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红外感应单片机开发

红外感应单片机开发

一、
项目任务阐明

(一)   专案背景

与普通的家居相比,智能家居不只具备传统的寓居功用,提供温馨温馨,高效平安的高品位生活环境,还将一个被动静止的寓居环境提升为一个有一定聪慧辅佐才能的体恤的生活帮手,进一步优化住户的生活质量。

许多国度先后提出了不同的智能家居计划,例如,早期新加坡形式的智能化家居系统包括:安防报警、可使对讲、三表抄送、监控、家居控制、智能布线箱、宽带网络接入等。而现今的智能化家居系统具有愈加优越且复杂的配置。例如,网上购物、远程报警、紧急求助等新功用就是依据如今社会的开展,人们日益暴跌的需求而开发设计的。

一局部的家庭电器之间构成了简单的网络,主要是为了完成某个特定单一的功用,例如单一的自动抄表功用。

坚持家电与环境的谐和,提供生活、工作、学习以及文娱的各种优质效劳,营造一种温馨温馨的家庭气氛。

(二)功用请求

1.红外报警器模块

报警功用,当红外感应单片机检测到外部传感器的脉冲信号后。当人经过时,经过红外感应单片机内部程序出来后,蜂鸣器开端停止报警。可以经过无线通讯完成报警器与主控制器的衔接主控设备能实时对报警器停止查询控制。能够经过URAT停止通讯,完成人机交互。

2.电子温度计模块

子温度计可以实时对温度停止采集,并且经过DS18B20读取温度值,最后将温度值在数码管上显现出来。主要可以完成上下温报警,当前温度超越设置的高温报警或者低温报警,数码管开端停止闪烁,给人们提示。

3.遥控开关模块

运用开关按键完成对继电器的控制。能够经过串口改动地址。同时能够经过UARt串口通讯。可以经过红外感应单片机读取遥控接纳器收到的数据编码。控制分别完成翻开第一个继电、翻开第二个继电器、两个都翻开、两个都关闭。

二、 项目开发过程

(一)红外报警器

1.硬件设计

硬件局部包括HC-SR501,NRF24L01无线收发模块,蜂鸣器,红外感应单片机IAP15W413AS,电源电路,3.3V供电电路组成

红外报警模块的中心内容是HC—SR501人体感应模块,HC—SR501是基于红外线技术的自动控制模块,采用LHI778探头设计,灵活度高,牢靠性强,超低电压工作形式,普遍应用于各类自动感应电路设备,特别是干电池供电的自动控制产品。

2.软件设计

当人经过人体感应模块时蜂鸣器停止报警。

红外报警器分为两个模块报警和采集数据。外部中缀检测能否有人经过,系统采集信息,反应然后蜂鸣器报警。红外检测器在当有物体经过时会发送一个信号,从程序中设置外部中缀1的中缀效劳程序,设置为上升沿及降落沿接纳,若外部中缀1变为上升沿,也就是人体感应模块前方有人经过,则会跳入中缀效劳程序,并且定时器中缀也会触发,在定时器中设置成有报警信号产生则会触发定时器中缀,在定时器中缀效劳程序中,每1000ms一个循环,500ms蜂鸣器响,500msLED灯亮,这样就能够到达蜂鸣器与LED灯交替闪烁的成果,并且在EEPROM中写入初地址,用于以后修正地址时能更简单的修正。

(二)电子温度计

1.硬件设计

红外感应单片机电子温度计的设计主要由红外感应单片机LAP15W413AS、温度传感器DS18B20以及4位显现数码管构成的显现电路组成。

电子温度计中心是DS18B20,DS18B20 数字温度计提供9~12位摄氏温度丈量而且有一个由上下电平触发的可编程的不因电源消逝而改动的报警功用。DS18B20 经过一个单线接口发送或承受信息,因而在中央处置器和DS18B20之间仅需一条衔接线(加上地线)。它的测温范围为-55~+125℃,并且在-10~+85℃精度为±5℃。除此之外,DS18B20能直接从单线通讯线上吸取能量,除去了对外部电源的需求。

因而,很简单就能够用一个微控制器去控制很多掩盖在一大片区域的DS18B20。

2.软件设计

温度传感器模块DS18B20开端工作后先初始化DS18B20然后写入指令,再一次初始化DS18B20后写入指令,获取此时的温度,处置此时的温度。温度显现模块,获取到温度值开端停止别离温度值,首先显现百位然后显现十位,再显现个位,最终显现小数位。读取温度值,然后将读取到的温度值转换为实践温度值,当整数局部大于高温报警值时,wdbj=1数码管最左一位显现上划线并开端闪烁,小数局部小于低温报警值时,wdbj=2数码管最左一位显现下划线并开端闪烁,当读取出的温度值小于0时,最左边一位显现符号。

(三)遥控开关

1.硬件设计

硬件电路包括VS1838红外接纳头,NRF24L01无线收发模块,红外感应单片机IAP15W413AS,电源电路,3.3V供电电路,继电器模块组成。遥控开关主要为红外遥控器控制继电器。电磁继电器是电子控制器件,有控制系统(输入)和被控制系统(输出);用较小的电流去控制较大的电流。

红外线遥控器已被普遍运用在各品种型的家电产品上,它的呈现给运用电器提供了很多 的便利。红外遥控系统普通由红外发射安装和红外接纳设备两大局部组成。红外发射安装又 可由键盘电路、红外编码芯片、电源和红外发射电路组成。红外接纳设备可由红外接纳电路、 红外解码芯片、电源和应用电路组成。通常为了使信号能更好的被传输发送端将基带二进制 信号调制为脉冲串信号,经过红外发射管发射。

