【文章內(nèi)容簡介】 圖 31 雙元件熱釋 電紅外 傳感器 圖 32 單元件熱釋 電紅 外 傳感器 圖 33 中，當(dāng) AT 接收到人體信號(hào)時(shí)，輸出一個(gè)微弱的低頻信號(hào)，其頻率約為～ 3Hz。經(jīng)晶體管 VT1 和運(yùn)算放大器 A1 組成的兩級(jí)放大器將信號(hào)放大至 70～75dB。由 A2 等組成的電壓比較器，設(shè)定一個(gè)參考電壓。在無目標(biāo)進(jìn)入時(shí)，末級(jí)無輸出；一旦有目標(biāo)進(jìn)入探測范圍， AT 則有信號(hào)輸出，經(jīng)放大后，電壓高于比較器設(shè)定電壓時(shí)， A2輸出高電位， VT2 導(dǎo)通，繼電器 K 吸合，其觸點(diǎn)接通報(bào)警電路或控制電路，實(shí)現(xiàn)熱釋 電紅外 探測之目的。 圖 33 熱釋 電紅外 傳感器典型電路 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 信息工程系 6 熱釋 電紅外 傳感器控 制電路芯片的選擇 電路運(yùn)算放大器 集成電路運(yùn)算放大器是一種高電壓增益、高輸入電阻和低輸出電阻的多極直接耦合器放大電路，它的類型很多，電路也不一樣，但結(jié)構(gòu)具有共同之處，結(jié)構(gòu)有差分放大極、電壓放大極、輸出極和偏置電路組成。輸入級(jí)一般是差分式放大電路，利用它的對(duì)稱特性可以提高整個(gè)電路的共模抑制比和其他方面的性能，它的兩個(gè)輸入端構(gòu)成整個(gè)電路的反相輸入端和同相輸入端。電壓放大級(jí)的主要作用是提高電壓增益，它可由一級(jí)或多級(jí)放大電路組成，輸出級(jí)一般由電壓跟隨放大器或互補(bǔ)電壓跟隨器組成，以降低輸出電阻，提高 帶負(fù)載能力。偏置電路是為各級(jí)提供合適的工作電流。 低功耗、雙運(yùn)算放大器 LM358 低功耗、雙運(yùn)算放大器 LM358 內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場合。 LM358 引腳圖如圖 34： 圖 34 LM358引腳圖 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 信息工程系 7 LM358 的特性： (1)內(nèi)部頻率補(bǔ)償 ； (2)直流電壓增益高 (約 100dB)； (3)單位增益頻帶寬 (約 1MHz)； (4)源電壓范圍寬：單電源 (3～ 30V)；雙電源 (177。 ～ 177。 15V)； (5)低功耗電流，適合于電池供電 ； (6)低輸入偏流 ； (7)低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流 ； (8)共模輸入電壓范圍寬，包括接地 ； (9)差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍 ； (10)輸出電壓擺幅大 (0至 ） 。 菲涅爾透鏡原理 目前人體驗(yàn)知系統(tǒng)中的光調(diào)制器一般都采 用多元陣列式菲涅爾透鏡，它起到紅外輻射收集器和調(diào)制器的雙 重作用。 熱釋電傳感器只有與菲涅爾透鏡配合使用才能發(fā)揮最大作用。加裝菲涅爾透鏡可使傳感器的探測半徑從不足 2m提高到至少 8m 范圍。菲涅爾透鏡實(shí)際是一個(gè)透鏡組， 每個(gè)單元一般都只有一個(gè)不大的視場，且相鄰的視場既不連續(xù)，也不交叉，都相隔一個(gè)盲區(qū)。這樣，當(dāng)人體在裝有菲涅爾透鏡的傳感器監(jiān)控范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡傳到傳感器上，形成一個(gè)不斷交替變化的盲區(qū)和亮區(qū)，使得敏感單元的溫度不斷變化，傳感器從而輸出信號(hào)，或者說，人體在監(jiān)控范圍內(nèi)活動(dòng)時(shí)，進(jìn)人一個(gè)視場后，又走出這個(gè)視場，再進(jìn)人另一視場對(duì)傳感器而言，相當(dāng) 于一會(huì)兒看到人，一會(huì)兒又看不到人， 人體的紅外線輻射不斷改變傳感器的溫度。 使之有一個(gè)又一個(gè)相應(yīng)的電信號(hào)。 菲涅爾透鏡不僅可以形成亮區(qū)和盲區(qū)，而且還有聚焦作用，其焦距一般在 5cm左右 。 菲涅爾透鏡一般由聚乙烯塑料片制成，呈乳白色半透明狀。需要說明的是 :在每次接通電源時(shí)，傳感器要有幾秒到十幾秒的“預(yù)熱”時(shí)間，在這段時(shí)期內(nèi)該傳感器不起作用。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 信息工程系 8 第 4 章 單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì) AT89S51 的主要功能特性 AT89S51 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP (Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)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 AT89S51 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。 AT89S51 具有如下特性： (1)8 位中央 處理器（ CPU） ； (2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (128B RAM)； (3)程序存儲(chǔ)器（ 4KB flash ROM)； (4)4 個(gè) 8 位可編程并行 I/O 口（ P0口 ,P1 口， P2 口， P3口） ； (5)1 個(gè)全雙工的異步串行口 ； (6)2 個(gè)可編程的 16位定時(shí)器、計(jì)數(shù)器 ； (7)1 個(gè)看門狗定時(shí)器 ； (8)中斷系統(tǒng)具有 5個(gè)中斷源， 5 個(gè)中斷向量 ； (9)特殊功能寄存器 (SFR)26 個(gè) ； (10)低功耗節(jié)電模式有空閑模式和掉電模式。 (11)3個(gè)程序加密鎖定位 。 AT89S51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳 AT89S51 管腳說明： (1)VCC：供電電壓 ； (2)GND：接地 ； (3)P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每 腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P0 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 P0能 用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器， 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 信息工程系 9 它 可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的低八位。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須接上拉電阻。 (4)P1 口： P1 口是一個(gè)由內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收和輸出 4TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1后，被內(nèi)部拉高，將用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口作為第八位地址接收 。 (5)P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 (6)P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè)TTL 門電流。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