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超灵敏入侵者报警器

该电路旨在当入侵者进入家中时提醒用户。如果红外传感器前方存在障碍物，它将产生一个中断信号。该中断信号被送入扬声器以提醒用户。

1. 超灵敏入侵者报警器电路原理​

红外发射器始终发射红外（IR）光线，这些光线需要被红外接收器接收。当红外传感器前方存在障碍物时，发射的红外光线会反射回红外接收器。当红外接收器接收到反射的红外光线时，运算放大器的输出为高电平。运算放大器的输出连接到555定时器的复位引脚。

当输入到555定时器第4引脚的电压较低时，555定时器的输出为低电平。

当第4引脚的输入电压为高时，555定时器产生一个频率，该频率可以通过改变电阻R1、R2和电容C3的不同值组合来调整。

  • 障碍物存在 → 红外接收器接收到红外光线 → 运放输出高电平 → 555复位引脚高电平 → 扬声器发声。

  • 无障碍物 → 红外接收器未接收到光线 → 运放输出低电平 → 复位引脚低电平 → 无声音

NE555的输出通过1μF电容滤波后送入扬声器。

在房屋的不同位置布置了许多红外传感器。所有这些传感器的输出都连接到一个公共555定时器的复位引脚。当任何一个传感器检测到入侵者时，555定时器的复位引脚变高，扬声器将发出声音。

2. 超灵敏入侵者报警器电路图​

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3. 电路元件​

  • NE555定时器
  • LM358运算放大器
  • 电位器 — 10kΩ、4.7kΩ
  • 红外发射器
  • 红外接收器
  • 红色LED
  • 陶瓷电容 — 0.1μF、0.01μF
  • 电解电容 — 1μF、16V
  • 电阻 — 10kΩ、100Ω、R4、R5
  • 2个电阻 — 330Ω
  • 扬声器
  • 电池

4. 超灵敏入侵者报警器电路设计​

4.1 555定时器​

在这里，555定时器作为一个自由运行的振荡器。当在复位引脚施加高脉冲时，它将产生频率。通过改变电阻值R4、R5或电容值C3，可以改变555定时器产生的频率。

在此电路中，555定时器的第2引脚和第6引脚短接，以便在每个定时周期后触发。电容C3通过电阻R4、R5充电，并通过电阻R5放电。

4.2 LM358运算放大器​

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如果 V1>V2V_1 > V_2，则输出为高电平。
如果 V2>V1V_2 > V_1，则输出为低电平。

LM358集成电路包含两个运算放大器。每个运放有两个输入端（反相和同相）和一个输出端。当同相电压大于反相电压时，运放输出为高电平；当反相电压大于同相电压时，输出为低电平。

4.3 红外发射器​

发射器的工作电压约为2到3伏。为了降低剩余电压，我们在红外LED串联一个电阻。

4.4 红外接收器​

红外接收器始终处于反向偏置状态。当它接收到红外光线时，它几乎表现为一个闭合电路；当它没有接收到任何红外光线时，它具有高电阻。

5. 如何操作超灵敏入侵者报警器电路？​

  • 按照电路图连接电路。
  • 将5V电源连接到电路。
  • 现在在红外传感器前方放置障碍物，扬声器将发出声音。
  • 移除障碍物，现在你将不会听到任何声音。
  • 断开电路的电池连接。

6. 超灵敏入侵者报警器电路应用​

该电路用于家庭和办公室的安全防护。

7. 电路局限性​

即使在红外传感器前方有任何非生物物体，该电路也会发出声音。