基于单片机的人体红外感应系统论文

1、基于单片机的人体红外感应系统（湖南师范大学物理与信息科学学院）摘要：本设计是以AT89C52单片机作为控制核心，译码器、锁存器、人体红外传感器、LED（发光二极管）共阴数码管、时钟电路、GSM模块相结合的的监控报警系统。是对人体红外感应模块应用的一个极好例子，具有硬件电路简单、软件功能完善、控制系统可靠等特点。0引言MCS-51单片机以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理，众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统，堪称为一代“名机”，在工业测控、通信系统和家用电器控制领域中得到了广泛的应用，提高了生产效率，也提高了各种电器的性能，给人们的生活和工作带来了很大的便利。迄今为止，单片

2、机系统和模块主要用于工业控制、科学研究和教学实验等领域，实现各类系统在线信号采集和监控功能。本文尝试将MCS-5件片机应用在监控系统中。本装置可以检测某一区域内人员的有无，例如应用在对保安人员在岗与否的监测，当保安人员擅离职守时，该装置可以检测到，并记录离开时间，当达到预设时间时该装置可以给上级管理人员发送短信，告知人员离职情况，使管理人员能够对工作人员进行更好的监督管理1系统总体设计根据本设计需实现的功能，考虑到硬件电路的复杂性、性价比和软件实现的难易程度等情况。控制器由传感器模块、控制功能模块、显示功能模块和GS魄信发送模块组成。传感器模块由人体红外感应器构成，控制功能模块由单片机构成，显

3、示功能模块由74LS13驿码器、74HC57颔存器和七段数码管构成。该系统的工作原理如下：系统启动后，检测P3.0口是否为高电平，为高电平说明检测到范围内有人员存在，数码管不显示，当检测到P3.0为低电平的时，系统进入计时状态，数码管显示时间，该时间即为检测不到人员存在的时间，当到达预设时间（如30分钟）时，单片机控制GS膜块发送短信到指定手机号码，继续计时，再过一个预设时间再发送一次短信，直到检测到P3.0口为高电平或者收到指定短信内容（如A）停止计时同时关数码管。2系统硬件结构框图硬件设计采用单片机最小系统，有传感器模块，计时模块，显示模块，GS蟆块，控制模块等组成。（如图一）图一2.1传

4、感器模块传感器模块由HC-SR50普通型人体红外感应模块构成。全自动感应：当有人进入其感应范围则输入高电平，人离开感应范围则自动延时关闭局电平。输出低电平。人体红外感应模块的的技术指标如下：1 .工作电压：DC5£20V2 .静态功耗：65微安3 .电平输出：高3.3V,低0V4 .延时时间：可调（0.3秒18秒）5 .封锁时间：0.2秒6 .触发方式：L不可重复，H可重复，,默认值为H7 .感应范围：小于120度锥角，7米以内8 .工作温度：-15+70度9 .PCB7卜形尺寸：32*24mm螺丝孔距28mm螺丝孔径2mm感应透镜尺寸：（直径）：23mm（t认）2.2控制功能模块控

5、制功能模块由单片机AT89C5及晶振复位电路构成。AT89C5是一个低电压、高性能CMOS位单片机，片内含4kB的可反复擦写的读程序存储器（PEROM和128B的随机存取数据存储器（RAM）,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-5指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。AT89C52个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口。AT89C5却以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。具将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的

6、Flash存储器可有效地降低开发成本复位电路采用按键电平复位方式通过使复位端电阻和电容与VCCBS而实现。选择的电阻、电容参数适宜与12MHZ勺晶振,能够保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期。本设计的晶振电路采12MH据振。HC-SR50普通型人体红外感应模块的信号输出端Sffi过接到AT89C52P3.0脚上。(如图二)人体红外感应模块:EALI同口小0口AD.IJADlPD.2/AD2JCTAUPD.4AAD4RD.5/AD5RO.O/ADURSTFg.TAg7的加M的.廿四F2陋WPSENP2.即司1ALU为.串同才a口!5g13F2J/A14；pieoiP«1/T5BE

7、PJ|QXD>P31/TWpa.arffrrrPl.3Pi.4P工4/TOPl.3F3.5H1PISF$.曲顷RPl.7FIT市芍16U22=道1±-4一±±U8-7ft-5THf/l-lrJ-Is78n-I23-4?_n-.M-.M-3B-_ir."l-lJ.T-2上MA222I-IIIII-I-I图二2. 3显示功能模块显示功能模块由74LS138译码器、锁存器74HC573和共阴极数码管HS410561K勾成。74LS138的3个输入分别接单片机的P2.2,P2.3,P2.4,8个输出分别接8个数码管的位选线，在显示模块中74LS138用作为位选。74HC57妫高性能硅门CMOS器件,8个输入接AT89C51的P0口，在显示模块中74HC573乍为段选。（如图三）图三2.4GSMII块GSMI块通过串口线与系统连接，当计时电路计时到指定时间的时候单片机通过AT指令控制GSMI块发送短信到指定手机.3系统软件设计开始口系统初始化”3L计时显示心发送消息一图四结束语本文设计的单片机系统是对人体红外感应模块的一个很好的应用。该系统除用作工作人员在岗与否的监测外，还可以作为防盗报警系统，当主人外出时，如有盗贼闯入住宅，该装置便可及时通知主人及时报警。该系统体积小，成本