Fonction et aperçu
Ce système est composé comme indiqué sur la figure 1, qui est principalement composé de trois parties:
- Capteur et partie de traitement du signal: détecte le signal infrarouge du rayonnement du corps humain et le signal d'intensité lumineuse et devient un signal numérique pouvant être traité après le traitement
- Une unité centrale de traitement composée de 80C51: traitement des signaux et émission des commandes de contrôle
- Circuit de rappel et circuit de contrôle d'éclairage: donner un signal de rappel et un éclairage de contrôle selon la commande donnée par 80C51 L'
ensemble du système fonctionne sous le contrôle de 80C51. Le processus de travail est le suivant: lorsque la lumière ambiante est relativement forte, la résistance de la photorésistance est relativement faible, le circuit de traitement du signal détecte un signal de bas niveau, le capteur infrarouge pyroélectrique est interdit de fonctionner et le traitement 80C51 est omis. Lorsque la lumière ambiante est relativement faible, la résistance de la photorésistance devient plus grande et le circuit de traitement du signal reçoit un niveau élevé, ce qui démarre le travail du capteur infrarouge pyroélectrique. Le capteur infrarouge pyroélectrique 1 détecte une distance relativement longue. Lorsque le corps humain entre dans la plage de contrôle du capteur 1 et que l'intensité lumineuse est faible, le circuit de détection de signal traite le signal et envoie une interruption au micro-ordinateur monopuce. La lumière s'est lentement allumée. Lorsque la lumière ambiante est plus faible que l'étalonnage et que le corps humain est trop près du bureau, le capteur infrarouge pyroélectrique 2 détecte le signal et le circuit de traitement du signal envoie simultanément un signal aux processus 80C51 et 80C51 Selon l'ordre de priorité, le signal protège le signal du capteur infrarouge pyroélectrique 1, active le circuit de retard et envoie une alarme pour laisser les gens partir. S'il ne quitte pas le bureau dans le délai défini, le circuit de contrôle de la lumière est activé pour éteindre lentement la lumière . Lorsque le corps humain quitte la plage de contrôle du capteur infrarouge pyroélectrique 2 et se trouve dans la plage de contrôle du capteur infrarouge pyroélectrique 1, la lumière se rallume lentement.
Informations de conception
Schéma de principe du circuit
3. Résultat du test:
L'idée de conception principale de ce système vient de la vie. La lampe de table est une nécessité de la vie pour les familles ordinaires, mais elle provoque souvent d'énormes pertes d'énergie en raison des oublis fréquents d'éteindre la lampe. Avec autant de lampes dans le monde, on estime que la consommation d'énergie est considérable. L'autre est, bien sûr, une nécessité pour rendre la vie plus pratique, éviter d'avoir à allumer les lumières dans l'obscurité et corriger la position assise. Le système a réalisé des expériences physiques en laboratoire. La distance du détecteur infrarouge pyroélectrique 1 est d'environ 4 m (la distance est réglable), principalement parce que la porte est généralement éloignée du bureau; de sorte que les gens commencent lorsqu'ils atteignent la porte dans l'obscurité, ce qui évite d'avoir à allumer la lumière, L'utilisateur peut ajuster la distance en fonction de sa situation réelle. La distance du détecteur infrarouge pyroélectrique 1 est d'environ 10 cm (la distance est réglable). La principale considération est que lors de l'apprentissage, parfois la posture assise n'est pas correcte, ce qui rend le corps trop proche du bureau, ce qui est facile à provoquer une myopie. À ce moment, la lampe de bureau vous avertit de faire attention. S'il ne part pas dans le temps imparti, il sera éteint de force. Parfois, les gens sont fatigués d'étudier, de s'allonger sur la table et de dormir, et oublient d'éteindre la lumière, puis le système la détectera, puis démarrera le programme de retard, après un certain temps, la lampe de table s'éteindra automatiquement.
