【文章內(nèi)容簡介】 　 2．3熱釋電人體紅外檢測參數(shù)的確定　　本設計中對人體的檢測使用熱釋電人體紅外傳感器，用BISS0001芯片處理人體紅外檢測到的信號,將處理后信號交給單片機處理。BISS0001芯片的原理圖如附圖1所示，現(xiàn)就具體參數(shù)論證如下?！　∪魏挝矬w都會發(fā)射出紅外線輻射能，其中紅外線最長波長和溫度的關系為：　　（21）　　式中 為最大波長， 為絕對溫度。人體的正常溫度為36~℃，即309~　　其輻射的最強的紅外線的波長為 ，　?。?2）　　 。菲涅耳透鏡只允許10 左右的紅外線透過。用菲涅爾透鏡配合放大電路將信號放大60~70db，就可以檢測10~20m處人的活動。參考電源VM≈，VR≈，VH≈，VL≈，噪聲系數(shù)為VZ=(VHVL)。根據(jù)人體紅外電路圖（附圖4）計算出兩級運放后運放放大倍數(shù)，　　（23）　　RRRC1，輸出延遲時間Tx的調節(jié)端；RRRC2，觸發(fā)封銷時間Ti的調節(jié)端。其中根據(jù)電容充放電計算出輸出延遲時間 觸發(fā)封銷時間 。通過調節(jié)輸出延遲時間和觸發(fā)封銷時間可以調節(jié)人體紅外傳感器的檢測頻率 ，　?。?4）　　　　三、系統(tǒng)硬件設計與分析　　根據(jù)設計要求，用Altium Designer專業(yè)繪圖軟件繪制出了系統(tǒng)總體電路圖如附圖2所示。下面將對電路的重點部分進行詳細論述，具體如下：　　3．1單片機最小系統(tǒng)設計與分析　　 MSP430單片機最小系統(tǒng)由430單片機芯片、復位電路、AD電壓電路、晶振電路、JTAG下載電路組成。本系統(tǒng)主要是對執(zhí)行器件采集數(shù)據(jù)并控制其有效運行，同時與上位機進行全雙工數(shù)據(jù)通信。最小系統(tǒng)電路圖如附圖3所示?！　?．2人體檢測電路設計與分析　　傳感器檢測BISS0001接收人體紅外傳感器輸出的電信號首先經(jīng)內(nèi)部運算放大器OP1進行前置放大，由C3耦合給運算放大器OP2進行第二級放大。再經(jīng)由電壓比較器COP1和COP2構成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號去啟動延遲時間定時器輸出。輸出信號經(jīng)LM339電壓比較器轉換為單片機可以識別的高低電平交給單片機進行處理。熱釋電人體紅外電路圖如附圖4所示?！　?．3煙霧檢測電路設計與分析　　本設計中煙霧傳感器采用MQ2,在可燃氣體或煙霧中MQ2煙霧傳感器的電阻會有相應的變化。由于當有煙霧產(chǎn)生時引起傳感器變化的是電阻，所以用附圖5中所示電路圖，可以將電信號轉換為電壓。將電壓信號經(jīng)過LM339電壓比較器轉換為單片機能夠識別的電平，調節(jié)兩個滑動變阻器可以調節(jié)煙霧檢測的靈敏度。LM324電壓跟隨電路可以使比較輸出電壓比較穩(wěn)定的傳輸給單片機的接口，沒有煙霧時輸出是0V。煙霧傳感器電路如附圖5所示?！　?．4振動傳感器電路設計與分析　　該震動傳感器內(nèi)部有壓電片，震動時帶動壓電片震動，從而產(chǎn)生電壓信號，~。輸出地電壓信號先采用差分運放電路進行放大，這樣能夠很好的抑制共模信號，有助于小信號的放大。經(jīng)過放大后，再經(jīng)過減法電路將放大的電壓信號采集出來。振動傳感器電路如附圖6所示，R3R43為r，R3R42為cr，R39為ar1，R41為br1，R40為r1，根據(jù)電路分析計算得輸出電壓 ，　?。?1）　　3．5語音播報電路設計　　語音電路使用唯創(chuàng)公司生產(chǎn)的WT588D語音模塊，該模塊采用flash做存儲技術，每個采樣值可直接存儲在flash單元中，因此能夠非常真實、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調和效果聲，從而避免了一般固體錄音電路因量化或壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲”。該電路很好的實現(xiàn)了對語音播報提示鎖門功能的實現(xiàn)的實現(xiàn)。語音播報電路如附圖7所示?！　?．6貴重物品檢測電路　　 貴重物品檢測是利用一對帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的無線遙控發(fā)射/接收芯片PT2262/2272來實現(xiàn)的。其中發(fā)射芯片PT2262IR將載波振蕩器、編碼器和發(fā)射單元集成于一身，使發(fā)射電路變得非常簡潔。將PT2262掛在貴重物品上，PT2272接收PT2262發(fā)送的數(shù)據(jù)，當PT2272接收不到發(fā)送的數(shù)據(jù)時，說明貴重物品被帶出房間（我們可以通過調節(jié)電位器來改變接收的距離，使其恰好調節(jié)到門口的距離）。具體硬件電路圖如附圖8所示?！　?3．7無線通信模塊設計　　 JZ863無線模塊可以實現(xiàn)單片機與上位機的無線通信，從而實現(xiàn)上位機對下位機的數(shù)據(jù)采集和控制功能?！　　　∷?、系統(tǒng)軟件設計　　4．1單片機程序流程圖　　MSP430單片機主程序實現(xiàn)密碼控制、人數(shù)紀錄、語音提示鎖門、鎖門等基本功能。程序流程圖如圖2所示?！　∈紫葘⑾到y(tǒng)加電開始，程序進入初始化設置，進入輸入密碼狀態(tài)，然后系統(tǒng)進行鍵盤掃描，如果此時輸入密碼正確，解鎖，然后鍵盤掃描，進入檢測溫度日期狀態(tài)、修改密碼狀態(tài)、查看檢測數(shù)據(jù)存儲狀態(tài)、查看當前宿舍出入情況及人數(shù)狀態(tài)，如果當前人數(shù)為0，語音提示鎖門，按下確定鍵鎖門，進入輸入密碼狀態(tài)。在整個系統(tǒng)運行中對煙霧檢測控制和貴重物品檢測控制采用中斷處理，對人體檢測控制通過當前檢測人數(shù)判斷是否執(zhí)行中斷處理，若人數(shù)大于0不執(zhí)行中斷，若等于0時則打開中斷執(zhí)行對人體的檢測，若檢測到煙霧超標、非法入室或貴重物品丟失時聲光報警，主程序運行到輸入密碼解警狀態(tài)，鍵盤掃描，若輸入密碼正確，解除報警，然后進入輸入密碼開門狀態(tài)?！　　　D2 程序流程圖　　4．2上位機軟件的設計　　上位機軟件使用VB語