在同一个遥控电路中通常要运用完成不同的遥控功用或辨别不同的机器类型,这样就要 求信号按一定的编码传送。在实践的产品设计或业余电子制造中,编码芯片 并一定能完成我们请求的功用,这时我们就需求理解所运用的编码芯片到底是如何编码的。 只要晓得编码方式,我们才能够运用红外感应单片机或数字电路去定制解码计划。

2.软件设计

刚开端判别定时器能否工作,假如不工作就让它工作,降落沿开端工作假如接纳到数据需求判别是引号码还是反复码,假如没有承受到数据就直接关闭定时器。引导码区间是在120-135之间,为了防止误差取值到150,100-120为反复码。 的码值在100-150之间。引导码承受胜利才是数据码,每个按键都设置不同的操作,0X0C按下时,翻开第一个继电器。0X18按下时,翻开第二个继电器。OX5E按下时,两个都翻开。

(四)电动窗帘

1.硬件设计

硬件电路包括VS1838红外接纳头,A3144霍尔元件,28BYJ48步进电机,NRF24L01无线收发模块,红外感应单片机IAP15W413AS,电源电路,3.3V供电电路组成

电机的转速、中止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响。使得在速度、位置等控制范畴用步进电机来控制变的十分的简单。为此,黑金刚开发板套件中初次引入了步进电机技术,采用扩展的方式,便当用户应用控制。

此传感器体积小、灵活度高、响应速度快、温度性能好、准确度高、牢靠性高。无触点开关、汽车点火器、刹车电路、位置、转速检测与控制、平安报警安装、纺织控制系统。

2.软件设计

开端初始化定义电动窗帘为中止状态,当djfx=1;串口通讯经过发送“96 69 40 BF 01 FE 04 04”使窗帘反转;djfx=0;经过发送“96 69 40 BF 01 FE 05 05”使窗帘正转;经过发送“96 69 40 BF 01 FE 06 06”使窗帘中止转动。CR=1的时分PCA定时器才开端计时,CR=0;时PCA  定时器关闭。

霍尔传感器经过磁场变化使窗帘正转中止、反转中止。

(五)主机

1.硬件设计

硬件电路由TFT液晶显现器,DS1302时钟芯片,红外感应单片机IAP15W4K58S4,NRF24L01无线收发模块,电源电路,蜂鸣器,3.3V供电电路组成。

键盘接口电路是红外感应单片机系统设计十分重要的一环,作为人机交互界面里最常用的输入。

按键依照构造原理可分为两类,一类是触电式开关按键,如机械式开关、导电橡胶式开关等。

编码键盘主要是用硬件来完成对键的辨认,非编码键盘主要是由软件来完成键盘的辨认。

全编码键盘由特地的芯片完成识键及输出相应的编码,普通还具有去颤动和多键、窜键等维护电路,这种键盘运用便当,硬件开支大,普通的小型嵌入式应用系统较少采用。非编码键盘按衔接方式可分为独立式和矩阵式两种,其它工作都主要由软件完成。

在红外感应单片机应用系统中,通常运用机械触点式按键开关,其主要功用是把机械 上的通断转换成为电气上的逻辑关系。也就是说,它能提供规范的 TTL 逻辑电平,以便与通用数字系统的逻辑电平相容。当所设置的功用键或数字键按下时,计算机应用系统应完成该按键所设定的功用。因而,键信息输入是与软件构造亲密相关的过程。 关于一组键或一个键盘,经过接口电路与红外感应单片机相连。红外感应单片机能够采用查询或中缀方式理解有无按键输入并检查是哪一个按键按下,若有键按下则跳至相应的键盘处置程序处去执行,若无键按下则继续执行其他程序。

2.软件设计

当进去3的状态时,能够停止当前时间的设定,每7个为一个循环,+1是由于时间发送是在1下标里贮存,发送当时的总长度,完成串口通讯模块。当RS=1时,停止数据的写入,数据右挪动存入16数据。初始状态为0,当为形式2时,时间不读取、不更新。检测到有键按下时,应延时等候一段时间(可调用一个5ms-10ms的延迟子程序),然后再次判别按键能否被按下,若此时判别按键仍被按下,则以为按键有效,若此时判别按键没有被按下,阐明为按键颤动或干扰,应返回重新判别。当按下“*”键被按下时,从哪个形式进入就要返回到哪个形式,回到形式1,运用完完成肃清。

三、 总体完成状况

1.红外报警

翻开红外感应单片机报警器,假如有人进入HC—SR501人体感应模块感应范围此模块上的蜂鸣器会停止报警,并且主机液晶屏的形式0上会有显现;假如人分开其感应范围,蜂鸣器会中止报警,主机液晶屏上的显现状态也会停止翻转。

有红外感应单片机报警器状态,报警状态后一栏绿色则为非报警状态,红色则为报警状态。

2.电子温度计

翻开电子温度计子模块与主机,DS18B20是能够直接读数据的温度传感器,子模块上的数码管会显现当前温度,主机的形式0上也会相应的理想时间;当温度发作变化时,数码管上温度的显现也会发作相应的变化,与之主机的形式0也会变化。当温渡过高或过低时,数码管上第一位会有上下温报警显现。