红外线报警器

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红外线报警器（电子狗）实训指导书

红外线报警器能探测人体发出的红外线，当有人进入报警器的监视区域内，

报警器即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合

防盗报警。

一、红外线报警器工作原理

红外线报警器是由红外线传感器、BISS0001红外传感信号处理器集成电路、

延时电路和音响报警电路等组成。当红外线传感器探测到前方人体辐射出的红

外线信号时，由红外线传感器的2脚输出微弱的电信号，送入集成电路BISS0001

的14脚经运算放大器OP1作第一级放大，然后由C15耦合给运算放大器OP2进

行第二级放大，再经由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理后，检

出有效触发信号Vs去启动延迟时间定时器（BISS0001内部框图见图4），

BISS0001的输出信号Vo经二极管D1送入音乐片，音乐片受触发工作，音乐片

工作后，其输出端输出内储“嘀”声电信号，经晶体管Q1、Q2放大后驱动蜂鸣

器发出响亮的报警声。输出延迟时间Tx由外部的R10和C12的大小调整，每一

次报警持续时间由式Tx≈24576R10C12计算；触发封锁时间Ti由外部的R11和

C13的大小调整，触发封锁时间的值由式Ti≈24R11C13计算。该装置电路原理

如图1所示，其印制电路图如图2所示。

-

1

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D2

4148

R6

C15

10uF

R151M

R210uF

33K

3

9

K

R

1

5

RT

30K

R

8

R

9

VCC

1

.

5

M

C1

10uF

5

6

0

K

1.5M

Q3

9014

C4

C11

103C14

10uF

91111111

传感器

1

2

3

C10103

6543210

D1

4148

Q2

1015

Q1

9014

1111111

6543210

C2

47uF

R3

47K

C3

47uF

C9

103

C5

103

BISS0001

12345678

音

乐

片

9

R4

33K

R13

68K

R1

12345678

6

25

06

K

1

M

0

K

R

1

0

RR

11

26

C

1

2

C

1

3

102

R

1

1

104

1

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BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红

