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红外感应灯

    这是站长自己设计制作的一个被动式红外感应灯,用在站长自己的“厦子”(就是杂物仓库)门口。已经用了大半年,效果很好,有效距离大于10米,并且有一个红色的发光管可以标志工作状态,也起到装饰作用。原本用的是一个买来的红外感应灯,后来坏掉了,本想修一修,可电路用的专用集成块买不到。于是想,干脆自己做一个,用最普通最常见的元件来制作,又好做,又好修,于是这个东西诞生了!外壳还用原来的(包括菲涅尔透镜),做块电路板装里就成。至于电路原理,由于电路并不复杂,大家一看就明白了,所以就不多说了。这里把电路原理图、元件表、PCB板图给大家。要说明的一点是,这个PCB板图并不是与实物1:1大小,因为太小了符号看不清楚。如果哪位网友想要制作的话,可以参照其布局和布线在电脑上重做一遍就可以了(图上标有尺寸)。 
    (以下部分是站长应网友要求于4月9日加上的)
    本电路的核心器件是一只廉价的LM324四运放。四个运放分别接成同相低通放大器、反相放大器、电压比较器以及单稳延时电路,完成了本电路的主要功能。
    人体热释红外线检测部分,主要由菲涅耳透镜和红外接收传感器RH构成。菲涅耳透镜实际上就是一片可以透过红外线的表面有一些特殊波纹的薄塑料片,当有人在它前面走过时,它会把人体释放的连续的且位置移动的红外线“聚焦”成一种能量强度变化的红外线落在它后面的红外接收传感器RH上。它利用的主要是“干涉”的原理。红外接收传感器RH就可以把这种强度变化的红外线信号变成低频交流电信号,完成了由红外线信号到交流电信号的转变。这个低频交流电信号的频率取决于菲涅耳透镜前红外源的移动速度,一般在几到几十赫芝,当红外源静止时,也就是当人站在菲涅耳透镜前不动时,它是侦测不到的。
    红外接收传感器RH输出的低频交流信号送入图中的第一个运放U1A进行同相放大。C1、C2、C3是高频旁路电容,可以防止放大器对高频杂信号进行放大。C3、C5为低频交流通路。该级放大器的增益取决于R3与R2的比值。
    第二个运放U1B构成一个反相交流放大器。通过R5、R6分压将运放的同相端偏置在1/2电源电压,以放大交流信号。C7为高频旁路电容。该级放大器的增益取决于R8与R4的比值。
    经过了两级放大的幅度已经比较大了的交流信号送入到第三个运放U1C组成的电压比较器的反相端。运放的同相端通过R10、R11分压设置了约3.9V的参考电压,此电压还同时作为下一级U1D单稳电路的触发阈值电平。光敏电阻RG接在比较器运放的(9)脚上,白一受光照,其阻值≤10kΩ,U1B输出的交流信号的相对高电平经R9、RG分压后到U1C的反相端(9)脚的电平仍比其同相端低,U1C保持输出高电平,D1反偏截止,U1D单稳电路无触发信号而输出高电平,三极管BG保持截止,可控硅BCR门极得不到触发电平而截止,灯不亮。
    夜晚RG无光照时,其阻值≥1MΩ,对U1B输出的交流信号的分流减小,这时U1C的反相端(9)脚输入的交流信号的相对高电平就有可能高于其同相端(10)脚的电平,比较器U1C翻转,通过D1对电容C9放电,U1D单稳电路翻转并进入延时阶段,其(7)脚输出低电平使三极管BG导通,可控硅BCR导通,电灯点亮。只要人在菲涅耳透镜前移动,C9就可能被反复放电,U1D的(7)脚就总是低电平,灯保持点亮。在人离开后,(8)脚恢复保持高电平,D1又截止,电源经W1对C9重新充电,当C9上的电压高于(6)脚的3.9V时,单稳电路U1D又翻转输出高电平,延时结束,电灯熄灭。
    在电灯点亮,即三极管BG导通时,发光二极管D4有电流流过而点亮,它是放在菲涅耳透镜后面,从外面可以看到红光,一方面比较美观,另一方面,可以方便地叛定当灯失灵不亮时是灯泡坏了,还是电路有问题。如果LED点亮而灯泡不亮,可以断定感应部分正常,很有可能是灯泡坏了。如果换了灯泡还不好,那就是可控硅坏了。

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