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红释电红外传感控制器设计报告(型号:Create-IrSense01)

红释电红外传感控制器设计报告(型号:Create-IrSense01)
红释电红外传感控制器设计报告(型号:Create-IrSense01)

热释电红外传感控制器

2010电子设计技能竞赛

A组114号

热释电红外传感控制器设计报告

一、功能描述:

本套件采用高热电系数材料的热释电红外传感器RE200B,能够以非接触方式检测出自人体或与人体温接近的物体发出的红外辐射,将其转化为电信号输出,经BISS0001放大处理后可直接通过继电器控制外部设备,用于电源开关控制、报警装置启动、自动监测等领域,且可以设定光强敏感度,使得该系统在白天黑夜里都能准确高效地工作,同时它还能自定义导通延时的时间,另外它也可作为热释电红外信号采集处理模块应用到其他电路中去。

二、原理分析:

1)热释电红外传感器RE200B

结构示意图:

原理:人体具有约37℃的恒定体温.所以会发出波长约lOum左右的红外线.热释电红外传感器就是靠探测人体发射的10um左右的红外线而进行工作的。热释电红外传感器是由敏感单元、阻抗变换器和滤光窗等三大部分组成(如上图),D端接电源正极,G端接电源负极,S端为信号输出。传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起,探测元是一种具有极化现象的热晶体,其极化强度(单位面积的电荷)随温度变化而变化,本身会在两端各自产生极性相反、电量相等的正、负电荷,而这两个探测元的极性是相反串联的,故正、负电荷相互抵消,回路中无电流,传感器无输出,因此能消除因环境和自身温度变化引起的干扰。当红外光照射到已经极化的热晶体薄片表面上时,引起薄片温度升高,使其极化强度降低,表面电荷减少,这相当于释放一部分电荷,所以叫做热释电。如果将负载电阻与探测元薄片相连,则负载电阻上便会产生一个电压信号输出,输出信号的大小取决于薄片温度变化的快慢,从而传感器的电压响应率正比于入射红外光的变化率。当恒定的红外光照射在热释电红外传感器上时,传感器没有电信号输出,而只有处于变化的红外线照射下,不断引起

传感器的温度变化,才能导致热释电产生并输出电压信号,最终实现红外信号到电信号的转变。

2)集成运放BISS0001

内部电路结构:

原理:BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路,将信号放大。然后耦合给运算放大器OP2,再进行第二级放大,同时将直流电位抬高后,将输出信号V2送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器,检出有效触发信号Vs。由于VH≈0.7VDD、VL≈0.3VDD,所以,当VDD=5V 时,可有效抑制±1V的噪声干扰,提高系统的可靠性。 COP3是一个

条件比较器。当输入电压VcVR时,COP3输出为高电平,进入延时周期。当A端接“0”电平时,在Tx时间内任何V2的变化都被忽略,直至Tx时间结束,即不可重复触发工作方式。当Tx时间结束时,Vo下跳回低电平,同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期Ti。在Ti时间内,任何V2的变化都不能使Vo跳变为有效状态(高电平),可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。3)模板参考电路主要构造如下:

在实际PCB板上,带有三端口(D,S,G)的RE200B为热释电红外传感器,用热缩管包住以锁定视场,能避免干扰,使其在视场范围内准确度更高。R11为光敏电阻,用来检测环境亮度,当环境较明亮,R3的电阻值会降低,使9脚的输入保持为低电平,从而封锁触

发信号Vs。S2是可重复触发和不可重复触发工作方式选择开关。R12为光强调节,实际是调节放大器增益的大小,使其在不同的光强下都能产生适当的电路增益而改善电路性能。输出延迟时间由R7的大小调整。P3为夜间模式选择,P3被短接后为夜间模式。P4为继电器选择,当短接时即启用继电器同步控制输出端。

三、制作过程

1)元件认识

电阻:通过色环识别其阻值,无正负极区别;

晶体二极管:管体负极(N极)用一圈色环标示出;

发光二极管:较长的引脚端为正极(或塑料灯头里较小的一片对应为正极);

瓷片电容:无正负极区别;

电解电容:管体侧边标有一列“—”号对应的为负极引脚,同时对应PCB板上的有阴影区域一端

2)焊接

元件引脚成型时根据预留的距离选择不同的成型方式。应先焊接在电路板上凸起较低的元件,再焊接个头较大的元件,同时需在电

路板下垫上较柔软的垫子,以防止焊接过程中元件松动而导致出现虚焊,同时为了避免元件引脚根部紧靠在电路板上,可以在元件与电路板之间的空隙用硬纸板条隔开,焊接好后抽出即可。

3)调试

接入5V电压后,指示灯D1常亮,当选择可重复触发工作方式,D3在有感应时亮,导通延时结束时熄灭,重复触发后现象相同;当选择不可重复触发工作方式时,只需触发一次电路即导通。P4为继电器选择,当短接时,即启用继电器同步控制输出端,在继电器被启用时可听到“嗒”的一声。通过调节R7可使导通延迟时间最长达到6s。一般情况下能准确感应视场探测区约2m范围内移动的人体。

四、总结

经检测,本人制作的热释电红外传感模块能够实现预期的功能,各种模式下电路系统工作均正常,且灵敏度较高。

五、心得

鉴于本模块成本较低,灵敏度高等特点,可将其广泛应用于各类自动触发装置的信号采集处理部分。由于红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中可以得到广泛的应用。目前国内使用的各类防盗、保安报警器基本都是以超声波、主

