使用紅外發射器和紅外接收器模塊的簡單紅外入侵者報警電路。兩個模塊中使用的發射器和接收器光電二極管在限制區域內以大約 2

米的距離對齊。當入侵者試圖侵入限制區域時，入侵者在不知不覺中越過發射器和接收器之間傳輸鏈路的紅外光束切割，從而激活連接的繼電器警報聲。

該電路旨在安裝在現有的防盜安全系統內。對于大約2米或更短的距離，該系統非常簡單，不需要任何額外的鏡頭或濾光片。如此小的范圍通常足以覆蓋房間門、走廊和其他區域。

該設備由兩個電路組成：一個產生紅外光束，另一個檢測它并在信號中斷時發出警報。采用脈沖紅外光束，就像許多此類技術一樣。調制光束可以很容易地確定對環境紅外輻射的影響，便于使用低功率光束。

方框圖

下圖顯示了紅外發射器/接收器鏈路的框圖。兩個設備之間的任何實體都會破壞紅外光束，導致繼電器和連接到它的報警系統打開。

入侵者報警IR（紅外）發射器電路

發射器圍繞眾所周知的 555 定時器 IC 構建，并在非穩定模式下工作。定時元件為R1、R2和C2，提供5.25kHz的工作頻率。

當C2通過相對較高的R1+R2電阻充電時，輸出變為高電平，當C2通過R2的較低電阻和IC1的內部晶體管放電時，輸出變為低電平。由于此操作，傳統的555振蕩器并不能真正產生真正的方波輸出，因為輸出處于高電平狀態的時間比低電平狀態長得多。

此示例中使用的參數導致輸出只能在大約 10%

的時間段內保持在低狀態。Q1通過基極電流導通，通過R3獲得的基極電流在這些短的負輸出突發期間導通。

然后，通過限流電阻R4，將約500 mA的電流傳輸到紅外LED1。然而，通過LED1的凈電流幾乎不到50

mA。因此，該系統產生相當強大的紅外脈沖，同時消耗相對適中的總電流。LED1不使用可見光譜來產生預期的紅外線。

入侵報警紅外接收電路

紅外脈沖由接收器端的光電二極管LED1截獲。這是通過負載電阻R1通過電源軌施加的。由于紅外脈沖，通過LED1的泄漏電流暫時增加，在R1和LED1的交叉處產生一系列微小的電壓脈沖。

C2將這些脈沖饋送到基本高增益放大器的輸入端，該放大器在兩級直接耦合配置中采用Q1和Q2。C2和C4被有意設置為低電平，以確保電路獲得較差的低頻響應。

這可確保有效抑制LED1由于主電源供電燈的紅外輻射泄漏而產生的50赫茲信號。然而，在發射器電路的工作頻率明顯較高時，該電路似乎提供了更大的增益。

C5將放大器的輸出連接到由D1、D2、C6和R6組成的整流器和平滑電路。該電路的正偏置被饋送到運算放大器IC1的一個輸入端。

R7和R8為另一輸入提供偏置電壓。在大多數情況下，反相輸入的固定偏置將大于提供給同相輸入的偏置。IC1的配置類似于比較器，其輸出在緊急情況下切換為高電平，激活繼電器線圈。

采用獨立的緩沖級Q3來提供必要的相對較高的驅動電流。

如果入侵者短暫破壞光束，C6上的電荷會迅速衰減，使IC1的同相輸入電位降至反相輸入以下。因此，IC1的輸出變為低電平，導致繼電器關閉，從而打開繼電器RLA1的觸點，中央安全系統被激活。

如何設置入侵者警報

要設置上述紅外入侵者報警電路，您只需將發射器紅外光束與接收器光電二極管對齊，以便接收器光電二極管能夠保持發射器紅外信號的激活狀態。

上述設置可以安裝在門、窗、花園或任何需要監控以防止入侵的地方。

在這種情況下，如果入侵者試圖穿過路徑，它會暫時破壞紅外光束，進而導致接收器停用片刻。

這會立即導致接收器繼電器激活并發出連接的警報。

另一種設計

紅外入侵者報警電路的下一個設計如下圖所示。這個想法是由這個博客的一位狂熱讀者Amit先生貢獻的。

就像上述概念一樣，該設計還具有發射器和接收器單元，只需對齊即可，以便來自發射器電路的紅外波到達接收器的光電二極管并保持其繼電器激活。

一旦潛在的入侵者試圖穿過路徑，它最終會破壞紅外光束，從而導致接收器單元停用片刻并發出連接的警報。

變送器電路

下面描述了變送器的實際電路圖。它建立在NE555定時器上，該定時器已設置為非穩態多諧振蕩器。這表明紅外發射器 LED1 每秒打開和關閉幾次 -

對于給定的值，振蕩頻率約為 5KHz。

與連續發射相比，使用脈沖束有幾個好處。首先，它以發射器可以理解和區分信號與其他發射的影響的方式對紅外脈沖進行編碼，例如來自附近環境中的 LED、CFL

燈。

此外，通過選擇高頻，可以交流耦合發射器電路，使其能夠抵抗環境光水平的逐漸變化，例如從白天過渡到黑夜。

第三，脈沖發射器可以節省功率，這在發射器由電池供電時是有益的。

可以使用RV1預設電位計改變傳輸頻率，從而可以根據發射器和接收器的實際位置進行一些調整。

接收電路

下圖描述了接收器的電路。LED 1 是一個紅外接收器二極管，已被 R1

反向偏置。當紅外光照射到二極管時，它會導致少數載流子的增加和二極管電導率的相應提高。

這會導致R1和LED1結處的壓降。然后，C1將AC輸出耦合到運算放大器。這有助于為接收器提供對環境光水平波動以及白熾燈、CFL

燈泡和熒光燈影響的高度耐受性。IC1作為同相交流放大器連接，而R2和R3將輸入偏置至50%電源范圍。

R4、R5和C2的組合決定了放大器的增益。放大器的增益在較低頻率下接近單位，但隨著輸入信號頻率的增加，C2的阻抗降低，從而提高放大器的平均增益，使得在5KHz左右的發射器信號處，放大器固定為數千個增益。

每當接收器檢測到發射信號時，IC1的輸出將變為大約5KHz的交流信號。隨后，交流C3將該輸出信號耦合到D1、D2的倍壓器電路，為濾波電容C4充分充電，以接通晶體管Q1和繼電器。

C4 通過 R7 放電，當傳輸被切斷或干擾時，繼電器關閉。R6 和 C5

為放大器提供進一步的電源去耦，消除了繼電器打開和關閉時產生的任何尖峰。反電動勢屏蔽由二極管D3提供。