AT89S51单片机防盗防火报警器的设计+仿真图(5)
若从内部结构分，热释电红外传感器又可分为单探元、双探元、四探元及特殊型四类。双探元是将两个特性一致的探测元串联，构成差动平衡电路，将有利于降低因探测元自身温度变化所带来的干扰。四探元与双探元类似，人体检测所采用的热释电红外传感器多为双探元或四探元的器件。因为灵敏度要求并非特别高，再加上四元件价格相比双元贵，所以本课题最终采用双探元热释电红外传感器。我们从选择了几种不同型号的器件作比较，如表3.1.1 所示。
表3.1.1 几种红外传感器的主要参数
型号 Q74 P228 LN084
探测元 双元 双元 双元
封装形式 O-5 O-5 O-5
响应度(灵敏度) 6500 V/M 4500 V/M 3900 V/M
等效噪声功率（稳定度） 9.6×10-10Hz 1×10-9Hz 1.1×10-9Hz
窗口波长（红外光谱范围） 7~15um 7~14um 7~14um
使用温度（温度范围） -55~+125℃ -40~+80℃ -40~+80℃
从上表各项指标对比后，可以知道Q74的综合性能最佳，故选用Q74热释电红外传感器进行电路原件。3.1.2 防盗电路设计
防盗电路设计所采用的器件包括红外探测器专用芯片——红外传感信号处理器BISS0001、热释电红外传感器及一些电容电阻等外围元件。其正常工作电压为5V(工作电压范围在3~5V之间)。
红外传感信号处理器BISS0001是CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）数模混合专用集成电路，其拥有高输入独立阻抗运算放大器，可与多种传感器进行匹配，可将信号预处理。此外它还有双向鉴幅器，可有效降低信号干扰，它装有封锁时间定时器和延迟时间定时器。红外传感信号处理器BISS0001可重复触发工作方式下个点波形如图3.1.2(A)所示。管脚图如图3.1.2.（B）所示。
图3.1.2（A） BISS0001可重复触发工作方式下各点波形
图3.1.2（B） BISS0001管脚图
图3.1.2(C) 热释电红外探测电路
图3.1.2(C)所示为红外传感器分立元件电路图。利用BISS0001的运算放大器OP1组成传感信号预处理电路，将Q74（PIR）探测到的微弱的红外信号无损耗地传过来并进行第一级高增益信号放大。然后经C3耦合给运算放大器OP2，再进行第二级放大，同时将直流电位抬高为VM（≈0.5 VDD）后，送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Vs。由于VH≈0.7VDD、VL≈0.3 VDD，所以，当VDD=5V时，可有效地抑制±1V的噪声干扰，提高系统的可靠性。COP3是一个条件比较器。输入电压Uc<Ur（≈0.2VDD）时，COP3输出为低电平封住了与门U2，禁止触发信号Vs向下级传递；而当Uc>Ur时，COP3输出为高电平，打开与门U2，此时若有触发信号Vs的上跳边沿来到，则可启动延时时间定时器，同时Vo端输出为高电平，进入延时周期。当A端接“0”电平时，在Tx时间内任何V2的变化都被忽略，直至Tx时间结束，即所谓不可重复触发工作方式。当Tx时间结束时，Vo下跳回低电平，同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期Ti。在Ti周期内，任何V2的变化都不能使Vo为有效状态。这一功能的设置，可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。
经比较器、双向鉴幅器后，检出有效触发信号去启动延迟时间定时器，由2脚输出高电平的控制信号，送入与非门，再进入单片机处理。BISS0001的3脚、4脚所接的R8、C7决定了输出延迟时间，通过改变R8C7时间常数可改变延迟时间周期Tx(≈49152R8*C7)。5脚、6脚外接的R7、C6可改变电路的触发封锁时间、通过改变其时间常数可调节封锁周期Ti(≈24R7*C6)。