機能と概要
このシステムは、図1に示すように構成されています。図1は、主に3つの部分で構成されています。
- センサーおよび信号処理部：人体の放射赤外線信号と光強度信号を検出し、処理後に処理可能なデジタル信号になります
- 80C51で構成される中央処理装置：信号の処理と制御コマンドの発行
- リマインダー回路とライト制御回路：80C51によって与えられたコマンドに従ってリマインダー信号とコントロールライトを与えます。
システム全体は80C51の制御下で動作します。動作プロセスは、周囲光が比較的強い場合、フォトレジスタの抵抗が比較的小さい場合、信号処理回路が低レベルの信号を検出し、焦電赤外線センサーが動作することを禁止され、80C51処理プロセスが省略されます。周囲の光が比較的弱い場合、フォトレジスターの抵抗が大きくなり、信号処理回路が高レベルを受信して焦電型赤外線センサーの動作を開始します。焦電型赤外線センサー1は比較的長い距離を検出します。人体がセンサー1の制御範囲に入り、光度が弱い場合、信号検出回路が信号を処理し、マイクロコントローラーに割り込みを送信します。80C51は、光制御回路を起動してライトがゆっくりと点灯した。周囲光がキャリブレーションよりも弱く、人体がデスクトップに近すぎる場合、焦電赤外線センサー2が信号を検出し、信号処理回路が同時に信号を80C51に送信し、80C51は焦電赤外線センサー1の制御範囲内で処理します。優先順位に従って、この信号は焦電赤外線センサー1の信号をシールドし、遅延回路をアクティブにし、アラームを送信して人々が離れるようにします。設定された時間内にデスクトップから離れないと、ライト制御回路がアクティブになり、ライトをゆっくりとオフにします。人体が焦電型赤外線センサー２の制御範囲を離れ、焦電型赤外線センサー１の制御範囲内に入ると、再びゆっくりと点灯する。
設計情報
回路図
3.テスト結果：
このシステムの主な設計思想は生命に由来します。電気スタンドは、一般家庭では必要不可欠なものですが、消灯を忘れがちなため、エネルギーの浪費につながりがちです。世界には非常に多くのランプがあるため、エネルギー消費はかなりのものであると推定されています。もう一つはもちろん、生活を便利にするため、暗闇の中で電灯をつける手間を省き、座る姿勢を矯正するために必要なことです。システムは実験室で物理実験を行った。焦電型赤外線検出器1の距離は約4m（距離は調整可能）です。これは、主にドアが机から離れているためです。暗闇の中でドアに到達すると、人々が起動し、ライトをオンにする手間を省くユーザーは実際の状況に応じて距離を調整できます。焦電型赤外線検出器1の距離は約10cm（距離調整可能）ですが、学習時に座り方が正しくない場合があり、デスクトップに近づきすぎて近視になりやすいことが主なポイントです。設定時間内に出ないと強制的に消火されます。勉強に飽き飽きしていて、テーブルに横になって寝ていて、電気を消すのを忘れると、システムがそれを検出して遅延プログラムを開始し、しばらくすると、電気スタンドが自動的に消灯します。
このシステムの主な技術的困難は、人体の赤外線信号の収集と処理にあります。焦電型赤外線センサーを使用しているため、人体が感知範囲に入ると、センサーは数mVの信号を生成し、BISS0001を中心とする信号処理回路を介して、信号は2次的に増幅され、フィルタリングされて外界を防ぎます信号が干渉します。BISS0001を通った後、信号はデジタル信号出力に変換され、シングルチップマイクロコンピュータによる処理に便利です。
このシステムによって生成される主な設計ソースは生命からのものであるため、革新は生命のより一般的な問題のいくつかに対処することにあります。人体の赤外線信号を特別に感知する焦電赤外線センサーに基づいて、BISS0001信号処理回路はシングルチップコンピューターで処理され、簡単な制御の目的を達成します。部屋が十分に明るくなく、誰かが近くにいる場合、電気スタンドは自動的に点灯し、暗闇の中でスイッチに触れる手間を省きます。学習がデスクトップに近すぎるために不適切な着座姿勢が生じた場合、システムは正しい着座姿勢を要求します。近視を防ぐため、学習が疲れすぎると、テーブルの上に横になっているとテーブルランプが自動的にオフになります。誰もいないときは、システムが自動的にテーブルランプをオフにしてエネルギーを節約します。ハードウェア部で使用されている対妨害技術に加えて、ソフトウェアでも対妨害技術が使用されています。割り込み0が生成されると、すぐには実行されませんが、不注意により検出器2の範囲に入らないように遅延されます。誤判断を避けるため。
このシステムは人生を楽にする目的を達成しますが、回路は十分に単純ではありません。複数の焦電型赤外線センサーがある場合、対応する信号検出回路が必要になるためです。改善点は、信号処理回路を使用して複数のセンサーを同時に制御することです。もう一つの欠点は、電気スタンドがオンになっているときに、生成された光強度がフォトレジスタによる周囲光強度の決定を容易に妨害し、誤判断を引き起こすことです。現在の処理方法は、センサー部分と制御部分を別々に配置することです。