La principale difficulté technique de ce système réside dans la collecte et le traitement des signaux infrarouges du corps humain. Parce que le capteur infrarouge pyroélectrique est utilisé, lorsque le corps humain entre dans sa plage de détection, le capteur génère un signal de quelques mV, puis à travers le circuit de traitement du signal centré sur BISS0001, le signal est secondairement amplifié et filtré pour empêcher le monde extérieur Le signal interfère. Après avoir traversé BISS0001, le signal est converti en sortie de signal numérique, ce qui est pratique pour le traitement par micro-ordinateur monopuce.
La principale source de conception produite par ce système provient de la vie, donc l'innovation réside dans le traitement de certains des problèmes les plus courants dans la vie. Basé sur un capteur infrarouge pyroélectrique qui détecte spécifiquement le signal infrarouge du corps humain, le circuit de traitement du signal BISS0001 est traité par un ordinateur monopuce pour atteindre l'objectif de contrôle facile. Lorsque la pièce n'est pas suffisamment lumineuse et que quelqu'un se trouve à proximité, la lampe de bureau s'allume automatiquement, éliminant ainsi la difficulté de toucher l'interrupteur dans l'obscurité; lorsque l'apprentissage est trop proche du bureau, entraînant une posture assise incorrecte, le système vous invite à corriger la position assise Pour éviter la myopie; lorsque l'apprentissage est trop fatigué, la lampe de table s'éteint automatiquement lorsqu'elle est allongée sur la table pendant un certain temps; lorsque personne n'est présent, le système éteint automatiquement la lampe de table pour économiser de l'énergie. En plus de la technologie anti-brouillage utilisée dans la partie matérielle, la technologie anti-brouillage est également utilisée dans le logiciel. Lorsque l'interruption 0 est générée, elle n'est pas exécutée immédiatement, mais elle est retardée pour l'empêcher de pénétrer dans la portée du détecteur 2 par négligence. Pour éviter toute erreur de jugement.
Bien que ce système atteigne l'objectif de faciliter la vie, le circuit n'est pas assez simple. Parce que lorsqu'il y a plusieurs capteurs infrarouges pyroélectriques, le circuit de détection de signal correspondant est nécessaire. L'amélioration réside dans l'utilisation d'un circuit de traitement du signal pour contrôler simultanément plusieurs capteurs. Un autre inconvénient est que lorsque la lampe de table est allumée, l'intensité lumineuse générée peut facilement interférer avec la détermination de l'intensité de la lumière ambiante par la photorésistance, provoquant une erreur de jugement. La méthode de traitement actuelle consiste à placer la partie capteur et la partie commande séparément.
Impression de conception:
L'idée de conception de ce système vient de la vie, donc les fonctions dont il dispose sont définies pour la commodité de la vie. Par conséquent, l'idée de fabriquer une lampe de bureau intelligente est née. Tout d'abord, en consultation avec l'enseignant, le projet a été certifié, la faisabilité du projet a été déterminée, les principales difficultés et les problèmes possibles du projet ont été répertoriés, et l'objectif de la production future a été déterminé. Ensuite, concevez et énumérez le cadre général. Utilisez ensuite PROTEL pour dessiner le schéma du circuit selon le schéma de cadre.