外传感器和少量外接元器件就可构成被动式的热释电红外开关、报警用人体热

释电传感器等。

（1）芯片特点：

 CMOS工艺制造

 数模混合

 具有独立的高输入阻抗运算放大器

 内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰

 内设延迟时间定时器和封锁时间定时器

 采用16脚DIP封装

（2）管脚功能

图3 BISS0001管脚功能

BISS0001是弧形凹口标记，弧形凹口位于集成电路的一个端部，管脚排列

顺序的识别方法是，正视集成块外壳上所标的型号，弧形凹口下方左起第 1 脚

为该集成电路的第 1 脚，以这个管脚开始沿逆时针方向依次是第 2 、 3 、

4…… 脚。

(3) 管脚说明

引脚 名称 I/O 功能说明

1 A I 可重复触发和不可重复触发选择端。当A为“1”时，允许重复触发；

2 VO O 控制信号输出端。由VS的上跳变沿触发，使Vo输出从低电平跳变

当A为“0”时，不可重复触发

到高电平时视为有效触发。在输出延迟时间Tx之外和无VS的上跳

变时，Vo保持低电平状态。

3 RR1 — 输出延迟时间Tx的调节端

4 RC1 — 输出延迟时间Tx的调节端

5 RC2 — 触发封锁时间Ti的调节端

6 RR2 — 触发封锁时间Ti的调节端

7 VSS — 工作电源负端

8 VRF I 参考电压及复位输入端。通常接VDD，当接“0”时可使定时器复位

9 VC I 触发禁止端。当Vc时禁止触发；当Vc>VR时允许触发

10 IB — 运算放大器偏置电流设置端

11 VDD — 工作电源正端

12 第二级运算放大器的输出端 2OUT O

13 第二级运算放大器的反相输入端 2IN- I

14 第一级运算放大器的同相输入端 1IN+ I

(VR≈

-

3

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15 1IN- I 第一级运算放大器的反相输入端

16 第一级运算放大器的输出端 1OUT O

(4) BISS0001工作原理

BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以

及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。内部框图如下：

图4 BISS0001内部框图

a、不可重复触发工作方式（A=0）

下图为不可重复触发工作方式下的波形。

图5 不可重复触发工作方式下的波形

首先，根据实际需要，利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路，将

信号放大。然后耦合给运算放大器OP2，再进行第二级放大，同时将直流电位抬

高为VM(≈后，将输出信号V2送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器，

-

4

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检出有效触发信号Vs。由于VH≈、VL≈，所以，当VDD=5V时，可有效抑制±1V

的噪声干扰，提高系统的可靠性。 COP3是一个条件比较器。当输入电压Vc

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Vc>VR

时，COP3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时间内，任何V2的变化都不能使Vo跳变为有效状态（高电平）,可

有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。

b、可重复触发工作方式(A=1)

下图为可重复触发工作方式下的波形。

图6 可重复触发工作方式下的波形

可重复触发工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期间，信号Vs不能触

发Vo为有效状态。在Vc=“1”、A=“1”时，Vs可重复触发Vo为有效状态，

并可促使Vo在Tx周期内一直保持有效状态。 在Tx时间内，只要Vs发生上跳

变，则Vo将从Vs上跳变时刻起继续延长一个Tx周期；若Vs保持为“1”状态，

则Vo一直保持有效状态；若Vs保持为“0”状态，则在Tx周期结束后Vo恢复

为无效状态，并且，同样在封锁时间Ti时间内，任何Vs的变化都不能触发Vo

为有效状态。

2、热释电红外线传感器

图7 传感器管脚示意图

热释电红外线传感器是一种新型敏感元件，它是由高热电系数材料，配以

滤光镜片和阻抗匹配用场效应管组成。它能以非接触方式检测出来自人体发出

-

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的红外辐射，将其转化成电信号输出，并可有效抑制人体辐射波长以外的外干

扰辐射，如阳光、灯光、及其反射光。在每个探测器内装入一个或两个探测元

件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。

由探测元件将探测并接收到的转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应

管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探

测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两

部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配

合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以测出10~20米范围内人的行动。

D203S热释电红外线传感器采用管键标记，其管脚按圆周分布，管脚排列顺

序是：从管顶往下看，自管键开始沿逆时针方向依次是第 1 、 2 、 3 脚。

利用透镜的特殊原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高

灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红

外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以

忽强忽弱的脉冲形式输入，从而强其能量幅度。

人体辐射的红外线中心波长为9—10um，而探测元件的波长灵敏度在—20um

范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤

光片可通过光的波长范围为7—10um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其

它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射

的。

3、三极管

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元件 型号 数量 位号 元件 型号 数量 位号

电阻 二极管

电阻 三极管

电阻 三极管

电阻 集成块

电阻 传感器（罩）

电阻 蜂鸣器

电阻 线路板

电阻 E68-3透镜

电阻 拨动开关

热敏电阻 音乐片75K110

瓷片电容 焊接线6cm

瓷片电容 外壳塑件7（件）

瓷片电容 电池夹5（件）

电解电容 跳线6mm

电解电容 自攻丝3*5mm

电解电容

33K 2 R2 R4 1N4148 2 D1 D2

39K 1 R15 9014 2 Q1 Q3

47K 1 R3 A1015 1 Q2

68K 1 R13 BIS0001 1

560K 2 R8 R12 D203S 1

620K 1 R10 1

1M 3 R5 R16 R11 1

1.5M 2 R6 R9 1

75K 1 R1 1

30K 1 RT 1

102 1 C12 4

103 4 C5 C9 C10 C11 1

104 1 C13 1

16v47uF 2 C2 C3 2

16v100uF 1 C1 2

25v10uF 3 C15 C14 C4

四、焊接与安装.

