使用光电二极管的入侵者警报电路

这篇文章解释了一个使用红外发射器和红外接收器模块的简单红外入侵者报警电路。两个模块中使用的发射器和接收器光电二极管在限制区域内约2米的距离处对齐。当入侵者试图侵入限制区域时，入侵者会不知不觉地穿过发射器和接收器之间传输链路的红外光束切割，从而激活连接的继电器警报声。

该电路拟安装在现有防盗安全系统内。对于大约2米或更短的距离，该系统非常简单，不需要任何额外的镜头或滤镜。这样小的范围通常足以覆盖房间门、走廊和其他区域。

该设备由两个电路组成：一个产生红外光束，另一个检测红外光束并在信号中断时发出警报。采用脉冲红外光束，许多此类技术也是如此。可根据环境红外辐射轻松确定调制光束，便于使用低功率光束。

入侵者报警红外发射器电路

发射机是围绕众所周知的555定时器IC构造的，并在稳定模式下运行。定时元件是R1、R2和C2，提供5.25kHz的操作频率。

当C2通过R1+R2的高电阻充电时，输出变高;当C2通过R2的低电阻和IC1的内部晶体管放电时，输出变低。由于这种操作，一个传统的555振荡器不能真正产生一个真正的方波输出，因为输出处于高状态比低状态的持续时间长得多。

本示例中使用的参数导致输出仅能保持在约10%的时间段内的低状态。Q1通过通过R3获得的基极电流在这些短的负输出脉冲中接通。

通过限流电阻R4，它将约500毫安的电流传输到红外LED1。然而，通过LED1的净电流几乎不在50毫安左右。因此，该系统产生相当强大的红外脉冲，同时消耗相对温和的总电流。LED1不使用可见光光谱来产生预期的红外线。

入侵者报警红外接收电路

红外脉冲在接收端被光电二极管LED1截获。这是通过负载电阻R1通过供应轨应用的。通过LED1的漏电流由于红外脉冲暂时增大，在R1和LED1的交点产生一系列微小的电压脉冲。

C2将这些脉冲馈送至基本高增益放大器的输入端，该放大器采用两级直接耦合配置中的Q1和Q2。C2和C4故意设置为低电平，以确保电路获得较低的低频响应。

这确保了由LED1产生的50赫兹信号由于红外辐射泄漏从主电源灯有效地拒绝。然而，当发射机电路的工作频率明显较高时，电路似乎提供了更大的增益。

C5将放大器的输出连接到由D1、D2、C6和R6组成的整流器和平滑电路。该电路的正偏置被提供到运算放大器IC1的一个输入端。

R7和R8向另一个输入端提供偏置电压。在大多数情况下，反相输入的固定偏置将大于提供给非反相输入的偏置。IC1被配置成一个比较器，在某些情况下，它的输出开关高，激活继电器线圈。

单独的缓冲级Q3用于提供所需的相对较高的驱动电流。

如果入侵者短暂地干扰了电子束，C6上的电荷会迅速衰减，使IC1的非反相输入电势低于反相输入电势。IC1的输出因此降低，导致继电器关闭，继电器RLA1的触点断开，中央安全系统被激活。