【文章內容簡介】 ， 有時造成短時失靈 。 菲涅爾透鏡 菲涅爾透鏡 (Fresnel lens) 多是由聚烯烴材料注壓而成的薄片，也有玻璃制作的，鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓，它的紋理是利用光的干涉及擾射和根據相對靈敏度和接收角度要求來設計的，透鏡的要求很高，一片優(yōu)質的透鏡必須是表面光潔，紋理清晰，其厚度隨用途而變，多在 1mm 左右，特性為面積較大，厚度薄及偵測距離遠。 一、菲涅爾透鏡的原理 菲涅爾鏡片是根據法國光物理學家 FRESNEL 發(fā)明的原理采用電鍍模10 具工藝和 PE（聚乙烯）材料壓制而成。鏡片（ 厚）表面刻錄了一圈圈由小到大，向外由淺至深的同心圓，從剖面看似鋸齒。圓環(huán)線多而密感應角度大，焦距遠；圓環(huán)線刻錄的深感應距離遠，焦距近。紅外光線越是靠進同心環(huán)光線越集中而且越強。同一行的數個同心環(huán)組成一個垂直感應區(qū)，同心環(huán)之間組成一個水平感應段。垂直感應區(qū)越多垂直感應角度越大；鏡片越長感應段越多水平感應角度就越大。區(qū)段數量多被感應人體移動幅度就小，區(qū)段數量少被感應人體移動幅度就要大。不同區(qū)的同心圓之間相互交錯，減少區(qū)段之間的盲區(qū)。區(qū)與區(qū)之間，段與段之間，區(qū)段之間形成盲區(qū)。由于鏡片受到紅外探頭視場角度的制約，垂 直和水平感應角度有限，鏡片面積也有限。鏡片從外觀分類為：長形、方形、圓形，從功能分類為：單區(qū)多段、雙區(qū)多段、多區(qū)多段。當人進入感應范圍，人體釋放的紅外光透過鏡片被聚集在遠距離 A區(qū)或中距離 B區(qū)或近距離 C區(qū)的某個段的同心環(huán)上，同心環(huán)與紅外線探頭有一個適當的焦距，紅外光正好被探頭接收，探頭將光信號變成電信號送入電子電路驅動負載工作。整個接收人體紅外光的方式也被稱為被動式紅外活動目標探測器 。 圖 4 菲涅爾透鏡的展開圖和安裝位置圖 11 二、菲涅爾透鏡作用 作用：一是聚焦作用，即將熱釋紅外信號折射 （反射）在 PIR 上，第二個作用是將探測區(qū)域內分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進入探測區(qū)域的移動物體能以溫度變化的形式在 PIR 上產生變化熱釋紅外信號 圖 5 菲涅爾透鏡檢測示意圖 不使用菲涅爾透鏡時傳感器的探測半徑不足 2m，只有配合菲涅爾透鏡使用才能發(fā)揮最大作用。配上菲涅爾透鏡時傳感器的探測半徑可達到 lOm 三、菲涅爾透鏡的主要技術指標 外形尺寸，根據傳感器和探測摘要來設計和生產不同尺寸的透鏡。 水平視角和垂直視角，它表明透鏡的可監(jiān)視范圍。 焦距，它表明鏡片與傳感器的安裝距離。 12 系統(tǒng)硬件模塊設計 、 單片機最小系統(tǒng) 要使單片機工作起來最基本的電路構成為單片機最小系統(tǒng)如圖 41 所示。 12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1U1Y112MC2 C3 VCCGNDR610KC1 10uFVCC1234J1VCCS1P20P21P22P23P10P11P12P13 圖 41 信號處理模塊 單片機最小系統(tǒng)包括單片機 、 復位電路 、 時鐘電路構成。 STC89C52 單片機的工作電壓范圍： ,所以通常給單片機外界 5V 直流電源。連接方式為單片機中的 40 腳 VCC 接13 正極 5V，而 20 腳 VSS 接電源地端。 復位電路就是確定單片機的工作起始狀態(tài)，完成單片機的啟動過程。單片機接通電源時產生復位信號，完成單片機 啟動確定單片機起始工作狀態(tài)。 當單片機系統(tǒng)在運行中，受到 外界環(huán)境干擾出現程序跑飛的時候，按下復位按鈕內部的程序自動從頭開始執(zhí)行。 一般有上電自動復位和外部按鍵手動復位，單片機在時鐘電路工作以后，在 RESET 端持續(xù)給出 2 個機器周期的高電平時就可以完成復位操作。本設計采用的是外部手動按鍵復位電路，需要接上上拉電阻來 提高輸出高電平的值 。 時鐘電路好比單片機的心臟，它控制著單片機的工作節(jié)奏。時鐘電路就是振蕩電路，是向單片機提供一個正弦波信號作為基準，決定單片機的執(zhí)行速度。 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振蕩器。如采用外部時鐘源驅動器件， XTAL2 應不接。因為一個機器周期含有 6 個狀態(tài)周期，而每個狀態(tài)周期為 2 個振蕩周期，所以一個機器周期共有 12 個振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為 12MHZ，一個振蕩周期為 1/12us。 4． 按鍵控制電路 本電路的設計就是為了控制電路中布防和緊急狀態(tài)下不同的工作形式，當按下布防按鍵后， 20 秒后進入監(jiān)控狀態(tài)，14 當有人靠近時，熱釋紅外感應到信號，傳回給單片機，單片機馬上進行報警。當遇到特殊緊急情況時，可按下緊急報警鍵，蜂 鳴器進行報警。如圖 38 所示。 S2 S3GNDS4P10P11P12 圖 38 按鍵部分 、 發(fā)光二極管報警電路的設計 由 4 個發(fā)光二極管接上電阻后連上單片的 RXD 的引腳，外接 VCC，當單片機的 RXD 引腳被置低電平后，發(fā)光二極管被點亮，起到報警作用 [8]。圖 所示為發(fā)光二極管報警電路。 D3 LED 紅D5LED 紅D4LED 紅D6LED 紅R7220R8220R9220R10