一般先装低矮、耐热的小功率卧式元件，再装立式元件和卧式大功率元器

件，再装可变元件，易损元件，最后装带散热器的元件和特殊元件。应按如下

步骤进行焊接：

1、清查元器件的质量，并及时更换不合格器件；

2、确定元器件的安装方式，由孔距决定，并对照电路图核对PCB线路板。

3、将元器件弯曲成形，尽量将字符置于易于观察的位置，字符应从左到右、

从上到下，以便于以后检查。

4、插装。应对照电路图对号插装，有极性的元件要注意极性，如二极管、

三极管、集成电路的脚位等。

5、焊接。各焊点加热时间及用锡量要适当，防止虚焊、错焊、短路，二极

管、三极管、集成电路焊接时要快，以免烫坏。

6、焊后剪去多余引脚，检查所有焊点，并对照电路图仔细检查，确认无误

后方可通电。

五、对焊接点的基本要求

1 、焊点要有足够的机械强度，保证被焊件在受振动或冲击时不致脱落、

松动。不能用过多焊料堆积，这样容易造成虚焊、焊点与焊点的短路。

2 、焊接可靠，具有良好导电性，必须防止虚焊。虚焊是指焊料与被焊件

表面没有形成合金结构。只是简单地依附在被焊金属表面上。

3 、焊点表面要光滑、清洁 ， 焊点表面应有良好光泽，不应有毛刺、空

隙，无污垢，尤其是焊剂的有害残留物质，要选择合适的焊料与焊剂。

六、制作过程（焊接顺序）

1、焊接电阻器（共12只）

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按图将电阻器准确装入规定位置。装完同一种规格后再装另一种规格，尽

量使电阻器的高低一致。焊完后将露在印制电路板表面多余引脚齐根剪去。

2、焊接瓷片电容（共6只）

瓷片电容的引脚应尽量短。

3、焊接电解电容（共6只）

电解电容“ ＋ ” 与 “ － ” 极不能接错，电容上的标记方向要易看可

见，应紧贴PCB板安装。

4、焊接二极管（共2只）

二极管焊接要注意以下几点：第一，注意阳极阴极的极性，不能装错；第

二，型号标记要易看可见；第三，二极管立式焊接时，对最短引线焊接时间不

能超过 2S 。

5、焊接三极管（共3只）

注意 e 、 b 、 c 三引线位置插接正确；焊接时间尽可能短。为防止将三

极管管腿折断，不要将管子装配太低。

6、焊接集成块BIS0001

由于集成电路引线间距很小,要选择合适的烙铁头及温度,防止引线间连

锡。焊接集成电路最好先焊接地端、输出端、电源端,再焊输入端。

7、焊接传感器（罩）使用传感时，管脚的弯曲或焊接部位应离开管脚基部

4mm以上。

8、蜂鸣器长腿接电源正极，短腿接电源负极。

七、安装使用说明

使用时将电子狗的探测窗口对准需要探测的场所或物体（根据实际情况调

整安装角度），打开电源开关，开机指示响15秒钟后结束，表示已经进入工作

状态，2秒钟后如果有人进入电子狗的探测范围，电子狗将发出刺耳的报警声，

15秒钟结束，经过2秒钟的的触发封锁时间后若又有人进入探测范围，它将再

次报警，周而复始。在报警的时候你可以关闭电源结束报警。

使用时报警声音变小或误报率较高时，应及时更换电池。

八、焊接工具

20W内热式电烙铁，接地线应保证接触良好。

附录

1、色环电阻电阻值计算示意图

棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 黑 金 银

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 5% 10%

-

8

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2、瓷片电容的数码表示法

一般用三位数表示，前两位表示容量有效数字，第三位表示幂指数。即“0”

6 6

的个数，默认单位为pF。1F=10uF 1uF=10pF

举例：“203”=20×10= “221”=22×10=220pF

31

“104”=10×10= “103”=10×10=

43

“102”=10×10=1000pF

2

-

9