电红外线传感器应用 热释电红外线传感器有三个端口，如图所示个接电源个接地个信 号端口，当有人进入其检测区域时，信号端口便产生个电平跳变，并维持数秒钟，我 们就是利用这个跳变来判断是否有人在这个检测区域。 图 红外线传感器 温度传感器 温度传感器简介 新型数字温度传感器具有体积更小精度更高适用电压更宽采用 线总线，在实际应用中取得了良好的测温效果。 的主要特性 独特的单线接口方式，在与微处理器连接时仅需要条口线即可实 现微处理器与的双向通讯。 测温温范围 最高分辨率为。 的般操作过程 初始化 跳过命令 温度变换命令 读暂存存储器命令 注每次读取温度都要经过上面四个过程。 的温度存储方式即温度计算 是用位存储温度，最高位为符号位，下图为它的温度存储方式 表温度存储地址分配 这是位转化后得到的位数据，存储在的两个比特的中，二 进制中的前面位是符号位，如果测得的温度大于，这位为，只要将测到的数值 乘于即可得到实际温度如果温度小于，这位为，测到的数值需要取反加 再乘于即可得到实际温度。 数码管显示电路 简介 移位寄存器是类应用很广的时序逻辑电路，在时钟脉冲的作用下，低位寄存器的 数码送给高位寄存器，作为高位寄存器的次态输出。在时钟脉冲的作用下，高位寄存 器的数码送给低位寄存器，作为低位寄存器的次态输出移位寄存器除具寄存器的功 能外，所存储的数码在时钟脉冲的作用下还可以移位。 是八位串入并出移位寄存器，其工作电压范围，大于的高电 平输入小于的低电平输入，最高响应频率为，八位并行输出可以 直接驱动八段数码管。的引脚图及功能图如下所示 图的引脚图及功能图 共阴极八段数码管简介 共阴极八段数码管是将八段发光二极管封装在起且二极管的阴极连在起，原理 图如下图所示，公共端接低电平，其它八个端口高电平点亮相应的二极管，低电平相反。 图 显示电路设计 此显示电路采用两位静态数码管显示，用八位串入并出移位寄存器作为驱 动电路，采用共阴极八段数码管原理图示意图如下 图 从图中可以看出控制线只有两条数据线移位脉冲线。它只占用很少的 口。 发光二极管电路 发光二极管简称为，它是半导体二极管的种。发光二极管的反向击穿电压约 伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。 限流电阻可用下式计算 式中为电源电压，为的正向压降，为的般工作电流。发光二极 管的两根引线中较长的根为正极，应按电源正极。 与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是工作电压很低有的仅点几伏 工作电流很小有的仅零点几毫安即可发光抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命 长通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极 管在些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。 由于的口是开漏输出，所以此电路可以设计位如下简单形式 图 数码管 数码管 蜂鸣器电路 蜂鸣器工作原理简介当控制端口通以不同频率及不同占空比的信号时蜂鸣器将发 出不同强度及不同频率的声音。由于其具有比传统的喇叭体积小，价格低等优点，所以 此次提示音电路选用蜂鸣器。具体电路见下图 图 继电器控制电路 继电器简介 继电器是种电子控制器件，它具有控制系统又称输入回路和被控制系统又 称输出回路，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流 的种自动开关。故在电路中起着自动调节安全保护转换电路等作用。 它有几个重要指标 额定工作电压正常工作时线圈所需要的电压。 直流电阻继电器中线圈的直流电阻。 吸合电流继电器能够产生吸合动作的最小电流。 释放电流继电器产生释放动作的最大电流。 触点切换电压和电流继电器允许加载的电压和电流。 蜂鸣器 继电器驱动电路设计及工作原理简介 采用晶闸管也可以用于小电流控制大电流电路，但是其控制电路比较复杂，而采用 继电器其控制电路就比较简单，且具有电气隔离作用。虽然其响应速度没有晶闸管快但 在低频情况下采用继电器控制电路较为方便。其电路图如下所示 图 电路工作原理简介当控制端口为低电平时，三极管导通继电器吸合，常闭触电断 开，常开触点闭合。当控制端口为高电平时三极管关断，继电器线圈通过二极管放电并 断开，常闭常开触电复位。 继电器 软件设计与实现 整体设计思路介绍 软件设计整体思路主程序部分进行些初始化以及温度的读取外部中断进行 红外线感应延时时间的重新加载定时器进行键盘的扫描及相关操作定时器进行 显示温控速度以及相关需要延时如倒计时等等的操作。