【正文】 的信號(hào)，它不能分辨人體運(yùn)動(dòng)的方向，不能依據(jù)人體運(yùn)動(dòng)不同的方向產(chǎn)生不同的信號(hào)觸發(fā)相應(yīng)控制電路。為此，本設(shè)計(jì)利用了兩個(gè)熱釋電傳感檢測(cè)技術(shù)裝置，兩個(gè)之間有一定的距離，根據(jù)信號(hào)的先后順序，來(lái)判斷人是進(jìn)入還是出去，通過(guò)產(chǎn)生的不同的信號(hào)去觸發(fā)相應(yīng)的控制電路，實(shí)現(xiàn)要求。 紅外探測(cè)模塊紅外探測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)的功能是將感應(yīng)到的人體紅外線轉(zhuǎn)換為可用的驅(qū)動(dòng)電信號(hào)。本模塊的紅外感應(yīng)部分采用熱釋電紅外線傳感器。它能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。整個(gè)探測(cè)模塊主要由光學(xué)系統(tǒng)，熱釋電紅外傳感器，信號(hào)濾波和放大信號(hào)處理構(gòu)成。如果使用獨(dú)立元器件完成信號(hào)處理的各項(xiàng)功能會(huì)比較復(fù)雜。這里采用人體紅外感應(yīng)模塊HCSR501. 仿真電路設(shè)計(jì)在軟件設(shè)計(jì)部分，分別采用兩個(gè)按鍵代替兩個(gè)人體紅外感應(yīng)模塊HCSR501。，表示有人進(jìn)入，此時(shí)會(huì)觸發(fā)相應(yīng)部分的高電平，從而響起“你好，歡迎光臨”的門鈴聲；同樣，響起“謝謝光臨”的門鈴聲；從而起到迎賓的效果。在現(xiàn)實(shí)中，當(dāng)兩個(gè)傳感器幾乎同時(shí)接收到感應(yīng)時(shí)，系統(tǒng)將依照先接收到的信號(hào)作出相應(yīng)反應(yīng)。K2K1 紅外探測(cè)模塊仿真電路 HCSR501紅外探測(cè)模塊原理HCSR501是基于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制模塊，采用德國(guó)原裝進(jìn)LHI778探頭設(shè)計(jì)，靈敏度高，可靠性強(qiáng)，超低電壓工作模式，廣泛應(yīng)用于各類自動(dòng)感應(yīng)電器設(shè)備，尤其是干電池供電的自動(dòng)控制產(chǎn)品。 HCSR501紅紅外探測(cè)模塊的電氣參數(shù) 電氣參數(shù)產(chǎn)品型號(hào)HCSR501人體感應(yīng)模塊工作電壓范圍靜態(tài)電流50uA電平輸出 V /低0V觸發(fā)方式L不可重復(fù)觸發(fā)/H重復(fù)觸發(fā)(默認(rèn)重復(fù)觸發(fā))延時(shí)時(shí)間(可調(diào))可制作范圍零點(diǎn)幾秒幾十分鐘封鎖時(shí)間(默認(rèn))可制作范圍零點(diǎn)幾秒幾十秒電路板外形尺寸32mm*24mm感應(yīng)角度100度錐角工作溫度15+70度感應(yīng)透鏡尺寸直徑:23mm(默認(rèn))功能特點(diǎn):(1)全自動(dòng)感應(yīng):人體進(jìn)入其感應(yīng)區(qū)域時(shí)輸出為高電平，人體離開感應(yīng)區(qū)域時(shí)則關(guān)閉高電平，輸出低電平。（2）兩種觸發(fā)方式： 1） 不可重復(fù)觸發(fā)方式:即就是感應(yīng)輸出高電平以后，當(dāng)延時(shí)時(shí)間段一結(jié)束，則輸出將自動(dòng)的從高電平變?yōu)榈碗娖剑?2）可重復(fù)觸發(fā)方式：即就是感應(yīng)輸出高電平以后，當(dāng)在延時(shí)時(shí)間段之內(nèi)時(shí)，假如有人體在其感應(yīng)范圍內(nèi)活動(dòng)，其輸出將一直保持在高電平，直到人體離開后延時(shí)才會(huì)將高電平變?yōu)榈碗娖剑慨?dāng)紅外感應(yīng)模塊檢測(cè)到人體的活動(dòng)后，就自動(dòng)延時(shí)一個(gè)時(shí)間段，并且把最后一次的活動(dòng)時(shí)間作為延時(shí)時(shí)間的起點(diǎn))。（3）溫度補(bǔ)償(出廠時(shí)未設(shè))：在夏天當(dāng)環(huán)境溫度升高到30～32℃時(shí)，探測(cè)距離就會(huì)稍變短，溫度補(bǔ)償也可作一定的性能補(bǔ)償。（4）(默認(rèn)設(shè)置: 封鎖時(shí)間)：感應(yīng)模塊在每一次感應(yīng)輸出后即就是高電平變成低電平時(shí)，緊跟著可以設(shè)置一個(gè)封鎖時(shí)間段，在這一時(shí)間段內(nèi)感應(yīng)器不會(huì)接受任一感應(yīng)信號(hào)。這種功能可以實(shí)現(xiàn)“感應(yīng)、具備感應(yīng)封鎖時(shí)間的輸出時(shí)間及“封鎖時(shí)間”兩者的間隔工作，可以應(yīng)用于間隔探測(cè)產(chǎn)品；同時(shí)這種功能也可有效抑制負(fù)載切換過(guò)程中產(chǎn)生的各種干擾。(此時(shí)間可以設(shè)置在零點(diǎn)幾秒 —幾十秒鐘范圍內(nèi))。（5）工作電壓的范圍較寬：。（6）微功耗:靜態(tài)電流50微安，特別適用于干電池供電的自動(dòng)控制產(chǎn)品。（7）輸出高電平信號(hào)：可方便與各類電路實(shí)現(xiàn)對(duì)接功能。