红外报警实验报告

1、西安邮电大学实 验 报 告课程名称：光电系统嵌入式开发与应用实验院系名称：电子工程学院光电子技术系学生姓名：郭欣（27）专业名称：光电信息科学与工程班 级：光电1308指导教师：余娟时间：2015年 月 日至2015年 月 日实验三：红外报警系统1、 实验目的1、 了解发光二极管的具体应用；2、练习自拟简单的光电系统试验； 3、了解主动式和被动式光电报警系统设计原理； 4、利用单片机进行数据采集与分析并进行声音和光报警。二、实验器材1、51开发板一套；2、TSAL6200为红外发光二极管；3、HS0038B红外一体化接收头。三、实验原理1、主动式红外报警 主动红外入侵报警器是由发射部分和接收部

2、分组成，发射部分是由发光源、光源驱动组成；接收部分是由光电传感器、放大器、信号处理器等部分组成。工作思路为：由接收部分中的红外光电传感器把光信号转换成电信号，经过电路处理后传给报是一种红外线光束遮挡型报警器，发射部分中的红外发光二极管在驱动的激发下，发出一束经过调制的红外光束(此光束的波长约在0.80.95微米之间)，经过防范区到达接收部分，构成了一条警戒线。正常情况下，接收部分收到的是一个稳定的光信号，当有人入侵该警戒线时，红外光束被遮挡，接收部分收到的红外信号发生变化，提取这一变化，经放大和适当处理，控制器发出的报警信号。2、应用器件介绍发射部分和接收部分均采用单片机进行控制，红外发射和接

3、收采用与红外遥控相同的红外发射接器件。发射部分主要器件为TSAL6200，接收部分主要器件为HS0038B。（1） TSAL6200为红外发射二极管，波长为940nm。（2） HS0038B为一红外一体化接收头，其内部接收红外信号频率为38kHz，周期约26s，它同时对信号进行放大、检波、整形得到TTL电平的编码信号，再送给单片机。管教图如下4、 实验步骤（1） 整体思路 1.无障碍物，不报警；2.出现障碍物，报警；3.障碍物离开，停止报警；4.系统上电时有障碍物，应不报警，障碍物离开后应能正常工作；5.发射部分未上电，不报警，上电后应能正常工作。红外发射装置：由单片机控制部分和红外发射电路组

4、成，红外发射电路以红外发光二极管为核心。通过单片机控制红外发射电路是否发射红外信号，以及发射什么样的信号。红外接收装置：由单片机控制部分和红外接收电路组成。红外接收电路以红外一体化接收头（HS0038）为核心，实现红外光信号到电信号的转换。单片机部分实现红外信号的有无判断，以确定是否需要报警。（二）硬件设计： 1. 发射电路：其发射电路有多种设计方案，最简单就是就是通过单片机一IO口直接控制二极管一端，二极管另一端接地或者接电源，为了保护二极管，一般会串一个阻值较小的电阻。二极管一般有标定的工作电流，最好是设计的电路和二极管的工作电流一致。当然也可以让二极管工作在某些工作电流下以适应不同的工作

5、距离。如图（左）1管脚接单片机某一IO口，2脚接电源VCC。 发射电路 接收电路2.接收电路：Hs0038b可以直接和单片机相连，hs0038b的电源和地直接和单片机的电源和地相连，OUT连接单片机某一IO管脚。参考电路如上图（右）：3. 报警部分报警电路以蜂鸣器为核心，电路如下： 4.硬件连接图（三）软件设计：1.软件思想 该系统软硬件设计主要遵循nec编码协议。该协议主要部分介绍如下：头码： 9ms高电平 + 4.5ms低电平 码0： 0.56ms高电平 + 0.56ms低电平 码1： 0.56ms高电平 + 1.68ms低电平 结束位: 0.56ms高电平 发码顺序为先发低位再发高位 单

6、键码 ：头码 + 16位系统码 + 8位数据码 + 8位数据码反码 连续键码（发简码）：9ms高电平 + 2.25ms低电平 + 结束位 简码重复周期：108ms引导码 + 系统码（16位）+ 数据码（8位）+ 数据码反码（8位）+ 结束码引导码由一个9ms的载波波形和4.5ms的关断时间构成地址碼共16bit,低8位在前，高8位在后8bit命碼及其反碼编码采用脉冲位置调制方式（PPM），用脉冲之间的时间间隔来区分“0”和“1”。重复发送，如果第一次指传输結束后，还检测到该按键仍然按着，則每隔108ms重复发送一次，但代码变了，如下：载波频率为38KHz，占空比可以是1/3、1/4或者1/5,

7、如下图：完整波形：2. 发射部分3. 接收程序4.添加计数功能每当报警一次，液晶显示器就显示一次，一直记录报警的次数，程序如下： while(1) if(TF0=1) sum+; while(TF0=1) Beep= 1; DelayMs(5); Beep= 0; DelayMs(5); DisplayOneChar(0, 0,W); DisplayOneChar(0, 1,A); DisplayOneChar(0, 2,R); DisplayOneChar(0, 3,N); DisplayOneChar(0, 4,I); DisplayOneChar(0, 5,N); DisplayOneC

8、har(0, 6,G); DisplayOneChar(1, 0,S);/以十进制显示sum值 DisplayOneChar(1, 1,U); DisplayOneChar(1, 2,M); DisplayOneChar(1, 3,=); DisplayOneChar(1, 4, sum/100%10+0x30);/显示十位数据 DisplayOneChar(1, 5, sum/10%10+0x30);/显示个位数据 DisplayOneChar(1, 6, sum%10+0x30);/显示个位数据 5.中断4、 注意事项1、不要带电操作2、注意各个器件的正负极3、眼睛不要离红外二极管太近五、

9、实验结果 当障碍物进入发射端与接收端之间时，蜂鸣器会发出警告，与此同时，液晶显示屏上会显示障碍进入的次数即报警次数。6、 实验小结 在本次实验中，需要两个人进行合作，一个发射端，一个接收端，并且在原有的要求下添加了计数的功能，再次用到了液晶显示部分，对所用到的器件也有了新的认识，学习到了红外的基本知识，由于刚开始对实验目的不甚明了，导致在开始的时候并没有及时按照要求设计出来，在询问老师过后，经过计算编辑最终得到了预想中的实验结果，受益匪浅。 光电系统嵌入式开发与应用实验实验考核记录表学生姓名： 郭欣 学号： 05138238（27） 班级：光电1308 2015 年 月 日小分原理操作功能报告质量纪律卫生评分备注评分标准5非常清晰非常熟练有新意非常好非常好（时间）4清晰熟练完成好好好3较清晰较熟练较好完成较好较好2不够清晰不够熟练基本完成不够好不够好1不清