动式红外发射/接收以及微波等技术为基础,而被动式红外报警器所采用的热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线,。若用于制作热释电红外报警器,最好安装在室内,其误报率与安装的位置和方式有极大的关系。正确的安装应满足下列条件:(1)报警器应离地面2.0~2.2米,避免地面上小动物的干扰(2)报警器探测范围内不得有隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物(3)报警器应远离空调、冰箱、火炉等温度变化比较敏感的地方(4)报警器不要直对窗口,最好把窗帘拉上,否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报

基于单片机的电饭煲设计

控制系统综合实训报告 学院计算机与控制工程学院 专业班级自动化115 学生姓名马洪星 指导教师朱玲 成绩

单片机在智能电饭煲控制系统中的应 用 摘要 随着新科技时代的到来,越来越多的新型智能化家电融入了我们的生活。而电饭煲作为与人们生活息息相关的家电,其功能也向着智能化的方向发展。本文基于单片微处理器PICl6F872研制成功了YZ系列微电脑电饭煲智能控制器,阐述了工作原理,并给出了硬件电路。精度高、稳定性高、易操作是本系统的重要特性,中断嵌套是设计软件的难点,温度控制是本系统的重点。 关键词 PIC单片机智能电饭煲硬件分析 YZ系列微机电脑电饭煲系统,是应用美国著名芯片Microchip公司合作开发的新一代模糊、逻辑控制智能电饭煲。采用日本National模糊控制技术原理,能自动根据米饭量的多少。利用“煮饭专家”的工艺技术,对吸水、加热、沸腾、焖饭、膨胀、保温等六个阶段的工艺自动进行火力调节,从而煮出比一般电脑电饭煲更加松软可口的米饭同时拥有快速煮饭、精确煮饭、一小时粥汤、二小时粥汤、三小时粥汤保温以及预约定时煮饭等功能。本系统硬件结构简单,运行稳定可靠,软硬兼备,具有完善的控制功能和抗干扰能力。 一、工作电气图

图1工作电气图 二、工作原理 YZ系列微机电脑电饭煲控制器电路包括如下几个部分:单片机,电源及稳压电路,键盘输入电路,蜂鸣报警电路,LED显示电路,温度检测电路及加热控制电路。其中单片机控制采用PICl6F872封装,它能满足电饭煲的控制需要。电源及稳压电路由高压器、整流电路和稳压电路组成;键盘输入电路由K1、R13、K2、R14组成;即在A/D输入端键入键盘信号,蜂鸣报警电路由晶体管Q2、SP1及电阻R12组成;LED显示电路由两部分组成。一部分是7段数码管用于显示预置定时时问,另一部分是6个LED指示灯,用于显示煮饭、快煮、l小时粥汤、2小时粥汤、3小时粥汤及保温。温度检测电路十分简单,由偏置电阻R10、R1l 和热敏电阻RT1、KT2组成。控制器电路如图2所示 图2控制器电路框图

热释电红外线传感器

HC-SR501是基于红外线技术的自动控制模块,采用德国原装进口LHI778探头设计,灵敏度高,可靠性强,超低电压工作模式,广泛应用于各类自动感应电器设备,尤其是干电池供电的自动控制产品。 ?7m范围内 100度锥角即可检测到! : ?功能特点 1、全自动感应:人进入其感应范围则输出高电平,人离开感应范围则自动延时关闭高电平,输出低电平。 2、光敏控制(可选择,出厂时未设)可设置光敏控制,白天或光线强时不感应。 3、温度补偿(可选择,出厂时未设):在夏天当环境温度升高至30~32℃,探测距离稍变短,温度补偿可作一定的性能补偿。 4、两种触发方式:(可跳线选择) a、不可重复触发方式:即感应输出高电平后,延时时间段一结束,输出将自动从高电平变成低电平;

b、可重复触发方式:即感应输出高电平后,在延时时间段内,如果有人体在其感应范围活动,其输出将一直保持高电平,直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段,并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。 5、具有感应封锁时间(默认设置:2.5S封锁时间):感应模块在每一次感应输出后(高电平变成低电平),可以紧跟着设置一个封锁时间段,在此时间段内感应器不接受任何感应信号。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作,可应用于间隔探测产品;同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。(此时间可设置在零点几秒—几十秒钟)。 6、工作电压范围宽:默认工作电压DC4.5V-20V。 7、微功耗:静态电流<50微安,特别适合干电池供电的自动控制产品。 8、输出高电平信号:可方便与各类电路实现对接。 : ?使用说明 1.感应模块通电后有一分钟左右的初始化时间,在此期间模块会间隔地输出 0-3次,一分钟后进入待机状态。 2.应尽量避免灯光等干扰源近距离直射模块表面的透镜,以免引进干扰信号产生误动作;使用环境尽量避免流动的风,风也会对感应器造成干扰。 3.感应模块采用双元探头,探头的窗口为长方形,双元(A元B元)位于较长方向的两端,当人体从左到右或从右到左走过时,红外光谱到达双元的时间、距离有差值,差值越大,感应越灵敏,当人体从正面走向探头或从上到下或从下到上方向走过时,双元检测不到红外光谱距离的变化,无差值,因此感应不灵敏或不工作;所以安装感应器时应使探头双元的方向与人体活动最多的方向尽量相平行,保证人体经过时先后被探头双元所感应。为了增加感应角度范围,本模块采用圆形透镜,也使得探头四面都感应,但左右两侧仍然比上下两个方向感应范围大、灵敏度强,安装时仍须尽量按以上要求。