HCSR501紅外探測(cè)模塊原理圖，、： HCSR501紅外探測(cè)模塊原理圖工作原理：人體都有恒定的體溫，一般在37度，所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10UM左右的紅外線，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10UM左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10UM左右的紅外線通過(guò)菲涅爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。 HCSR501硬件圖在迎賓記錄器系統(tǒng)中，單片機(jī)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的中心部件，其工作效率的高低關(guān)系到系統(tǒng)效率的高低以及系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。52系列單片機(jī)成本低，穩(wěn)定性好，該系統(tǒng)中采用Atmel公司生產(chǎn)的AT89C52 來(lái)實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)AT89C52 主要用于對(duì)人體紅外感應(yīng)信號(hào)的接收和辨認(rèn)、檢測(cè)按鍵狀態(tài)、語(yǔ)音、以及數(shù)碼管的顯示情況等。 AT89C52管腳圖在此設(shè)計(jì)中單片機(jī)選擇了Atmel公司的AT89C52。AT89C52是一個(gè)低功耗，高性能的CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)包含8KBytes ISP(In System Programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，該元件采用Atmel公司的高精度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造而成，兼容標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令系統(tǒng)以及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 具有如下的標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 AT89C52 可以降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)進(jìn)行工作。在掉電保護(hù)方式下，RAM的內(nèi)容被保存下來(lái)，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)的一切工作也停止下來(lái)，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35Mhz，6T/12T可選。AT89C52單片機(jī)的特點(diǎn)如下:靈活的ISP在線系統(tǒng)編程。只需要一條ISP下載線就可以直接把PC上編譯好的程序?qū)懙絾纹瑱C(jī)和程序存儲(chǔ)器中，不需要購(gòu)買仿真器、芯片適配器等設(shè)備。32個(gè)可編程的I/O口線。提供了豐富的I/O口資源。6個(gè)中斷源。3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。256字節(jié)內(nèi)部RAM。全雙工串行UART通道。1000次可重復(fù)擦寫周期。引腳功能說(shuō)明如下：輸入/輸出引腳（I/O口線）～:P0口8位雙向I/O口，占39～32腳；～:P1口8位準(zhǔn)雙向I/O口，占1～8腳；～:P2口8位準(zhǔn)雙向I/O口，占21～28腳；～:P3口8位準(zhǔn)雙向I/O口，占10～17腳；控制口線PSEN(29腳)：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。 ALE/PROG(30腳)：地址鎖存允許/編程信號(hào)。EA/VPP(31腳)：外部程序存儲(chǔ)器地址允許/固化編程電壓輸入端。RST/VPD(9腳)：RST是復(fù)位信號(hào)輸入端,VPD是備用電源輸入端。電源及其它Vcc(40腳)：電源端+5V。GND(20腳)：接地端。XTALl、XTAL2(19～18腳)：時(shí)鐘電路引腳。當(dāng)使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，這兩個(gè)引腳端外接石英晶體和微調(diào)電容。當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于外接外部時(shí)鐘源。，單片機(jī)的電源采用5V供電，向單片機(jī)提供一個(gè)正弦波信號(hào)作為基準(zhǔn)，決定單片機(jī)的執(zhí)行速度。圖中的電容起穩(wěn)定作用。其復(fù)位電路采用混合復(fù)位電路，在上電的時(shí)候會(huì)自動(dòng)復(fù)位，也可手動(dòng)復(fù)位。方便在單片機(jī)死機(jī)的時(shí)候進(jìn)行重啟。 