在显示方面，进行了 些改善要显示的值有变化才进行重新刷新，否则不刷新。这样就大大提高了效率及 最终的显示效果不会出现不该亮的部分还有亮的现象。 主要部分流程图如下 主程序流程图 图 主程序开始 初始化内部资源 读取个正确温度 并选择速度 启动时间和温度显示 拉高五个按键 启动定时器 读取温度 外部中断流程图 图 定时器中断流程图 图 外部中断开始 退出外部中断 红外线感应延 时重新初始化 定时器开始 退出定时器 定时器重新 初始化 键盘消抖 定时状 态 定时状态 键盘操作 手动状态 键盘操作 自动状态 键盘操作 停止状态 键盘操作 手动状 态 自动状 态 停止状 态 智能电风扇的设计 学院计算机与控制工程学院 专业班级自动化班 学生姓名冯文科 指导教师白晓乐夏康伟 年月日 引言 随着人们生活水平及科技水平的不断提高，现在家用电器在款式功能等方面日益 求精，并朝着健康安全多功能节能等方向发展。过去的电器不断的显露出其不足 之处。电风扇作为家用电器的种，同样存在类似的问题。 现在电风扇的现状大部分只有手动调速，再加上个定时器，功能单。 存在的隐患或不足比如说人们常常离开后忘记关闭电风扇，浪费电且不说还容易 引发火灾，长时间工作还容易损坏电器。再比如说前半夜温度高电风扇调的风速较高， 但到了后半夜气温下降，风速不会随着气温变化，容易着凉。 之所以会产生这些隐患的根本原因是缺乏对环境的检测。 如果能使电风扇具有对环境进行检测的功能，当房间里面没有人时能自动的关闭电 风扇当温度下降时能自动的减小风速甚至关闭风扇，这样来就避免了上述的不足。 本次设计就是围绕这两点对现有电风扇进行改进。 总体方案设计及功能描述 本设计是以单片机控制中心，主要通过提取热释电红外传感器感应到的 人体红外线信息和温度传感器得到的温度以及内部定时器设定时间长短来控 制电风扇的开关及转速的变化。 功能描述电风扇工作在四种状态手动调速状态自动调速状态定时状态停 止状态。 手动状态时可以手动调节速度自动状态时通过温度高低自动调节速度，如果出现 手动现象则变为手动状态定时状态时可以调节定时时间，并设定是否启动定时，之后可 以手动退出，也可以在不操作秒后自动退出进入手动状态停止状态时可以被唤醒并 进入自动状态。 当没有检测到人体存在超过分钟或定时完毕时进入停止状态。 在数码管显示方面，当没有定时时，只显示气温，当定时启动时气温和定时剩余时 间以秒的速度交替显示。 系统方框图如下图所示,主要包括输入控制输出三大部分个功能模块。 图系统方框图 键盘输入 热释电红外传感器 温度传感器 数码管 发光二极管 蜂鸣器 继电器 功能模块硬件简介与实现 键盘输入电路 由于设计中用到的按键数目不多，所以可以直接用的通用端口且选用 的口内部有上拉电阻作为键盘接口。对于按键只需端接地另端接 口即可。见下图 图 热释电红外传感器模块 热释电红外线传感器原理简介 人体辐射的红外线中心波长为，而探测元件的波长灵敏度在范 围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了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，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，这样便形成了种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。 实质上热释电传感器是对温度敏感的传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组 成，在元件两个表面做成电极，如图所示。在环境温度有的变化时，由于有热释 电效应，在两个电极上会产生电荷，即在两电极之间产生微弱的电压。 热释电红外线传感器应用 热释电红外线传感器有三个端口，如图所示个接电源个接地个信 号端口，当有人进入其检测区域时，信号端口便产生个电平跳变，并维持数秒钟，我 们就是利用这个跳变来判断是否有人在这个检测区域。 图 红外线传感器 温度传感器 温度传感器简介 新型数字温度传感器具有体积更小精度更高适用电压更宽采用 线总线，在实际应用中取得了良好的测温效果。 的主要特性 独特的单线接口方式，在与微处理器连接时仅需要条口线即可实 现微处理器与的双向通讯。 测温温范围 最高分辨率为。 的般操作过程 初始化 跳过命令 温度变换命令 读暂存存储器命令 注每次读取温度都要经过上面四个过程。