使用PIC單片機開發(fā)的被動紅外傳感器模塊的報警器

使用PIC單片機開發(fā)的被動紅外傳感器模塊的報警器在本文中，單片機開發(fā)工程師們分享了一個使用PIC單片機開發(fā)的被動紅外（PIR）傳感器模塊的報警器。在這個方案中，我們使用PIC12F635單片機進行開發(fā)，持續(xù)監(jiān)控傳感器模塊的輸出，并在其激活時打開蜂鳴器。一、被動紅外（PIR）報警器方案的原理某些半導體材料具有暴露于熱紅外輻射時會產生表面電荷的特性。這種現象稱為熱電。被動紅外（PIR）傳感器模塊的工作原理相同。人體以紅外線輻射的形式輻射熱量，最大約為9.4微米。人體的存在會導致熱釋電傳感器感應到的周圍環(huán)境的IR輪廓發(fā)生突然變化。PIR傳感器模塊在板上具有儀表電路，該儀表電路將該信號放大到適當的電壓電平以指示運動的檢測。PIR傳感器需要大約10到60秒的初始穩(wěn)定時間才能正常運行。在這段時間內，傳感器要熟悉周圍的環(huán)境，并應避免其視野內的任何運動。PIR傳感器的典型范圍為6米，其設計旨在適應緩慢變化的條件，例如隨著時間的流逝，周圍溫度分布的逐漸變化。但是，傳感器會響應任何輪廓的突然變化（例如，人體運動）。這就是為什么不應將PIR傳感器模塊放置在加熱器，交流電源插座或任何會在周圍環(huán)境中產生快速變化的地方的原因。PIR傳感器模塊通常具有3針連接：Vcc，輸出和接地。引腳排列可能會有所不同，因此我建議查看制造商的數據表以確認引腳。有時候，他們確實在板上靠近引腳的地方有標簽。我所擁有的一個可以做到，它可以通過5-12V電源供電，因為它具有自己的穩(wěn)壓器。當檢測到運動時，輸出變高。此外，它還有3針跳線選擇，可用于單觸發(fā)或連續(xù)觸發(fā)輸出模式。這兩個位置帶有標簽H和L。當跳線位于H位置時，當反復重新觸發(fā)傳感器時，輸出將保持高電平。在位置L，每次觸發(fā)傳感器，輸出就變高和變低。因此，在此模式下，連續(xù)運動將產生重復的高/低脈沖。傳感器模塊的前部具有菲涅耳透鏡，可將紅外光聚焦到傳感器元件上。二、紅外報警器方案電路圖該紅外報警器方案的電路圖非常簡單，這里使用4節(jié)AA電池為電路供電，可提供6V電源。串聯(lián)使用一個二極管將電壓降至5.4V，因為PIC單片機的工作電壓應低于5.5V。此外，在電源極性相反的情況下，該二極管還可以為電路提供保護。我已經使用NI-MH可充電電池（可提供4.8V）對電路進行了測試，并且可以正常工作，但是我建議使用堿性電池（每個1.5V）以提高性能。你也可以使用9V電池，但是電路中需要LM7805穩(wěn)壓器IC。PIR傳感器模塊的輸出通過PIC12F635的GP5（引腳2）進行監(jiān)控。當檢測到運動時，此輸出約為3.3V（我的傳感器模塊的板上有3.3V穩(wěn)壓器IC）。你仍然可以使用該電壓作為PIC12F635的有效邏輯高電平，但我更喜歡使用該電壓來驅動NPN晶體管（BC547）的基極，以便在集電極處獲得邏輯電壓的完整擺幅?，F在，單片機監(jiān)視晶體管的集電極上的電壓。在正常情況下，晶體管截止，集電極輸出為邏輯高電平（+5V）。當檢測到運動時，傳感器模塊的高輸出使晶體管飽和，并且集電極處的電壓下降至邏輯低。觸發(fā)器的跳線選擇在H位置，因此只要運動存在，傳感器的輸出將保持有效。注意，PIC12F635單片機使用4.0MHz的內部時鐘源。在本方案中，MCLR功能被禁用，WDT為OFF。LED通過串聯(lián)的限流電阻連接到端口GP4。電源打開時，LED閃爍3次。這表示系統(tǒng)已啟動。端口引腳GP2驅動壓電蜂鳴器。壓電蜂鳴器在其諧振頻率處提供最大的輸出聲壓。我使用的壓電蜂鳴器是EFM-290ED，其諧振頻率為3.4±0.5KHz。玩了一點之后，我發(fā)現最大的輸出聲音約為3725Hz。盡管規(guī)范說工作電壓為7-12V，但僅用5V供電時會產生很大的聲音。該方案用C語言編寫，并使用MikroCProforPIC進行編譯。首次打開電源時，LED閃爍3次，表明系統(tǒng)已打開電源。然后，單片機等待60秒鐘，然后開始監(jiān)視PIR傳感器輸出。需要注意的是，首次開啟電源時，PIR傳感器需要此等待一小會時間才能穩(wěn)定下來。當單片機檢測到傳感器被觸發(fā)時，它以3725Hz方波驅動壓電蜂鳴器。MikroC具有用于生成聲音的內置庫（Sound_Play（））。另一個需要注意的問題是當感應到運動時你想要讓警報響多長時間，這取決于你對單片機進行編程的設置。由于傳感器處于重新觸發(fā)模式，因此只要持續(xù)感測到運動，蜂鳴器就會保持打開狀態(tài)。如果運動消失，并且傳感器輸出變?yōu)檫壿嫷碗娖?，則蜂鳴器不會立即停止，但仍會打開約10秒鐘，但頻率略有不同（3570Hz）。如果再次檢測到運動，它將以其峰值諧振頻率（3725Hz）驅動壓電蜂鳴器。三、紅外報警器方案源代碼sbitSensor_IPatGP5_bit;//sensorI/PsbitLEDatGP4_bit;//LEDO/Punsignedshorttrigger，counter;voidGet_Delay（）{Delay_ms（300）;}voidmain（）{CMCON0=7;TRISIO=0b00101000;//GP5，5I/P‘s，RestO/P’sGPIO=0;Sound_Init（&GPIO，2）;//BlinkLEDatStartupLED=1;Get_Delay（）;LED=0;Get_Delay（）;LED=1;Get_Delay（）;LED=0;Get_Delay（）;LED=1;Get_Delay（）;LED=0;Delay_ms（60000）;//45SecdelayforPIRmodulestabilizationcounter=0;trigger=0;do{while（！Sensor_IP）{//SensorI/PLowSound_Play（3725，600）;Delay_ms（500）;trigger=1;counter=0;}