电饭煲课程设计+程序

课程设计任务书 专业年级班 一、设计题目 电饭煲控制器 二、主要内容 电饭煲控制器有预约功能,有烹饪大米饭、粥、保温、冷饭加热等功能 三、具体要求 1.具体功能 大米饭:当达到105°时,停止加热,并在15分钟后通过蜂鸣器提示用户。 粥:开始加热后,通过测温元件监视锅底温度,使锅底温度保持在99°~100.5°之间(100°时停止加热、99°时开始加热),此种状态持续20分钟,之后通过蜂鸣器提示用户过程结束。

保温:使锅底温度维持在50°~60°之间。 冷饭加热:锅底加热至100°,使锅底温度保持在99°~100.5°之间(100°时停止加热、99°时开始加热),此种状态持续5分钟,之后通过蜂鸣器提示用户过程结束。 2.定时 用户可以是电饭煲在预约时间(倒计时方式)开始工作,最长预约时长为12小时。 3.控制面板 四个发光管分别与大米饭、粥、保温、冷饭加热相对应,另一发光管用于区分工作与预约,两位数码管用于预约时间及倒计时。按键有:开始键、功能键、加键、减键。 四、进度安排 1、了解任务要求,确定具体方案 2、lcd12864液晶屏子程序设计 3、DS18B20温度传子程序感器设计 4、设计单片机按键功能程序 5、根据任务要求编写程序,设计按键电路

6、检验设计效果,完善功能 五、完成后应上交的材料 电饭煲控制器论文 六、总评成绩 指导教师签名日期年月日 系主任审核日期年月日

摘要 电饭煲控制器有预约功能,有烹饪大米饭、粥、保温、冷饭加热等功能.。基于stc89c52单片机控制的电饭煲控制器,有lcd液晶屏显示和ds18b20温度检测功能,还有定时工作选择功能。 关键字:电饭煲温度控制 DS18B20 LCD12864 键盘按键

热释电红外传感器

热释电红外传感器 主要是由一种高热电系数的材料,如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。 热释电效应同压电效应类似,是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象。热释电传感器是对温度敏感的传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成,在元件两个表面做成电极,在传感器监测范围内温度有ΔT的变化时,热释电效应会在两个电极上会产生电荷ΔQ,即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。由于它的输出阻抗极高,在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失,即当环境温度稳定不变时,ΔT=0,则传感器无输出。当人体进入检测区,因人体温度与环境温度有差别,产生ΔT,则有ΔT输出;若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器也没有输出了。所以这种传感器检测人体或者动物的活动传感。由实验证明,传感器不加光学透镜(也称菲涅尔透镜),其检测距离小于 2m,而加上光学透镜后,其检测距离可大于7m。 四、人体感应模块只能工作在室内并且工作环境应该避免阳光、强烈灯光直接照射,如果工作环境有强大的射频干扰,可以采用屏蔽措

施。若遇有强烈气流干扰,关闭门窗或阻止对流。感应区尽量避免正对着发热电器和物体以及容易被风吹动的杂物和衣物。 五、人体感应模块建议安装在密封的盒里,否则可能一直会有输出信号。 六、如果要求人体感应模块的探测角度小于90度时,可以用不透明胶纸遮挡镜片或裁剪缩小镜片来实现。 七、人体感应模块采用双元探头,人体的手脚和头部运动方向与感应灵敏度有着密切的联系,而且红外模块的特性决定了无法精确控制感应距离。 八、模块中的探头(PIR)可以装焊在电路板的另一面。也可将探头用双芯屏蔽线延长,长度应在20厘米以内为好。 功能特点: 1.全自动感应:当有人进入其感应范围则输入高电平,人离开感应范围则自动延时关闭高电平。输出低电平。 3.两种触发方式:L不可重复,H可重复。可跳线选择,默认为H。 A.不可重复触发方式:即感应输出高电平后,延时时间一结束,输出将自动从高电平变为低电平。 B.可重复触发方式:即感应输出高电平后,在延时时间段内,如果有人体在其感应范围内活动,其输出将一直保持高电平,直到人离开后

红外感应器(总结)

1 红外辐射,红外探测器原理,菲涅尔透镜(介绍红外很全面) 以及应用。 2 应用 红外线技术在测速系统中已经得到了广泛应用,许多产品已运用红外线技术能够实现车辆测速、探测等研究。红外线应用速度测量领域时,最难克服的是受强太阳光等多种含有红外线的光源干扰。外界光源的干扰成为红外线应用于野外的瓶颈。针对此问题,这里提出一种红外线测速传感器设计方案,该设计方案能够为多点测量即时速度和阶段加速度提供技术支持,可应用于公路测速和生产线下料的速度称量等工业生产中需要测量速度的环节[1] 。 红外线对射管的驱动分为电平型和脉冲型两种驱动方式。由红外线对射管阵列组成分离型光电传感器。该传感器的创新点在于能够抵抗外界的强光干扰。太阳光中含有对红外线接收管产生干扰的红外线,该光线能够将红外线接收二极管导通,使系统产生误判,甚至导致整个系统瘫痪。本传感器的优点在于能够设置多点采集,对射管阵列的间距和阵列数量可根据需求选取。 红外技术已经众所周知,这项技术在现代科技、国防科技和工农业科技等领域得到了广泛的应用。红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类:(1)辐射计,用于辐射和光谱测量;(2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪;(3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图像;(4)红外测距和通信系统;(5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。 红外传感器发展前景 咨询公司INTECHNOCONSULTING的传感器市场报告显示,2008年全球传感器市场容量为506亿美元,预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。调查显示,东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区,而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区。就世界范围而言,传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场,占第二位的是过程控制市场,看好通讯市场前景。 一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大,分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(MICRO-ELECTRO-MECHANICALSYSTEMS,微机电系统)传感器、生物传感器等新兴传

