课程设计-人体感应LED设计

淮北师范大学信息学院

综合性课程设计报告

题目：人体感应LED设计

组员：

指导教师：

2015年5月

报告内容

一、设计的内容或要求

人体感应灯是一款利用红外线、热释电原理感应人体活动信息的新技术设计、研发而成的，专门用来检测和感应人体活动信息的产品。当人或有温度的物体进入模块感应范围内时，感应模块就会输出一个高电平脉冲信号、或高电平延时信号，输出的感应脉冲或延时信号可以直接驱动LED灯指示灯。

二、系统设计

原理框图：

图①

原件列表：

表①

DSN-FIR800人体红外热释电传感器模块：

产品概述：

DSN-FIR800是基于红外线技术的自动控制产品,灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式,广泛应用于各类自动感应电器设备,尤其是干电池供电的自动控制产品。

功能特点：

1.全自动感应:人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关

闭高电平，输出低电平。

2.光敏控制（可选择，出厂时未设）：可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。

3.温度补偿(可选择，出厂时未设)：在夏天当环境温度升高至30～32℃，探

测距离稍变短，温度补偿可作一定的性能补偿。

4.两种触发方式：（可跳线选择）

a.不可重复触发方式:即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将自动

从高电平变为低电平。

b.可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在

其感应范围活动，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（感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。

5.具有感应封锁时间(默认设置:2.5S封锁时间)：感应模块在每一次感应输出后

（高电平变成低电平），可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接受任何感应信号。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。(此时间可设置在零点几秒—几十秒钟)。

6.工作电压范围宽：默认工作电压DC4.5V-20V。

7.微功耗:静态电流<60微安，特别适合干电池供电的自动控制产品。

8.输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。

调节方法：

调节距离电位器顺时针旋转，感应距离增大（约7 米），反之，感应距离减小（约3 米）。

调节延时电位器顺时针旋转，感应延时加长（约300S），反之，感应延时减短（约5S）。

使用说明:

1.感应模块通电后有一分钟左右的初始化时间，在此期间模块会间隔地输出

0-3次，一分钟后进入待机状态。

2.应尽量避免灯光等干扰源近距离直射模块表面的透镜，以免引进干扰信号产生

误动作；使用环境尽量避免流动的风，风也会对感应器造成干扰。

图②

图③

AT89C2051资料

AT89C2051是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含2k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-5l指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大。

图④

AT89C2051单片机引脚介绍：

AT89C2051为20引脚小型封装，2K内部程序存储器，15个可编程I/O口线，没有P0口和P2口的16根I/O线，内部集成了一个模拟比较器。芯片共有20个引脚，引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口（见上图）左边那列引脚逆时针数起，依次为1、2、3...20，在单片机的20个引脚中，电源引脚2根，外接晶体振荡器引脚2根，复位引脚1根以及P1、P3口可编程I/O引脚15根。

1、主电源引脚（2根）

VCC(Pin20)：电源输入，接电源

GND(Pin10)：接地线

2、外接晶振引脚（2根）

XTAL1(Pin5)：片内振荡电路的输入端

XTAL2(Pin4)：片内振荡电路的输出端

3、控制引脚（1根）

RST/VPP(Pin1)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。

4、可编程输入/输出引脚（15根）

P1口： 8位准双向I/O口线，P1.0～P1.7 ，共8根

P1口是一个8位双向I/O口。口引脚P1.2~P1.7提供内部上拉电阻，P1.0和P1.1要求外部上拉电阻。P1.0和P1.1还分别作为片内精密模拟比较器的同相输入(ANI0)和反相输入(AIN1)。P1口输出缓冲器可吸收20mA电流并能直接驱动LED 显示。当P1口引脚写入“1”时，其可用作输入端，当引脚P1.2~P1.7用作输入并被外部拉低时，它们将因内部的写入“1”时，其可用作输入端。当引脚P1.2~P1.7用作输入并被外部拉低时，它们将因内部的上拉电阻而流出电流。P3口： 8位准双向I/O口线，P3.0～P3.5、P3.7，共7根

P3口的P3.0~P3.5、P3.7是带有内部上拉电阻的七个双向I/O口引脚。P3.6用于固定输入片内比较器的输出信号并且它作为一通用I/O引脚而不可访问。P3口缓冲器可吸收20mA电流。当P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可用作输入端。用作输入时，被外部拉低的P3口脚将用上拉电阻而流出电流。

P3口还用于实现AT89C2051的各种第二功能，如下表所列：

表③

5、RST：复位输入。RST一旦变成高电平所有的I/O引脚就复位到“1”。当振荡器正在运行时，持续给出RST引脚两个机器周期的高电平便可完成复位。每一个机器周期需12个振荡器或时钟周期。

6、XTAL1：作为振荡器反相器的输入和内部时钟发生器的输入。

7、XTAL2：作为振荡器反相放大器的输出。

主要性能：

1、和MCS-51产品兼容；

2、2KB可重编程FLASH存储器（10000次）；

3、2.7-6V电压范围；

4、全静态工作：0Hz-24MHz；

5、2级程序存储器保密锁定；

6、128*8位内部RAM；

7、15条可编程I/O线；

8、两个16位定时器/计数器；

9、6个中断源；

10、可编程串行通道；

11、高精度电压比较器（P1.0，P1.1，P3.6）；

12、直接驱动LED的输出端口。

仿真电路图：