設計印象：
このシステムの設計思想は生命から生まれたものであり、その機能は生活の便宜のために設定されています。したがって、インテリジェントな電気スタンドを作るというアイデアが生まれました。最初に、先生と相談して、プロジェクトが認定され、プロジェクトの実現可能性が決定され、プロジェクトの主な困難と起こりうる問題がリストされ、将来の生産の焦点が決定されました。次に、一般的なフレームワークを考えてリストします。次に、PROTELを使用して、フレーム図に従って回路図を描きます。
回路図を厳密に認証した後、溶接回路が開始されました。人間を主な対象とする焦電型赤外線センサーを採用し、人体で発生した約10umの信号を専用に受信し、BISS0001で信号を処理し、デジタル信号に変換して処理します。溶接プロセス中に、2つのフォトレジスタを使用すると、シングルチップマイクロコンピュータの誤判定を引き起こす可能性があることが判明しています。したがって、2つのフォトレジスタを組み合わせると、回路が簡素化されるだけでなく、システムの安定性も向上します。信号検出および処理部分が完了すると、回路が正しくはんだ付けされているかどうかを判断するためのテストが開始されます。回路のデバッグプロセスでは、外部干渉、特に近くの熱源からの赤外線干渉を排除する必要があります。まず、安定した出力信号を得るために、BISS0001を比較的長い遅延時間を持つ非繰り返しトリガー方式に設定し、受信フォトセルのピンを高レベルに接続し、BISS0001が暗い場所にあることを確認しやすくします。動作中、人が不在のとき、BISS0001は要件を満たす低レベルを出力しますが、人が近づくと信号が不規則に変化します。オシロスコープを使用してBISS0001の各ピンを測定したところ、不安定性の主な原因はセンサーであることが判明したため、現在の焦電センサーを使用する必要がありました。
次は主に80C51、74LS138、LM324、DAC0832で構成されるデジタル回路部分です。デジタル回路部分は比較的シンプルですが、溶接が完了したら、新しいプログラムを作成して各ポートをスキャンし、デジタル回路が実現可能であることを示します。
回路部分の予備テストの後、主要な問題は解決されたため、対応するプログラムはハードウェアに従って作成されました。KEILソフトウェアのシミュレーション後、構文エラーは発生しませんでした。各ポートのデータは必要なものだけでした。ソフトウェアがマイクロコントローラーに書き込まれ、システム全体が実行されます。
この実験を通して、私は回路の開発と生産、そして論文の執筆に精通しています。実験では多くの困難に直面しましたが、さまざまな方法で解決されました。
プログラム参照ソースコード（一部）
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0003H
AJMP DET1;遠方検出器
ORG 0013H
AJMP DET0;近方検出器
ORG 0050H
MAIN：MOV P0、＃00000001B;初期値の設定DET0、DET1は繰り返しトリガーでき、
MOV TMODを消灯します、＃00000010B;メソッド2、8ビット自動リロードカウンター
MOV TCON、＃00010000B;カウンターをオンにしますT0
MOV IE、＃ 10000111B;すべての割り込みをオンにする
SJMP $
;ライトがゆっくりとオン
DET1：MOV P0、＃00000001B
CALL TIME0;ランプ輝度遅延10ms
MOV P0、＃00000011B
CALL TIME0
MOV P0、＃00000101B
CALL TIME0
MOV P0、＃00000111B
CALL TIME0
MOV P0、＃00001001B
CALL TIME0
MOV P0、＃00001011B
CALL TIME0
MOV P0、＃00001101B
CALL TIME0
MOV P0、＃00001111B
CALL TIME1
RETI
;ライトがゆっくりと
消えるDET0：CALL TIME1; 1分の遅延
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
CALL TIME0
MOV P0、＃00000001B
RETI
LOOP：ret
;遅延時間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
;遅延時間1分钟
TIME1：SETB TR0
MOV R0、＃250
MOV R1、＃200
MOV R2、＃60
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