热释电传感器的内部特性如下图2-1所示

图2-1传感器PIR的内部结构图

传感器主要包括有保护壳,滤光片,热电元件,捷星场效应管,电阻和二极管构成。在在使用的时候,d与电源的正极连接,g与负极相连,s为信号的输出。这个装置把两个极性相反,但是特性相同的感应元件连接在一起,这样做就可以抵消环境与产品内部的影响。两个干扰信号极性相反,大小一致时,就可以相互抵消,从而减小了元件的误差。当红外线到达传感器时,热辐射被装在传感器中的菲涅尔透镜所聚焦,然后把聚焦后的信号加到两个探测元件上,传感器就可以输出一个电压信号。其中为了提高传感器的灵敏程度,特地在热释电传感器的窗口处加一片干涉滤波片。这样自然光,灯光和其他形式的红外线辐射就不影响传感器。

当人体出现在防护区时,传感器中的菲涅尔透镜就会把人体红外线聚焦,然后两个探测元件会被触发,从而让传感器输出一个电压信号,这个电压信号依次通过一个带通滤波器,路径是C1,C2,R1,R2,该带通滤波器有上限截止频率(16Hz)和下限截止频率(0。16Hz)。红外线探测器被触发所发出的电压信号特别微弱,并且不稳定,同时受菲涅尔透镜的影响,电压信号为脉冲形式,所以要对这个不停变化的信号进行放大。文献综述

为此我们用LM324(集成运算放大器)进行放大,下图是这个元器件的结构。其中C1和R2的作用是稳定电源的电压,这样也可以获得一个稳定的元件来稳定信号。当传感器探测到人体所发出的红外线信号,传感器所产生的电压信号被Q1(FET)进行放大,C2,R1为这个过程进行稳压,最后变成高电位,NPN装置再进行转化,最后的输出变成低电平。

图2-2 热释电红外线传感器原理图

双探测的热释电红外线传感器有元器件节能,自身不发出辐射,成本较小,不容易被发现的优点。但是还有几个缺点:

第一:抗干扰能力较差,易受环境影响

第二:灵敏度比较差,有时会探测不出人体红外线

第三:当外部温度与人体的温度相似时,传感器会失灵

但是此类传感器的同时可以防止一些小动物的影响,防止误报;有一定的抗电磁干扰能力特别是手机干扰;对于一般的灯光也有抗干扰能力。

   (4)这类热释电传感器的使用要求

这类传感器只适用于室内防护,其中的要求如下:

第一:距离地面的高度应为2到2。2米。

第二:传感器应该远离冰箱,空调,厨房等温度容易变化的地方。

第三:传感器的防护区内不应该有大型的遮蔽物,比如屏风,家具

第四:传感器装置不宜对着窗户,不然气温的变化容易干扰传感器的工作。

基于红外线的热释电传感器的灵敏度与人体的移动方向有关。当人体处于径向移动时,传感器的灵敏度最差,当人体处于横切方向,就是与半径垂直的方向移动时,传感器的灵敏度最高,所以要在合适的地方正确的安装传感器。

2。2。2 AT89C51单片机的介绍

AT89C51系列的单片机最开始是由美国的一家电子公司所生产的,它是一种8位单片机,基于CMOS,工作电压比较低,功能强大,单片机内部的4bt存储器具有反复擦除和写入的能力,另外还有128bt的随机数据存储器,具有密度高,保存性能强,写入和读取方便的优点,单片机内部的中央处理器是八位的,还配置了Flash存储单元。这种单片机的应用范围十分广阔。

单片机的基本组成如图2-3所示,这块单片机涵盖了大部分主流单片机的组成配件,各个独立的模块通过内部的总线相互连接在一起。

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