单片机课程设计说明书

任务书——电脑时钟(带定时启闹功能) 一、课程设计题目: 电脑时钟的设计与制作 二、课程设计要求: 要求设计制作的电脑时钟具有以下功能: 1.自动计时,由6位LED显示器显示时、分和秒; 2.具备校准功能,可以直接由0-9数字键设置当前时间; 3.具备定时启闹功能。 三、设计任务概述: 通过设计一个电脑时钟,掌握Protel 设计单片机应用系统硬件线路图的方法,掌握使用Dais集成开发环境开发单片机应用系统控制程序的基本步骤和方法。 任务涉及的知识面包括MCS-51汇编程序语言、MCS-51 单片机I/O 应用、中断与定时器应用、人机接口应用技术等。 四、工作计划及安排: ①布置任务、分析任务、学习汇编语言、单片机的功能程序设计(3 天) ②方案设计、使用Protel 设计和绘制电脑时钟的硬件原理图(2 天) ③电脑时钟控制程序设计和调试(4 天) ④撰写实习报告(1 天) 五、考核及成绩评定方式: 设计结果占40 %;实习报告占40%;平时抽查(含半小时抽查):20%; 课程程设计的成绩可为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级; 考勤:迟到扣5 分/次,旷课扣10 分/次

设计说明书目录 0、前言 单片机的应用介绍 1、课程设计的目的和要求 1.1课程设计的目的 1.2课程设计的基本要求 2、总体设计 2.1、总体方案 2.1.1、计时方案 2.1.2、键盘/显示方案 2.2、硬件总体设计 2.2.1、系统组成方案 2.2.2、扩展单元编址 2.2.3、键盘、显示功能的定义 2.3、软件总体设计 2.3.1、存储单元的分配、标志位的定义 2.3.2、主程序框图及清单(带有注释) 3、硬件设计 本系统所选用的各种芯片的功能、引脚、相应的命令控制字格式等。 4、软件设计 本系统的主要子程序、中断服务程序的框图及程序清单(带有注释) 5、总结 课程设计的收获、体会以及对本教学环节的意见和建议 6、参考文献 7、系统原理图 A3图纸绘制 摘要:用8051单片机CPU及接口电路设计电压检测报警系统并实现。包括企划,设计,运行.调试等过程。用到8051,8255两种芯片。 前言

热释电红外线传感器的工作原理

热释电红外线传感器的工作原理 热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路,如作电源开关控制、防盗防火报警、自动览测等。 (1)热释电红外线传感器应用电路图如下: 主要是由一种高热电系数的材料,如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号,经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离,一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜,该透镜用透明塑料制成,将透镜的上、下两部分各分成若干等份,制成一种具有特殊光学系统的透镜,它和放大电路相配合,可将信号放大70分贝以上,这样就可以测出10~20米范围内人的行动。 菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理,在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”,以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时,人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”,这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,从而强其能量幅度。 人体辐射的红外线中心波长为9~10--um,而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口,这个滤光片可通过光的波长范围为7~10--um,正好适合于人体红外辐射的探测,而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收,这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。

红外传感器市场调研报告

红外传感器的应用与市场调研报告 随着现代科学技术的迅猛发展,基于传感器技术的非电物理量的测量与控制技术越来越多的应用到了社会的各项技术领域中。其中,红外传感器技术成为近年来发展最快的技术之一。科学技术水平、计算机微处理器技术、现代数字信号处理技术、新型半导体等材料的推出和加工制造工艺等各方面的进步,使得红外传感器发展迅猛。 红外线,实质上是一种电磁辐射波,其波长范围大致在0.78m~1000m频谱范围内,因其是位于可见光中红光以外的光线,故而得名为红外线。任何温度高于绝对零度的物体,都会向外部空间以红外线的方式辐射能量。利用红外辐射实现相关物理量测量的传感技术,即为红外传感技术。红外传感器作为红外技术的重要工具,对其的发展和提升起着重要作用。 一、红外传感器主要应用领域和技术特点 1.主要应用领域 红外传感技术作为一门迅速发展的新兴科学已经被广泛应用于国防军事(如:红外对抗进行规避和欺骗)、科研、生产(如:红外测温仪非接触测温)、医学(如红外线热象诊断技术)等领域获得了广泛的应用。以及红外制导,红外成像,红外遥感等已经成为各领域的尖端技术。 (1)辐射计,用于辐射和光谱测量。 (2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其位置并对其运动进行 跟踪。 (3)热成型系统,可以产生整个目标红外辐射的分布图像。 (4)红外测距和通信系统。 2.技术特点:能够抵抗外界的强光干扰。太阳光中含有对红外线接收管产生干扰的红外线, 该光线能够将红外线接收二极管导通,使系统产生误判,甚至导致整个系统瘫痪。本传感器的优点在于能够设置多点采集,对射管阵列的间距和阵列数量可根据需求选取。 二、红外传感器信号性质与特点 按功能分类:(1)辐射计,用于辐射和光谱测量;(2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪;(3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图像;(4)红外测距和通信系统;(5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。 根据探测机理可分成为:光子探测器(基于光电效应)和热探测器(基于热效应)。 红外热电探测器是利用红外辐射的热效应及材料的热电效应制成的元件,因红外的照射或遮挡而产生或失去热量才有输出,热电材料的温度由T变道T+t材料表面的电荷会发生变化,热电材料只有在温度变化时才能产生电压,在使用温度范围内,稳定性好,性能指数大,价格低廉而且分散性小一般是LiTaO3。在加热过程中,不管什么波长的红外线,只要功率相同,对热电传感器的加热效果是相同的。假如热电探测器对入射辐射的各种波长基本上都有相同的响应,所以这类探测器为“无选择红外探测器” 红外光电传感器,利用红外辐射的话光电效应制成,所以响应时间短。此外,要使物体内部的电子改变运动状态,入射光子的能量就必须足够大,入射光线的频率必须大于某一值,即光电效应的辐射存在一个最长的波长限度。由于这类探测器是以光子为单元起作用的,只要光子能量足够,相同数目的光子基本上具有相同的效果,因此这类探测器常被称为“光子