單片機(jī)最小系統(tǒng)，XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石英晶體振蕩器和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有6個(gè)狀態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為2個(gè)振蕩周期，所以一個(gè)機(jī)器周期共有12個(gè)振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，一個(gè)振蕩周期為1/12us，故而一個(gè)機(jī)器周期為1us。 時(shí)鐘電路圖: 單片機(jī)復(fù)位電路單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計(jì)數(shù)器PC＝0000H，這表明程序從0000H地址單元開始執(zhí)行。單片機(jī)冷啟動(dòng)后，片內(nèi)RAM為隨機(jī)值，運(yùn)行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi)RAM區(qū)中的內(nèi)容，21個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值。 數(shù)碼顯示模塊數(shù)碼管由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，可以通過(guò)各種組合方式來(lái)顯示數(shù)字0字符A、F、H、L、P、R、U、Y、符號(hào)以及小數(shù)點(diǎn)。（a）所示為數(shù)碼管外部結(jié)構(gòu)。數(shù)碼管分為共陽(yáng)極和共陰極兩種，（b）為共陰極，（c）為共陽(yáng)極。（a） 外型結(jié)構(gòu) （b） 共陰極 （c）共陽(yáng)極 數(shù)碼管外部結(jié)構(gòu)共陰極數(shù)碼管：8個(gè)發(fā)光二極管的陰極連接在一起，一般情況下，公共陰極接的是低電平（通常接地），其它管腳分別接段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，當(dāng)某一段的驅(qū)動(dòng)電路輸出高電平時(shí)，這一端口所連接的字段被導(dǎo)通并被點(diǎn)亮，依照發(fā)光字段的各種組合可以顯示出不同的數(shù)字或者字符。這時(shí)就要求段驅(qū)動(dòng)電路提供額定的段導(dǎo)通電流，并且需要根據(jù)電源以及額定的段導(dǎo)通電流來(lái)確定相對(duì)應(yīng)的限流電阻。共陽(yáng)極數(shù)碼管：8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起，一般情況下，公共陽(yáng)極接的是高電平（通常接電源），其它管腳分別接段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，當(dāng)某一段的驅(qū)動(dòng)電路輸出低電平時(shí)，這一端口所連接的字段被導(dǎo)通并被點(diǎn)亮，依照發(fā)光字段的各種組合可以顯示出不同的數(shù)字或者字符。這時(shí)要求段驅(qū)動(dòng)電路能夠吸收額定的段導(dǎo)通電流，并且根據(jù)電源以及額定的段導(dǎo)通電流來(lái)確定相對(duì)應(yīng)的限流電阻。本設(shè)計(jì)采用四位一體共陰數(shù)碼管，（a）為數(shù)碼管的實(shí)物引腳圖，（b）為此共陰數(shù)碼管的內(nèi)部邏輯圖，（c）為四位共陰數(shù)碼管封裝圖。（a） 四位一體共陰數(shù)碼管實(shí)物引腳圖（b） 四位一體共陰數(shù)碼管內(nèi)部邏輯圖（c） 四位一體共陰數(shù)碼管封裝圖數(shù)碼管接口電路有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示指的是數(shù)碼管顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或者恒定截止。這種顯示方式的各位數(shù)碼管之間相互獨(dú)立，公共端恒定接正電源（共陽(yáng)極）或者接地（共陰極）。每個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)字段分別與一個(gè)8位I/O口地址連接，I/O口一有段碼輸出，相應(yīng)的字符就顯示出來(lái)，直到I/O口輸出新的段碼之前一直保持不變。采用靜態(tài)顯示方式有許多優(yōu)點(diǎn)，例如：較小的電流就可以得到較高的亮度，并且占用CPU的時(shí)間較少，編程簡(jiǎn)捷，顯示利于監(jiān)制，但是其占用了較多的口線，硬件電路較復(fù)雜，成本又高，所以只適合于用來(lái)顯示位數(shù)比較少的情況。動(dòng)態(tài)顯示是逐位輪流點(diǎn)亮各個(gè)數(shù)碼管，這種通過(guò)逐位來(lái)點(diǎn)亮顯示器的方法叫做位掃描。通常情況下，各位數(shù)碼管的段選線相對(duì)應(yīng)的并聯(lián)連在一起，由一個(gè)8位的I/O口進(jìn)行控制；各位的位選線（公共陰極或陽(yáng)極）則由其它的I/O口線來(lái)控制。