【正文】 來檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識(shí)別等。 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)，同時(shí)，它還能鑒別出運(yùn)動(dòng)的生物與其它非生物。 引腳 圖及 介紹 PB0 (XCK/T0)1PB1 (T1)2PB2 (INT2AIN0)3PB3 (OC0/AIN1)4PB4 (SS)5PB5 (MOSI)6PB6 (MISO)7PB7 (SCK)8RESET9PD0 (RXD)10PD1 (TXD)11PD2 (INT0)12PD3 (INT1)13PD4 (OC1B)14PD5 (OC1A)15PD6 (ICP)16PD7 (OC2)17XTAL218XTAL119GND20PC0(SCL)21PC1(SDA)22PC2(TCK)23PC3(TMS)24PC4(TDO)25PC5(TDI)26PC6 (TOSC1)27PC7 (TOSC2)28AREF31AVCC29PA7 (ADC7)32PA6 (ADC6)33PA5 (ADC5)34PA4 (ADC4)35PA3 (ADC3)36PA2 (ADC2)37PA1 (ADC1)38PA0 (ADC0)39VCC40GND30U1Atmega16 圖 313 ATmega16 引腳分布圖 端口 A 作為 A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端。在復(fù)位過 程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口 A 處于高阻狀態(tài)。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口 B 處于高阻狀態(tài)。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口 C 處于高阻狀態(tài)。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。不使用 ADC 時(shí)，該引腳應(yīng)直接與Vcc 連接。AREF 是 A/D 的模擬基準(zhǔn)輸入引腳 。需要注意的是，如果將 ATmegal6 設(shè) 置為允許外部中斷，則即使把 INT0、 INT1和 INT2 引腳沒置為輸出方式， 外部中斷仍然會(huì)被觸發(fā)。 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 表 31 中斷向量表 向量號(hào) 程序地址（ 2） 中斷源 中斷定義 1 $000(1) RESET 外部引腳電平引發(fā)的復(fù)位上電復(fù)位，掉電檢測(cè)復(fù)位看門狗復(fù)位以及 JTAG AVR 復(fù)位 2 $002 INT0 外部中斷請(qǐng)求 0 3 $004 INT1 外部中斷請(qǐng)求 1 4 $006 TIMER2 COMP 定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 2 比較匹配 5 $008 TIMER2 OVF 定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 2 溢出 6 $00A TIMER1 CAPT 定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 1 事件捕捉 7 $00C TIMER1 COMPA 定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 1 比較匹配 A 8 $00E TIMER1 COMPB 定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 1 比較匹配 B 9 $010 TIMER1 OVF 定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 1 溢出 10 $012 TIMER0 OVF 定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 0 溢出 11 $014 SPI, STC SPI 串行傳輸結(jié)束 12 $016 USART, RXC USART ， Rx 結(jié)束 13 $018 USART, UDRE USART 數(shù)據(jù)寄存器空 14 $01A USART, TXC USART ， Tx 結(jié)束 15 $01C ADC ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)束 16 $01E EE_RDY EEPROM 就緒 17 $020 ANA_COMP 模擬比較器 18 $022 TWI 兩線串行接口 19 $024 INT2 外部中斷請(qǐng)求 2 20 $026 TIMER0 COMP 定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 0 比較匹配 21 $028 SPM_RDY 保存程序存儲(chǔ)器內(nèi)容就緒 （ 1）中斷控制寄存器 ——MCUCR 封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?。 當(dāng) INT0（ INT1）設(shè)置為低電平觸發(fā)方式時(shí)，標(biāo)志位 INTF0（ INTF1） 始終為 “ 0” ，這并不意味著不產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，而是低電平觸發(fā)方式是不帶中斷標(biāo)志類型的中斷觸發(fā)。 