微机原理课程设计

单片机与80C51单片机 摘要 单片机作为一种特殊的微型计算机,与我们常用的个人计算机不同,其只包含一个电路芯片,但是它却包含了CPU,内存储器,输入输出接口,是微型计算机的功能部件的集成体。单片机系统是硬件和软件结合的产物。软件即指根据单片机应满足的功能编写的汇编程序。对具体的单片机系统的设计就应包含对硬件和软件的设计。单片机中较为典型的是80C51,它是由美国Intel公司生产的MCS-51的典型产品之一。通过对其硬件和指令系统的介绍,了解其是怎样工作的,以及他的工作特点。 关键词:单片机,单片机系统,80C51单片机

Abstract SCM as a special miniature computer, and we used a personal computer, it contains only one circuit chip, but it contains a CPU, memory, input and output interfaces, is the function of the microcomputer component integration. SCM system is a combination of hardware and software products. According to the SCM software refers to the function of compilation. On the specific MCU system design should include the design of software and hardware’s is the more typical of 80C51, it is by American Intel company MCS-51 production of typical products of. Through the hardware and the instruction system is presented, which is to understand how to work, as well as the hallmark of his work. Key words: single chip, microcomputer system 80C51

热释电红外传感器简介(相关知识)

热释电红外传感器简介 被动式红外探测器不需要附加红外辐射光源,本身不向外界发射任何能量,而是由探测器直接探测来自移动目标的红外辐射,因此才有被动式之称。被动式红外探测器是利用热释电效应进行探测的。被动式红外探测器又称为热释电红外探测器,其主要工作原理便是热释电效应。热释电效应是指如果使某些强介电质材料(如钦酸钡、钦错酸铅P(zT)等)的表面温度发生变化,则随着温度的上升或下降,材料表面发生极化,即表面上就会产生电荷的变化,从而使物质表面电荷失去平衡,最终电荷变化将以电压或电流形式输出。 热释电红外传感器通过接收移动人体辐射出的特定波长的红外线,可以将其转化为与人体运动速度,距离,方向有关的低频电信号。当热释电红外传感器受到红外辐射源的照射时,其内部敏感材料的温度将升高,极化强度减弱,表面电荷减少,通常将释放掉的这部分电荷称为热释电电荷。由于热释电电荷的多少可以反映出材料温度的变化,所以由热释电电荷经电路转变成的输出电压也同样可以反映出材料温度的变化,从而探测出红外辐射能量的变化。红外探测器的光学系统可以将来自多个方向的红外辐射能量聚焦在探测器上,这样红外探测器就可以探测到某一个立体探测空间内热辐射的变化。 当防范区域内没有移动的人体时,由于所有的背景物体(如墙壁、家具等)在室温下红外辐射的能量比较小,而且基本上是稳定的,所以不能触发报警器。当有人体突然进入探测区域时,会造成红外辐射

能量的突然变化,红外探测器将接收到的活动人体与背景物体之间的红外热辐射能量的变化转化为相应的电信号,电信号的大小,决定于敏感元件温度变化的快慢,经过后级比较器与状态控制器产生相应的输出信号U,送往报警器,发出报警信号。红外探测器的探测波长为8~14um,人体的红外辐射波长正好处于这个范围之内,因此能较好的探测到活动的人体。被动式红外探测器属于空间控制型探测器,其警戒范围在不同方向呈多个单波束状态,组成锥体感热区域,构成立体警戒。 由于被动式红外技术具有监测距离较远,灵敏度较高,节能价廉等优点,本课题采用红外探测器作为报警探测器,并在设计中增加了自动声光报警的功能,使报警系统更加趋于完善。 2 热释电红外传感器电路图 热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器,它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路。 图2-3为热释电红外传感器的内部电路框图。

红外传感器

苏州科技学院天平学院题目:红外线传感器的应用(自动水龙头)姓名:赵星 学号:1132106218 班级:物联网1122 成绩:

摘要:水资源是不可缺少的,节约用水是一种美德。我们所见基本上是普通的水龙头,但是往往我们也可以发现,当我们因为急事而忘了关水龙头会使水一直流,从而浪费很多水。水是我们的生命之源,无论在干旱或者水米之乡。 红外感应自动水龙头是一项包含在建筑节能这个大的概念中的科技产品发达国家已有经验表明,建筑能耗总量约占社会总能耗的三分之一,最终将超越工业、交通等其它行业居于社会能源消耗的首位。积极创新建筑节能发展模式,任务艰巨,意义深远。建筑节能有利于促进科技进步,拉动内需,带动产业化发展。仅全国100多亿平方米的既有建筑节能改造就能带来2万亿元的市场商机。通过建筑节能工程的实施和示范作用,还将促进高效节能成套新技术、新设备、新材料产业的大发展,促进建筑业实现传统产业的更新改造。实施建筑节能,既能产生强大的能源环境效益,而且有着巨大的经济效益和社会效益,并潜在巨大的商机。同理对于这其中的一个部分也是适用的,所以我们可以说红外感应自动水龙头的市场是巨大的,潜在的商机也同样巨大。并且我们也是本着创造经济利益和促进科技进步的目的来研究红外感应自动水龙头。 目前最大众也是最普遍的红外感应自动水龙头具有以下特点: 1.节水:手一伸水就来,手一去水就停,特别节水。 2.卫生:免接触,有效防止细菌的交叉感染。 3.智能:采用单片机控制,设有超时停水功能,避免因异物长时间在感应范围内造成不必要的损失。 4.水量可调:根据水压情况,可任意调整出水量。 5.过滤装置:随时可拆洗,以免堵塞。 6.安装:安装使用方便,适用于宾馆、酒楼、办公楼、学校、机场、车站、医院、星级公厕等公共卫生设施以及现代家居。 引言:从红外感应自动水龙的特点可以看出相比较于传统的水龙头,它的优点显而易见,尤其是在节水方面,这个优点使得红外自动水龙头可以大量的安装在公共场所,可以最大限度的减少公共场所中由水龙头造成的水资源浪费这符合我们可持续发展的基本国策。这就使本论文研究更有实际意义。虽然市面上的红外感应自动水龙头样式很多,但其控制原理基本上是利用红外反射开关、功率开关集成电路与电磁水阀来控制水龙头,所以我们研究红外感应自动水龙头的重点也集中在这几方面和电路的连接。 就目前市面上现收的各种元件来考虑我选择了利用低功耗红外线反射开关TX05D和功率开关集成电路TWH8778和4分塑料通水电磁阀来实现一个的红外感应自动水龙头。所以这是一

热释电红外传感器模块原理与使用.

热释电红外传感器模块原理与使用 热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器。除了在楼道自动开关、防盗报警上得到应用外,在更多的领域得到应用。比如:在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机;电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的电路;开启监视器或自动门铃上的应用;摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等。 热释电传感需内部结构 J企福diy科孝據宪孝习网 热释电原理: 热释电红外传感器内部的热释电晶体具有极化现象,并且随温度的变化而变化。当恒定的红外辐射照射在探测器上时,热释晶体温度不变,晶体对外呈电中性,探测器没有电信号输出,因而恒定的红外辐射不能被检测到。当交变的红外线照射到晶体表面时,晶体温度迅速变化,这时才发生电荷的变化从而形成一个明显的外电场,这种现象称为热释电效应。

人体温36?37度,会发出10um 左右的红外线,当无人体移动时,热释电红外 感应器感应到的只是背景温度,当人体进人警戒区,通过菲涅尔透镜,热释电 红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异信号,因此,红外探测器的 红外探测的基本概念就是感应移动物体与背景物体的温度的差异。 传感器模块感应范围 输出引脚图 热释电人体红外传感器只有配合菲涅尔透镜使用才能发挥最大作用。 不加菲涅尔 透镜时,该传感器的探测半径可能不足 2m 配上菲涅尔透镜则可达10m 甚至更 远。菲涅尔透镜是用普遍的聚乙烯制成的, 安装在传感器的前面。透镜的水平方 向上分成三部分,每一部分在竖直方向上又分成若干不同的区域, 所以菲涅尔透 镜实际是一个透镜组,当光线通过透镜单元后,在其反面则形成明暗相间的可见 区和盲区。每个透镜单元只有一个很小的视场角, 视场角内为可见区,之外为盲 区。而相邻的两个单元透镜的视场既不连续,更不交叠,却都相隔一个盲区。当 人体在这一监视范围中运动时,顺次地进入某一单元透镜的视场, 又走出这一视 场,热释电传感器对运动的人体一会儿看到, 一会又看不到,再过一会儿又看到, 然后又看不到,于是人体的红外线辐射不断改变热释电体的温度,使它输出一个 又一个相应的信号。输出信号的频率大约为 0.1~10Hz ,这一频率范围由菲涅尔 透镜、人体运动速度和热释电人体红外传感器本身的特性决定。 安装使用注意事项: 1、应尽量避免灯光等干扰源近距离直射模块表面的透镜,以免引进干扰信号产 生误动作;使用环境尽量避免流动的风,风也会对感应器造成干扰。 2、感应模块采用双元探头,探头的窗口为长方形,双元( A 元B 元)位于较长 方向的两端,当人体从左到右或从右到左走过时 ,红外光谱到达双元的时间、距 离有差值,差值热释电传感蒔爍块

