【分享】基于HC-SR501人体红外传感器的智能家居与老年人监测

Daaaa

[ 本帖最后由 Daaaa 于 2024-1-22 13:05 编辑 ]\n\n


一、作品功能介绍
通过迪文屏的C51内核单片机的开发，基于HC-SR501人体红外传感器，实现智能家居系统和老年人监测系统。智能家居系统是根据传感器所得信息判断是否有人来自动点亮不同位置的灯光，例如：当你夜晚回家时，门口处传感器感应到有人将自动点亮客厅的灯光，同时你也可以根据迪文屏来控制光的大小，并在离开家时可以选择关闭所有灯光的功能。老年人监测系统，运用传感器和摄像头对家里老人进行监测，当监测到有老年人摔倒或者体温异常的情况时，进行自动提醒警报并传达给子女。（其他所有功能将在附件ppt中介绍）

二、工作原理
HCSR501模块采用了热释电红外传感器，该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。

三、设计思路
1.触发方式的选择：我们选择H模式（可重复触发模式），即感应输出高电平后，在延时时间内，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，直到人离开后才延时将高电平变为低电平，即以最后一次活动的时间为延时时间的起始点，检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间。
2.硬件连接：VCC接电源+5V，GND接地，OUT接P2.2，IO口设置为输入模式。当HC-SR501检测到有人体热源时，OUT就会输出高电平。传感器检测到高电平，就会控制输出高电平，从而实现灯的点亮。
3.软件实现：HCSR501模块不断对周围环境进行检测，当检测到人体时就会输出高电平到控制器。控制器会先读取flash中保存的延时时间，然后对管脚进行精准的定时输出，管脚连接的灯就能根据系统设置的延时时间实现精准的延时控制。
4.GUI界面设计：对于整个HC-SR501红外传感器功能界面设计了两个系统，界面简洁美观，容易理解各个功能的作用。