本文介绍一种采用先进的红外线对射感应模块制作而成的围墙、栅栏防盗报警器,由于它是利用人眼不可见的红外光束,组成无线监控区域,所以具有极强的保密性和可靠性,只要有人非法翻墙或越过栅栏,人体势必会遮挡红外线光束,这时电路就会发出响亮的报警声,以引起值班人员的注意。本电路除用于围墙、栅栏防盗报警外,也可用于其他需要监控的场合。
电路原理
红外线围墙、栅栏防盗报警器的电路如图1所示,电路主要由红外发射和接收模块、时基电路、报警扬声器及电源电路几部分组成。

电源电路由变压器T、整流二极管、三端稳压集成块IC4等部分构成,输出12V稳定直流电压供整个电路用电。IC1为红外发射模块,内部由电源管理器件,密码IC,红外调制电路和中功率红外发射管等组成,通电后模块正前方透镜小孔即向外发射经密码调制的红外光线。IC2为配套的红外接收模块。当无人闯入监视区域时,IC2接收到IC1发射的红外光线,输出端OUT模块内部的三极管截止,为高电平,此时由时基电路IC3组成的单稳态电路处于复位状态,③脚无输出,报警扬声器B无声。当有人翻墙、越栏而入,就会阻挡IC1发出的红外光线,只要IC2一旦没有收到红外指令,OUT端内部的三极管导通,即IC3的触发端②脚受到低电平触发,单稳电路立即翻转进入置位状态,③脚输出高电平,VT导通,B得电工作就会发出响亮的报警声响。此时12V正电源通过R2向C4充电,约经T=1.1R2×C4≈2min后,阈值端⑥脚电平上升到2/3VDD时,A3复位,③脚输出低电平,电路就回复到原先的静止状态。
由图分析可知,只要有人非法闯入,电路就会发出将近2min的报警声响,足够引起人们注意。
元器件选择与安装
IC1、IC2采用天津特新电子厂(http://www.texin.com.cn/)生产的新型对射式红外发射、接收模块TX05C-T与TX05C-R。
TX05C-T模块的外形见图2。在模块组件的正前方有一小孔。内装有一片光学玻璃,红外光束就从此向外发射。模块组件的后部是发射指示灯和电源引线。当模块通电发射时,该指示灯点亮。电源线采用屏蔽线连接,芯线为电源正极,屏蔽层皮网为电源负极。

TX05C-R模块的外型见图3(a)。模块组件正前方的小孔为红外线接收窗,在其内部两侧各设置有状态指示灯,当模块未接收到有效信号时,红色指示灯点亮;收到信号时,绿色指示灯点亮。输出电缆线为双芯屏蔽线,其中红色芯线接电源正极,白色芯线为信号输出端OUT,屏蔽层皮网为电源负端。信号输出方式为采用集电极开路输出,内部电路框图见图3(b),输出三极管在绿灯亮时截止,红灯亮时,三极管导通,输出驱动能力大于50mA,并设有续流二极管,可直接驱动直流继电器,继电器的线圈电压取决于电源电压。TX05C-T与TX05C-R模块的主要电参数见附表。

IC3可用NE555等时基集成电路,IC4为LM7812型三端稳压集成块。

VD1~VD4为1N4001型硅整流二极管。VT采用8050型硅中功率三极管,要求β≥100。B采用自带音源的报警扬声器,如广东中山达华电子厂生产的工作电压为DC12V的TWH11型等,通电后即可发出响度达120dB的报警声。在接线时应注意扬声器引线的正负极性,红色引线应接电源正端,不能接反。T应采用220V/15V、5VA的优质电源变压器,要求长时间通电不发热。其他元器件无特别要求。
实际安装时,应将IC1、IC2布置在需要监视的区域(如围墙顶部)。本电路采用对射工作方式,由于发射出的红外线光束角度很小,所以发射器件与接收器件的方向要尽量对正,以求达到最理想的效果,在近距离使用时可允许有一定的角度,但一般不宜超过10°。安装时还应为其设置避雨雪装置,如在围墙两端头各砌一小屋,再将模块藏匿在里面,只使红外光线射出与射入,而外面则看不到。
在制作或调试过程中还必须注意TX05C-R接收模块电缆线的红色芯线与白色芯线绝不能相碰短路或接反,否则会造成器件永久性损坏。如果嫌电路每次被触发后扬声器发声时间长短不合适,可以调整电阻R2或电容C4的数值来解决。
(陈有卿)