封锁解除。顾客再经过H2时，H2输出的高电平经两个与非门后使CP2出现一个正脉冲，Q2翻转为高电平，后续电路开始工作，同时D1变为低电平。Q2输出的一个支路开始给C1充电，随着C1上的电压不断升高，D触发器的复位端R工作，Q1和Q2重新变为低电平。C1通过二极管向Q2放电，C1两端电压降低使R恢复低电平。顾客完全走出H2的感应范围后，D1回复高电平。这里面，控制模块输出端Q持续输出高电平的时间由R2和C1决定，t≈0.693 R2C1，大概约为2.2秒，足够支持扬声器播报完预置语音。如果后续发生电路需要更长的高电平支持，只需适当调整R2和C1即可。
当顾客离开时，先经过H2，H2输出高电平促使D1跳变为低电平，且由于Q1的低电平封锁与非门，H2信号无法传输到CP2，Q2状态不变，后续电路无法工作。顾客再经过H1时，因为此时仍处于H2的探测范围（两传感器有重叠感应区域），D1保持低电平。所以尽管CP1出现正脉冲信号，Q1继续保持低电平不变，H2始终处于封锁状态，确保不出现误报。顾客走出H2感应区后，D1恢复高电平，系统重新进入等待状态。
这里如果不使用H2控制D1，将D1如同D2一样始终接至高电平，则当连续有顾客出门时就会产生误报。原理很简单，当第一位顾客离开时，虽然模块输出Q保持低电平不变，但他经过H1时会给一个正脉冲信号使Q1输出高电平，导致H2端的封锁解除。如果此时再有一位顾客离开，H2探测到的信号毫无阻碍的传输到CP2，Q2输出高电平，电路工作，出现误报。
3.1.5 发声模块设计
发声模块的设计选用KD5603语音芯片，内含“请开门”的预存语音。三极管选用9013，扬声器采用8Ω，0.25W。
平时，因音乐芯片触发端无信号，电路处于等待状态，扬声器不发声。一旦控制模块输出高电平，KD5603的触发端TRIG受高电平触发，芯片内部输出储存的语音信号，经三极管放大后推动扬声器发声。
3.1.6 供电模块设计
根据前面各个模块的元件，芯片要求，采用+5V直流电源供电。
3.2 整体电路图
3.2.1 整体电路图
图3-3 系统总电路图
3.2.2 工作原理
无人进出时，传感器无感应信号输出，触发器D1输出低电平使H2的输出信号被封锁，触发器D2输出低电平使扬声器不会发声，整个电路处于等待状态。
如果有人进入，H1先输出正脉冲信号，Q1输出高电平，H2解封锁。随后H2输出的正脉冲信号使触发器D2输出高电平，促使音乐芯片输出语音信号，在经三极管放大信号，扬声器工作，同时电容C1被充电。直到C1上电压达到R的工作电压，Q1、Q2被迫复位，音乐芯片不再输出语音信号，扬声器停止工作。同时C1经二极管向Q2放电，R回复低电平。
如果有人离开，H2先输出的正脉冲信号在与非门处被Q1封锁，无法传递到后续电路，扬声器不工作。
第4章 安装与调试
4.1 器件准备
本次电路设计需要用到的实验器件如下：
Protel是PORTEL公司在80 年代末推出的EDA 软件,在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件。Protel 99SE覆盖了以PCB为核心的整个物理设计,能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析、验证和设计数据管理。
Protel 99SE共分为5个模块，分别是原理图设计，PCB设计（包含信号完整性分析)，动布线器，原理图混合信号仿真，PLD设计。这里主要用到原理图设计和仿真。
4.2 搭接电路
焊接元器件的时候必须注意不要出现虚焊、漏焊之类的问题。
电路的搭建是在面板上完成的，必须弄清楚面板的内部链接关系，以免造成电路的短路或者断路。在连接电路时，常出现导线虽已插入插孔，但未能与面板内部铁片紧密接触，是电路无法形成通路，从而导致实验现象无法出现。由于电路较为复杂，连线较多，在实际连接时要十分注意导线两侧管脚是否接通。
4.3 调试电路
使用 Protel进行电路仿真有一定的次序性，中间每一项都不可少，特别是建立 Spice 网络表，一定不能忘记，而且每次修改原理图后，都要重新建立 Spice网络表。要想在Protel中实现仿真，则绘制原理图时应该选择定义了仿真特性的元器件及芯片。Protel 99SE提供了大量的仿真用元件，每个都链接到标准得SPICE模型，5800个仿真用元件分别在Sim.Ddb数据库的28个库中。尽管仿真元件很多，但仍不能满足要求，例如这里用到的HN911和音乐芯片就无法仿真。因此这里只对控制模块进行仿真。因为我们已经知道HN911的输出参数，故可以用信号源进行模拟替代，不影响整个设计的正确性。而且通过前面的分析，只要控制模块运行正常，整个设计就基本不存在问题。
第5章 结论
本文根据现有的芯片及技术，运用数字电路和模拟电路知识，设计了一个简单可用的红外感应式门铃。在实现了最基本的感应并发声的门铃功能后，通过改进，使得门铃可以判别顾客行走方向，为继续增加拓展功能预留空间。并且通过仿真，证实设计的可用性。
本文最终目的是设计出一个感应式门铃，但更多的是展示红外感应技术在日常生活中的应用。同样在这里最应该深入研究和掌握的也是红外感应技术。真正的红外感应技术可以说体现了一个国家的科技水平，在军事、工农业上均有非常重要的地位，是目前乃至今后一段时期内一个重点发展方向，因此非常具有研究价值。
总的来说，此红外感应式门铃的设计对研究红外感应技术具有一定的参考价值。相信在此基础上，根据具体探测环境，充分考虑影响传感器的因素，合理修改、优化信号处理电路，增加电路功能，减少误检测，提高电路稳定性，就可以达到比较完美的非常实用的感应式门铃。
参考文献
[1] 李诗海． CD4013原理与应用[J]．电子制作．2000．第1期：38. [2] 董雪峰．HN911的红外探测模块及其应用[B]．电子世界．2004． [3] 瞿贵荣．菲涅尔透镜及其应用[J]．家庭电子．2005．
[4] 闫军，庄乾章．热释电红外传感器的类别特性及应用[J]．长春大学学报．2004． [5] 赵广林．看图快速学Protel 99SE电路设计与制版[M]．北京：电子工业出版社．2009. [6] 吕璠．热释电红外报警器的设计[A]．廊坊师范学院学报．2008．
[7] 汤姆·彼得鲁德利斯著，张宝玲，董启雄，李晓波译[M]．电子技术完全实践．北京：科学出版社．2006.
[8] 张晓东，吴有仓．电工实用电子制作[M]．北京：国防工业出版社．2005.
东北石油大学课程设计成绩评价表
课程名称 题目名称 学生姓名 序号 评价项目 工作量、工作态度和出勤率 学号 光电检测技术 红外感应式语音门铃电路设计 0 指导教师姓名 职称 满分 评分 指 标 按期圆满的完成了规定的任务，难易程度和工作量符合教学要求，工作努力，遵守纪律，出勤率高，工作作风严谨，善于与他人合作。 课程设计选题合理，计算过程简练准确，分析问1 20 2 课程设计质量 题思路清晰，结构严谨，文理通顺，撰写规范，图表完备正确。 45 3 4 总分 创新 答辩 工作中有创新意识，对前人工作有一些改进或有一定应用价值。 能正确回答指导教师所提出的问题。 5 30 评语： 指导教师： 年 月 日