电饭煲的运输包装系统设计

JIU JIANG UNIVERSITY 题目电饭煲的运输包装系统设计 院系机械与材料工程学院 专业材料工程技术(包装材料与工程) 二零一四年五月

目录 1 绪论 (2) 1.1产品的简介 (2) 1.2国内外运输包装现状分析 (2) 1.3该设计的意义 (2) 1.4设计的主要内容 (3) 2 流通环境分析 (3) 2.1产品的流通区间 (3) 2.2产品的主要运输方式 (3) 2.3产品特性分析 (4) 3 缓冲包装材料 (4) 3.1产品的脆值 (4) 3.2内包装设计 (5) 3.3缓冲包装材料选择分析 (6) 3.4缓冲材料性能比较 (7) 4 产品运输包装的缓冲设计 (7) 4.1缓冲衬垫基本尺寸计算 (7) 4.2缓冲衬垫的校核 (8) 4.3缓冲衬垫的结构设计 (9) 5 产品的外包装箱设计 (10) 5.1瓦楞纸箱的箱型造配 (10) 5.2内尺寸的计算 (11) 5.3制造尺寸的计算 (12) 5.4外尺寸的计算 (13) 5.5瓦楞纸箱的抗压强度 (14) 6 纸箱的结构及装潢设计 (15) 6.1纸箱平面展开图 (15) 6.2装潢效果图 (16) 6.3内装物 (16) 6.4纸箱设计印刷标志 (17) 6.5包装箱的封接 (17)

7 总结 (18) 参考文献

摘要 本文通过对电饭煲的特性分析确定流通环境的动力学指标并根据相关资料的查阅确定了产品脆值选择缓冲材料,从而设计衬垫用量以及外包装箱,制造包装样品并进行试验来检测包装件。 关键词:缓冲设计、包装测试、显示器。 ABSTRACT In this paper, through the analysis of characteristics of small sound, dynamic index circulation environment, and determine the fragility of products according to the relevant data, selection of buffer material, thus design liner dosage and outer packing box, packaging and manufacturing sample, test to detect performance package, achieves the optimized design the purpose Key words: buffer design ,packaging test, host.

基于TCRT5000红外传感器模块的设计报告.doc

电子创新设计模块制作 设计报告 名称:基于TCRT5000的循迹模块 学院:机电工程学院 专业:应用电子技术 班级:09应电(2)班 设计者:林志坚 指导老师:玉宁杨青勇 2011年6月

一、硬件设计及说明 1、原理图设计如下: 图一原理电路 作用原理:采用5V供电,TCRT5000传感器采用高射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。红外光电二极管发出红外光,当红外光反射回来被高灵敏度光电晶体管接收,则光电晶体管处于导通状态,输出高电平信号;当红外光没有反射回来,则光电晶体管处于高阻抗状态,输出低电平信号;输出信号经施密特电路整形,稳定可靠,且还有LED指示电路指示输出的状态,输出高电平时LED亮,低电平时灭。 2、PCB设计如下: 图二PCB线路 设计思路:板的大小为:10mmX40mm。采用的是插件元件,降低了焊接难度,板的宽度只有10mm,这样使得该模块灵巧,在应用过程中更灵活。 二、主要元件介绍: 1、TCRT5000: TCRT5000传感器采用高射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。红外光电二极管不断地反射出红外线,当发射出的红外线没有被反射回来或反射回来但强度不够大时,光敏三级管一直处于关断状态,输出低电平;当发射出的红外线被反射回来时,光敏三级管处于关闭状态,输出高电平。

2、CD40106 CD40106由六个斯密特触发器电路组成。每个电路均为在两输入端具有斯密特触发器功能的反相器。触发器在信号的上升和下降沿的不同点开、关。上升电压(V T+)和下降电压(V T-)之差定义为滞后电压。 三、测试过程: (1)外形尺寸:10mmX45mm; (2)工作电压:DC3V-5.5V; (3)检测距离:1mm-8mm适用,焦点距离为2.5mm; 五、应用场合 (1)电度表脉冲数据采样; (2)传真机碎纸机纸张检测; (3)障碍检测; (4)黑白线检测; 六、注意事项: (1)使用时,光电传感器的前端面与被检测的工件或物体表面必须保持平行,这样光电传感器的转换效率最高; (2)光电传感器的前端面与反光板得距离保持在规定的范围内才能正常工作;(3)光电传感器长时间工作时红外接收管的最大工作电流不应超过250uA; (4)焊接改装传感器时,光电传感器的引脚根部与焊接点的最小距离不得小于5mm且焊接时间尽可能短,否则易损坏管芯或引起管芯性能的变化; 七、总结 经过这次模块的制作,我们学习了传感器和施密特触发器的知识及其相关应用,深入了解了TCRT5000红外传感器和CD40106的原理及应用,同时,在电路板的制作过程中,我们熟练了PCB的设计及制作电路板工艺。

热释电红外传感器简介

Pyroelectric infrared sensor Preface Pyroelectric infrared sensor is a very potential applications of the sensor.It can detect people or animals, the infrared transmitter and converted into anelectrical signal output. As early as 1938, it was proposed detection using pyroelectric infrared radiation effect, but not taken seriously. Until the sixties, with the laser, infrared technology is developingrapidly, it has contributed tothepyroelectric effect and research on pyroelectric crystals application development. In recent years, along with the rapid development of integrated circuit technology, as well as the characteristics of the sensor depth study of the relevant application specific integrated circuit processing technology is also growing rapidly. This article first describes the principle of the pyroelectric sensor, and then describe the relevant ASIC processing technology. Pyroelectric effect In nature, any more than the absolute temperature (-273K) objects will have infrared spectra, objects at different temperatures the wavelength of infrared energy released is not the same, so the level of infrared wavelengths is related to temperature, and radiation energy size and surface temperature. 1μm wavelength of visible light is usually less, but more than 1μm light the human eye can not see, but can be an appropriate instrument to detect the energy oradiation. When some of the crystal is heated, the crystal will have an equal number of both ends of the opposite sign of charge, such as heat of changes in the polarization phenomenon, known as the pyroelectric effect. Typically, the crystals produced by the spontaneous polarization bound charge is attached to the air from the surface of free electrons in the crystal and in its

电饭煲设计说明书.