DDxn 用來選擇引腳的方向。復(fù)位時(shí)各引腳為高阻態(tài)，即使此時(shí)并沒有時(shí)鐘在運(yùn)行。如果使用情況不是這樣子，可以通過置位 SFIOR 寄存器的 PUD 來禁止所有端口的上拉電阻。 實(shí)物圖 32 所示 其工作原理十分簡(jiǎn)單：假設(shè)一個(gè)透鏡的折射能量?jī)H僅發(fā)生在光學(xué)表面（如：透鏡表面），拿掉盡可能多的光學(xué)材料，而保留表面的彎曲度。每個(gè)凹槽都可以看做一個(gè)獨(dú)立的小透鏡，把光線調(diào)整成平行光或聚光。因熱電晶體具有自發(fā)極化性質(zhì)，自發(fā)極化能夠隨著溫度變化，所以人輻射可以引起電容器電容的變化，從而可利用這一特性來探測(cè)變化的輻射。晶體溫度變化時(shí)，可以引起晶體的正負(fù)電荷中心發(fā)生 位移，因此表面上的極化電荷隨之變化。這樣可以有效地降低噪聲、防止外界干擾及機(jī)械振動(dòng)的影響。 熱釋電傳感器 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 32 3 常見熱釋電紅外傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 引腳說明 目前常用的熱釋電紅外傳感器型號(hào)主要有 P22 LHl95 LHI95 RE200B、KDS20 PIS20 LHI87 PD632 等 圖 324 所示常見的熱釋電傳感器實(shí)物圖 。 ③ 源極電壓 :通常為 ～ ，R=47kΩ。 圖 324 常見的熱釋電紅外傳感器外形 熱釋電傳感器 輸出 特性 熱釋電紅外傳感器輸出電信號(hào)的幅度和頻率主要決定于：目標(biāo)人體的溫度、探測(cè)區(qū)域背景、人體離傳感器的距離、人體移動(dòng)的速度、光學(xué)透鏡系統(tǒng)的焦距和設(shè)計(jì)樣式。 熱釋電紅外傳感器其優(yōu)點(diǎn)是本身不發(fā)出各種類型的輻射，該器件的功耗小、長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 隱蔽性好、價(jià)格低。 OT0001信號(hào)處理集成芯片 介紹 OT0001 是一款具有較高性能的傳感信號(hào)處理集成電路。 首先，根據(jù)實(shí)際需要，利用運(yùn)算放 大器 OP1 組成傳感信號(hào)預(yù)處理電路，將信號(hào)放大。 COP3 是一個(gè)條件比較器。在 Ti 時(shí)間內(nèi)，任何 V2 的變化都不能使 Vo 跳變?yōu)橛行顟B(tài)（高電平） ,可有效抑制負(fù)載切換過程中產(chǎn)生的各種干擾。 在 Tx 時(shí)間內(nèi)，只要 Vs 發(fā)生上跳變，則 Vo 將從 Vs 上跳變時(shí)刻起繼續(xù)延長(zhǎng)一個(gè) Tx 周期；若 Vs 保持為 ―1‖狀態(tài)，則 Vo 一直保持有效狀態(tài)；若 Vs 保持為 ―0‖狀態(tài)，則在 Tx 周期后 Vo 恢復(fù)為無效狀態(tài)，并且，同樣在封鎖時(shí)間 Ti 時(shí)間內(nèi)，任何 Vs 的變化都不能觸發(fā) Vo 為有效狀態(tài)。 ISD1420 特性 ISD1420 為美國(guó) ISD 公司出品的 優(yōu)質(zhì)單片語音錄放集成電路，由振蕩器、語音存儲(chǔ)單元、前置放大器、自動(dòng)增益控制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。直接模擬存儲(chǔ)允許使用一種單片固體電路方法完成其原本語音的再現(xiàn)。 零功率信息存貯，省掉備用電源。 具有自動(dòng)省電模式，此時(shí)僅需 的保持電流。直接模擬存儲(chǔ)能提供真實(shí)自然的語音，音樂，聲音，不像其它的固定數(shù)字錄音質(zhì)量要受到影響。如果使用地址線也可以用于復(fù)雜信息處理。 REC 信號(hào)優(yōu)先于放音信號(hào) PLAYE 和 PLAYL。當(dāng) REC 變 高后，器件會(huì)自動(dòng)進(jìn)入掉電模式。在放音過程中將 PLAYE 變高不會(huì)終止當(dāng)前的放音操作。 注：在放音中，如果遇到結(jié) 束標(biāo)志或到達(dá)存儲(chǔ)器尾部，如 PLAYL 或 PLAYE 保持為低電平。表明現(xiàn)在正處于錄音狀態(tài)。電容的數(shù)值和該管腳器件內(nèi)部的電阻 （ 10K ）決定 ISD1400 輸入的低頻截止頻率。 AGC 電路能以很小的失真記錄寬范圍的聲音。在大多數(shù)應(yīng)用中， 470K 歐姆和 4. 7uF 的取值能較長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 好的滿足需要。這個(gè)電容的數(shù)值與 ANA IN 內(nèi)部的 3 .0K 歐姆的輸入電阻能提供又一個(gè)音頻帶寬的低頻截止頻率。以 ISD1420 來講，在參數(shù)規(guī)定的范圍內(nèi)能保證 20 秒的錄放音時(shí)間。另外，同時(shí)使用 SP+和 SP可以不使用喇叭的耦合電容。如果 A7， A6 至少有一位為低電平，則電路認(rèn)為 A0A7 全部為地址位， A0A7 的數(shù)值將作為本次錄音或放音操作的起始地址。 當(dāng) A7， A6 至少有一位為 0 時(shí)，輸入認(rèn)為是地址輸入。 