Après avoir rigoureusement certifié le schéma du circuit, le circuit de soudage a été démarré. Étant donné que l'objet principal est humain, le capteur infrarouge pyroélectrique est utilisé. Ce capteur est spécialement utilisé pour recevoir le signal d'environ 10 µm généré par le corps humain, et le signal généré par BISS0001 est traité en conséquence et converti en un signal numérique qui peut être traité. Au cours du processus de soudage, on constate que si deux photorésistances sont utilisées, cela peut entraîner un mauvais jugement du micro-ordinateur monopuce. Par conséquent, la combinaison de deux photorésistances simplifie non seulement le circuit, mais améliore également la stabilité du système. Lorsque la partie détection et traitement du signal est terminée, le test démarre pour déterminer si le circuit est correctement soudé. Lors du débogage du circuit, les interférences externes doivent être éliminées, en particulier les interférences infrarouges provenant de sources de chaleur proches. Tout d'abord, réglez le BISS0001 sur une méthode de déclenchement non répétitif avec un temps de retard relativement long afin d'obtenir un signal de sortie stable, et connectez la broche de la photocellule de réception à un niveau élevé, faisant croire au BISS0001 qu'il a été dans l'obscurité pour une observation facile. Pendant le fonctionnement, lorsqu'une personne est absente, le BISS0001 émet un niveau bas, qui répond aux exigences; cependant, le signal change de façon irrégulière lorsque la personne s'approche. À l'aide d'un oscilloscope pour mesurer chaque broche de BISS0001, il a été constaté que la principale source d'instabilité était le capteur. Par conséquent, sans meilleur remplacement, le capteur pyroélectrique actuel a dû être utilisé.
Vient ensuite la partie circuit numérique, principalement composée de 80C51, 74LS138, LM324, DAC0832. La partie du circuit numérique est relativement simple.Une fois le soudage terminé, écrivez un nouveau programme pour balayer chaque port pour montrer que le circuit numérique est faisable.
Après un test préliminaire de la partie circuit, les principaux problèmes ont été résolus, donc le programme correspondant a été écrit en fonction du matériel. Après la simulation du logiciel KEIL, il n'y a pas eu d'erreur de syntaxe, les données de chaque port étaient exactement ce qu'il fallait, et enfin le Le logiciel est gravé dans le microcontrôleur, puis l'ensemble du système est exécuté.
A travers cette expérience, je connais le développement et la production de circuits et la rédaction d'articles. De nombreuses difficultés ont été rencontrées dans l'expérience, mais elles ont été résolues par diverses méthodes.
Code source de référence du programme (pièce)
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0003H
AJMP DET1; détecteur éloigné
ORG 0013H
AJMP DET0; détecteur proche
ORG 0050H
MAIN: MOV P0, # 00000001B; Régler la valeur initiale DET0, DET1 peut être déclenché à plusieurs reprises, éteindre
MOV TMOD, # 00000010B; Méthode 2, compteur de rechargement automatique 8 bits
MOV TCON, # 00010000B; Activer le compteur T0
MOV IE, # 10000111B; activer toutes les interruptions
SJMP $
; la lumière s'allume lentement
DET1: MOV P0, # 00000001B
CALL TIME0; délai de luminosité de la lampe 10ms
MOV P0, # 00000011B
CALL TIME0
MOV P0, # 00000101B
CALL TIME0
MOV P0, # 00000111B
CALL TIME0
MOV P0, # 00001001B TEMPS D'
APPEL0
MOV P0, # 00001011B TEMPS D'
APPEL0
MOV P0, # 00001101B TEMPS D'
APPEL0
MOV P0, # 00001111B
TEMPS
D' APPEL1 RETI
; la lumière s'éteint lentement
DET0: TEMPS D'APPEL1; retarde 1 minute
MOV TCON, A
ANL A, # 1
JZ LOOP
MOV P0, # 00001111B
CALL TIME0
MOV P0, # 00001101B
CALL TIME0
MOV P0, # 00001011B
CALL TIME0
MOV P0, # 00001001B
CALL TIME0
MOV P0, # 00000111B
CALL TIME0
MOV P0, # 00000101B
CALL TIME0
MOV P0, # 00000011B
APPEL TIME0
MOV P0, # 00000001B
RETI
LOOP: ret
; 延时 10ms
TIME0: SETB TR0
MOV R0, # 250
MOV R1, # 20
D_1: DJNZ R0, D_1
MOV R0, # 250
DJNZ R1, D_1
CLR TR0
RET
; 延时 1分钟
TIME1: SETB TR0
MOV R0, # 250
MOV R1, # 200
MOV R2, # 60
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