至此,感應式自動門鈴調試完畢。

三、使用安裝

安裝時,可將感應式自動門鈴固定於門內約1.8M高度的地方,在門上開一小孔,使熱釋電紅外探測頭的探側面對準小孔,以便通過小孔檢測門外人體的紅外輻射,也可將熱釋電紅外探測頭單獨固定在門外,其信號線和電源線穿入門內與整機相連。為避免門前經常有人經過而誤觸發,可將門鈴的安裝位置提高。這時,客人需要在門外舉一下手才能觸發門鈴。

以上步驟調整好後,將C2的1腳恢復與R1的連接。

這時,用手或人體的其他部位接近熱釋電紅外探測頭C1時,門鈴應發出“叮咚”聲音;當人體遠離C1時,門鈴應停止發聲。見下圖。至此,感應式自動門鈴調試完畢。

三、使用安裝

安裝時,可將感應式自動門鈴固定於門內約1.8M高度的地方,在門上開一小孔,使熱釋電紅外探測頭的探側面對準小孔,以便通過小孔檢測門外人體的紅外輻射,也可將熱釋電紅外探測頭單獨固定在門外,其信號線和電源線穿入門內與整機相連。為避免門前經常有人經過而誤觸發,可將門鈴的安裝位置提高。這時,客人需要在門外舉一下手才能觸發門鈴。

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