操作模式 ISD1420 內(nèi)部具備有多種操作模式，并能以最少的元件實(shí)現(xiàn)較多的功能。 注意對(duì)于 ISD1400 系列最高的地址位都是 9 腳和 10 腳。 ISD1420 內(nèi)部具有多種操作模式，并能以最少的元器件實(shí)現(xiàn)較多的功能，下面將詳細(xì)描述。以后的操作根據(jù)操作模式的不同可以從其它地址開始。 A1 操作模式允許多次記錄的信息組合成一個(gè)信息結(jié)束標(biāo)志，只出現(xiàn)在最后錄制信息的結(jié)尾，當(dāng)配置成這種模式后多次錄制的信息在放音時(shí)會(huì)形成連續(xù)的信息。當(dāng)電路處于靜止?fàn)顟B(tài)而不是處于錄音或放音狀態(tài)，即可設(shè)置該腳為低電平將地址指針復(fù)位。即 XTAL1 和 XTAL2 管腳接外部 的晶振作為系統(tǒng)的時(shí)鐘源， 系 統(tǒng)復(fù)位。 PB0 (XCK/T0)1PB1 (T1)2PB2 (INT2AIN0)3PB3 (OC0/AIN1)4PB4 (SS)5PB5 (MOSI)6PB6 (MISO)7PB7 (SCK)8RESET9PD0 (RXD)10PD1 (TXD)11PD2 (INT0)12PD3 (INT1)13PD4 (OC1B)14PD5 (OC1A)15PD6 (ICP)16PD7 (OC2)17XTAL218XTAL119GND20PC0(SCL)21PC1(SDA)22PC2(TCK)23PC3(TMS)24PC4(TDO)25PC5(TDI)26PC6 (TOSC1)27PC7 (TOSC2)28AREF31AVCC29PA7 (ADC7)32PA6 (ADC6)33PA5 (ADC5)34PA4 (ADC4)35PA3 (ADC3)36PA2 (ADC2)37PA1 (ADC1)38PA0 (ADC0)39VCC40GND30U1Atmega16128MHZC133pfC233pfC310ufR110KR2S2SWPBS1SWSPSTVCCOUT2OUT1VCCNET3NET2NET1 41 ATmega16 系統(tǒng)圖 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 復(fù)位電路 復(fù)位電路使 CPU 和系統(tǒng)的其他功能都恢復(fù)到一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。單片機(jī)的 PA0PA7引腳與語音芯片的 A0A7 引腳對(duì)應(yīng)相連，這樣單片機(jī)就可以控制語音芯片的地址段，可以播放不同地址段所存儲(chǔ)的語音。 本設(shè)計(jì) 用變壓器將 220V 的市壓降至 9V 電壓 ， 經(jīng)橋 式 電路 整流和 電 容濾波得到9 2 直流電壓， 通過穩(wěn)壓芯片 LM7805 來達(dá)到輸出一個(gè) 5V穩(wěn)定直流 電壓 。 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 中斷 服務(wù) 程序流程 關(guān) 閉 所 有 中 斷執(zhí) 行 語 音 播 放打 開 外 部 中 斷 圖 52 中斷程序 圖 52 描述的是中斷程序流程，當(dāng)接到 INT0 或 INT1 的觸發(fā)信號(hào)，中斷程序首先將所有的中斷口關(guān)閉，然 后執(zhí)行中斷控制，將頭指針指向語音芯片內(nèi)的語音存儲(chǔ)單元的首地址，單片機(jī)在將 PLAYL 或 PLAYE 置低電平，語音芯片開始播放語音，當(dāng)語音播放完畢，打開外部中斷，中斷程序完成，向下繼續(xù)執(zhí)行其它指令 語音播放流程 初 始 化播 放 段 音 頻地 址播 放 音 頻數(shù) 據(jù)是 否 完 成返 回N段地址加1 53 語音播放流程圖 進(jìn)入中斷子程序后執(zhí)行語音播放程序根據(jù)門內(nèi)還是門外觸發(fā)調(diào)用對(duì)應(yīng)段音頻數(shù)據(jù)地址播放音頻數(shù)據(jù)，判斷音頻數(shù)據(jù)是否完成，若完成返回否則段地址自行加 1，返回到播放 段音頻地址。本電路可安裝在商場(chǎng)、賓館、舞廳等營(yíng)業(yè)場(chǎng)所的門口 ,顧客進(jìn)入時(shí)由語音電路發(fā)出的語音能給人以愉悅、親切的感受。相信在此基礎(chǔ)上，根據(jù)具體探測(cè)環(huán)境，充分考慮影響傳感器的因素，合理修改、優(yōu)化信號(hào)處理電路，增加電路功能，減少誤檢測(cè)，提高自動(dòng)語音系統(tǒng)將會(huì)在今后的很多領(lǐng)域里發(fā)揮它的 特殊作用，可以開發(fā)出相應(yīng)的很多專用產(chǎn)品來。本課題的提出、調(diào)研、論證和研究設(shè)計(jì)是在我的老師劉智老師的悉心指導(dǎo)下完成的，老師淵博的學(xué)識(shí)、敏銳的洞察力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)科研態(tài)度給了我很大影響和啟迪。本文完成后，感謝老師仔細(xì)審閱了全稿，同時(shí)向老師致以由衷的敬意和真摯的感謝 ! 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 參考文獻(xiàn) [1]耿德根 ,宋建國(guó) . 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