動(dòng)態(tài)方式顯示時(shí)，各位數(shù)碼管在不同時(shí)刻輪流被選通，若想要讓其穩(wěn)定的進(jìn)行顯示，則必須采用掃描的方式，即就是在某一時(shí)刻只需選通一位數(shù)碼管，并且送出相對(duì)應(yīng)的段碼，在另一時(shí)刻選通另外一位數(shù)碼管，并且送出相對(duì)應(yīng)的段碼，按照這一規(guī)律循環(huán)操作，就可以使各位數(shù)碼管顯示出預(yù)定顯示的字符，盡管這些字符是在不同時(shí)刻顯示出來(lái)的，但由于人的眼睛存在一定的視覺(jué)暫留效應(yīng)，所以只要每位字符的顯示間隔足夠短就可以給人造成一種同時(shí)顯示的錯(cuò)覺(jué)。采用動(dòng)態(tài)顯示方式可以節(jié)省I/O口的使用，硬件電路相對(duì)于靜態(tài)來(lái)說(shuō)也較其簡(jiǎn)單，但是其亮度顯示不如靜態(tài)方式，并且在顯示位數(shù)較多時(shí)，CPU要依次進(jìn)行掃描，所以要占用CPU較多的時(shí)間。 數(shù)碼管顯示電路圖數(shù)碼管是由7段發(fā)光管組成的8字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)總共是8個(gè)。共陰極是他們的公共端接負(fù)極。掃描型是指幾位的數(shù)碼管的段選位都是并聯(lián)在一起的，由他們的位選位來(lái)控制某一位的數(shù)碼管點(diǎn)亮。動(dòng)態(tài)掃描方式顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用極為廣泛的顯示方式之一。其接口電路將所有顯示器的8個(gè)段ah同名端連接在一起，而每個(gè)顯示器的公共極COM是獨(dú)立地受I/O線控制的。CPU向字段的輸出口發(fā)送字形碼時(shí)，所有的顯示器接收到同樣的字形碼，但究竟是哪個(gè)顯示器被點(diǎn)亮，則取決于COM端，而這個(gè)端是由I/O控制的，因此我們就可以自己決定某一時(shí)刻顯示某一位了。而所謂的動(dòng)態(tài)掃描實(shí)際上就是指采用分時(shí)的方法，輪流對(duì)各個(gè)顯示器的COM端進(jìn)行控制，使各個(gè)顯示器輪流被點(diǎn)亮。在輪流被點(diǎn)亮的掃描過(guò)程中，每一位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間相當(dāng)短暫（約1ms），但因?yàn)槿说囊曈X(jué)暫留現(xiàn)象以及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位顯示器并非同時(shí)被點(diǎn)亮，但是只要掃描速度足夠的快，給人的感覺(jué)就會(huì)是一組穩(wěn)定的數(shù)據(jù)顯示，不會(huì)有閃爍感的感覺(jué)。本次設(shè)計(jì)所實(shí)現(xiàn)的功能為：當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行加法運(yùn)算，有人出去時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行減法運(yùn)算，數(shù)碼管顯示出當(dāng)前店面里所存在的人數(shù)。使店主更好地了解店內(nèi)情況，方便店主的監(jiān)控。在實(shí)際硬件連接電路中，AT89C52單片機(jī)的I/O口的驅(qū)動(dòng)能力不能直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，并且對(duì)于共陰數(shù)碼管，驅(qū)動(dòng)電流可能不夠，所以要加驅(qū)動(dòng)電路。 四位一體共陰數(shù)碼管連接電路 語(yǔ)音模塊 報(bào)警模塊目前市場(chǎng)上報(bào)警裝備有無(wú)線IP防盜報(bào)警器，GSM防盜報(bào)警器，聯(lián)網(wǎng)報(bào)警報(bào)警器等各種報(bào)警器，但這些都相對(duì)存在一定的缺點(diǎn)。在本設(shè)計(jì)中所使用的紅外線是不可見光，有很強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。這種熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。如下圖所示，用一個(gè)Speaker和三極管、電阻接到單片機(jī)的TXD引腳上，構(gòu)成聲音報(bào)警電路。 聲音報(bào)警電路圖本設(shè)計(jì)采用的是DIP8語(yǔ)音芯片和揚(yáng)聲器。此語(yǔ)音芯片含多種語(yǔ)音，可以應(yīng)用在多種場(chǎng)合。 鈴聲模塊仿真電路設(shè)計(jì)中，使用LED燈代替硬件電路中的鈴聲來(lái)使用。當(dāng)有人進(jìn)入或出去時(shí)，相應(yīng)的LED燈變亮，從而實(shí)現(xiàn)迎賓的功能。 鈴聲仿真電路LED指示燈作用：當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)，進(jìn)門指示燈D1閃爍一次，當(dāng)有人出去時(shí)，出門指示燈D2閃爍一次。發(fā)聲模塊的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，這里顧客進(jìn)入時(shí)選用DIP8語(yǔ)音芯片，內(nèi)含“你好，歡迎光臨”的預(yù)存語(yǔ)音。三極管選用9013，揚(yáng)聲器采用8Ω。 平時(shí)，因音樂(lè)芯片觸發(fā)端無(wú)信號(hào)，電路處于等待狀態(tài)，揚(yáng)聲器不發(fā)聲。一旦控制模塊輸出高電平，DIP8的觸發(fā)端受高電平觸發(fā)，芯