摘要 电饭煲,又称作电锅、电饭锅,是大家耳熟能详的家用电器,使用方便,清洁卫生,还具有对食品进行蒸、煮、炖等多种操作功能。常见的电饭锅分为保温自动式、定时保温式以及新型的微电脑控制式三类。普通电饭煲主要由发热盘、限热器、保温开关、杠杆开关、限流电阻、指示灯、插座等组成。 本次课程设计,任务是设计一个微机控制电饭煲的系统智能电饭煲主要由电源部分和控制电路组成,电源部分为220V交流电经过变压器和整流桥后变为一定幅值的直流电,再经过稳压芯片LM7805,输出为+5V的直流电,作为单片机控制部分的电源,控制部分的控制方法大致为:用户按下启动键之后,系统设置一定的加热时间,本系统的加热时间是10分钟,当加热时间到达10分钟或当电热盘温度达到预定的警报限制的要求后,由蜂鸣器和二极管组成的报警系统开始报警,一段时间后,如果没有人员切断电流,系统自动将继电器的开关打开,以切断电热盘的电源,关键词:单片机电饭煲定时报警

目录 第一章概述 (3) 1.1 设计任务 (3) 1.2 设计思路 (3) 第二章硬件部分介绍 (5) 2.1 单片机介绍 (5) 2.2 电源电路 (6) 2.3 液晶显示电路 (7) 2.4 温度检测部分 (10) 2.5 光电隔离电路 (12) 2.6 继电器控制电路 (13) 2.7 其他硬件部分介绍 (15) 第三章程序设计 (17) 3.1 LCD显示定时时间程序简介 (17) 3.2 DS18B20程序 (20) 3.3其他程序 (23) 总结 参考文献

第一章概述 1.1 设计任务 微机控制电饭煲系统的设计任务如下: 1.人工操作启动,键盘应设置加热,停止,时间+,时间-选择等 2.加热10分钟,可以用液晶显示屏来显示加热时间。 3.加热完成后报警,通过温度传感器或定时器判断加热是否完成,如果完成,单片机发出信号,控制蜂鸣器响。 4.自动或人工切断电流,一旦加热完成,除了报警之外,还应该在一定时间之后切断加热电流,确保电饭煲设备以及其他事物的安全,避免因为电流引起火灾。 1.2 设计思路 智能电饭煲主要由电源部分和控制电路组成,电源部分由220V交流电经变压器再通过整流桥变为直流电,作为稳压芯片7805的输入,7805的输出为5V的直流电,为单片机系统提供电源,控制部分的控制方法大致为:用户按下启动键之后,系统自动设定加热时间,本系统的加热时间是10分钟,当加热时间到达10分钟或当电热盘温度达到预定的警报限制的要求后,继电器的开关打开,以切断电热盘的电源,同时单片机系统中的蜂鸣器响来达到报警的功能,当下降到一定的温度范围后通电加热,闭合继电器。以使电热盘始终保持在适合的温度范围内。除此之外,对任务书中做出一点改进,即用户可以根据需要自己加时间或者减时间,每按一次改变时间按键,时间减少或增加1分

热释电红外传感器研究背景意义及现状

热释电红外传感器研究背景意义及现状 1研究背景 (1) 2 国内外现状 (2) 3 研究目的及意义 (3) 1研究背景 人体目标是环境中最重要和最活跃的元素,对场景中的人体目标进行检测、识别和跟踪一直以来都是关注的热点。目前,它已成为计算机视觉领域中的一个重要研究方向,在智能监控、高级人机接口、机器人视觉等方面有着广泛的应用前景。用于人体识别的特征必须具有差异性,在一定时间内具有不变性,并且容易得到量化的测量。可见光视频人体检测在图像图形处理、智能监控、视频编码等领域有着重要的地位。但由于受可见光成像所需条件的限制,使得相关研究应用范围受到一定的限制。与可见光成像相比,红外热成像因其具有强大的“穿透”能力,可以透过黑暗和烟雾,看到在可见光波段无法看见的感兴趣的目标。目前,红外图像在交通、夜视、安全监控、医学、天文、工业监控等领域都取得了较好的效果。但由于红外成像设备价格昂贵,检测和识别算法复杂度高,运算量大,而在某些场合一些简单的设备就完全能满足需要。 热释电红外(Pyroelectric Infrared Detector, PIR)传感器早在1938年就受到关注,有人就提出利用热释电效应探测红外辐射,但并未受到重视。直到六十年代,随着激光、红外技术的迅速发展,才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用开发。近年来,伴随着集成电路技术的飞速发展,以及对该传感器特性的深入研究,相关的专用集成电路处理技术也迅速发展起来。另一方面,随着经济的发展与科技的进步,人们对社会公共安全、家居环境安全提出了更高的要求。而政府开展的“平安城市”建设,给安防产业带来了巨大的商机,同时也对各种安防产品提出了更高的技术挑战。“平安城市”的核心系统包括电子巡查系统,电视监控系统,入侵报警系统等。PIR探测器作为入侵报警系统中最常见的监控产品之一,由于其具有功耗小、隐蔽性好、成本低廉、对光照条件无要求等优点,而被广泛应用到安防系统、智能家居、企业安全等领域。 但是目前PIR探测器存在许多不足,从而导致其应用领域局限在对安防性能要求不高的场合,或是作为其它高端监控产品的前端感应器件。其主要原因在于:

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