人体接触报警系统理论报告

人体接触报警系统理论报告
绪论：传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。

它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。

通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。

而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。

为适应这种情况，就需要传感器。

因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。

新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。

在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。

因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。

由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。

世界各国都十分重视这一领域的发展。

相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。

本次课程设计采用的是Arduino开发板模块：Arduino是源于意大利的一套开源硬件开发平台，Arduino Uno是其推出的最为基础的开发板。

配合外围器件（传感器，控制开关，LED屏等），任何稍有电子电路基础的人都可以基于这个平台快速搭建出具有各种有趣功能的实用电子电路。

Arduino Uno开发板的基本组成:
1. 微处理器：ATmega328，8位微处理器，片内包含32KB Flash（0.5KB由BootLoader使用），2KB SRAM，1KB EEPROM，运行时钟频率为16MHz。

2. USB接口：与电脑连接，用于从电脑中下载程序，同时给Uno单板供电。

3. 外接电源：当Uno脱离电脑独立运行时，用来给装置供电，一般使用9V电池供电即可。

4. 电源管脚，地：可输出5V，3.3V；也可以通过Vin给整个装置供电。

5. 模拟输入：6个模拟输入，提供10-bit的解析度（0-1023）。

6. 数字输入/输出：14个数字输入/输出管脚，可以由程序自己定义为输入或者输出；其中0，1两个管脚是串口复用管脚；3，5，6，9，10，11六个管脚可提供8位（0-255）的PWM输出；13管脚与板上LED相连，当输出高电平时，LED 点亮。

本系统所运用的程序：
#define LED 5 //The pin # of the LED
#define SPEAKER 3 //The pin # of the speaker
#define BUTTON 7 //The pin # of the button
int i = 0; //Used for counting
int val = LOW; //Stores whether the button is pressed or not.
int old_val = LOW; //Stores whether the button was pressed or not last time around the loop.
int state = 0; //The on/off state of our siren.
void setup()
{
pinMode(LED, OUTPUT); //Tells arduino that the LED is an output pinMode(SPEAKER, OUTPUT); //Tells arduino that the speaker is an output
pinMode(BUTTON, INPUT); //Tells the arduino that the button is an input
}
void loop()
{
//Save the buttons state
state = digitalRead(BUTTON);
//If the siren is on...
if (state == 1)
{
//Fade LED and Speaker on.
for(i = 0; i < 255; i = i + 2)
{
analogWrite(LED, i);
analogWrite(SPEAKER, i);
delay(10);
}
//Fade LED and Speaker out.
for(i = 255; i > 1; i = i - 2)
{
analogWrite(LED, i);
analogWrite(SPEAKER, i);
delay(10);
}
//Flash LED and Speaker on and off. for(i = 1; i <= 10; i++)
{
analogWrite(LED, 255);
analogWrite(SPEAKER, 200);
delay(100);
analogWrite(LED, 0);
analogWrite(SPEAKER, 25);
delay(100);
}
}
else
{
//Turn of the speaker
analogWrite(SPEAKER, 0);
//Turn of the LED
analogWrite(LED, 0);
}
old_val = val; //Store the value of the button.
}
接线原理：输出3.3v引脚接蜂鸣器接开关一端，开关常开一端接电阻，电阻接7引脚。

开关常闭端接蜂鸣器负极，蜂鸣器正极接3引脚，蜂鸣器负极接LED灯负极，LED灯正极接5引脚。

安装usb转串口驱动：一、硬件连接：用对应的usb线连接开发板和电脑。

二、驱动安装：Win7以上默认会自动安装驱动，如果安装成功，请直接跳到本节结尾，否则会弹出“未知设备”。

若出现这种情况，右键“未知设备”，点击“更新驱动程序”。

重新返回设备管里器，可以看“Arduino uno (COMxx)”，这是一个虚拟的串口，COM表示串口，后面的数字是串口号，串口号是电脑随机分配的，插不同的电脑，甚至同一台电脑的不同USB 口都会有变化，在具体使用中，必须自行查看自己的电脑COM 端1号，图中所示的只是作者电脑的虚拟号，与用户的不一定相同。

这个号一定要记住，在后面使用中
非常重要。

组内分工：王康主要负责理论报告的编写和板子的焊接，刘清元主要负责元器件的采购和对整个实验的构思与设计。

感受与小结：
1。

准备越充分，实验越顺利，古人云，阳刀不误砍柴工前期的知识储备、文献储备、材料准备、方法准备能避免手忙脚乱，充分的预实验使你充满信心。

一步一个脚印，就不必“从头再来”。

最不能容忍的是在开始的几步偷懒，造成后面总有一些无法排除的障碍。

2。

交流是最好的老师，做实验遇到困难是家常便饭。

你的第一反应是什么? 反复尝试? 放下? 看书? 这些做法都有道理，但首先就应想到的是交流。

对有身份的人，私下的请教体现你对他的尊重;对同年资的人，公开的讨论能够使大家畅所欲言，而且出言谨慎。

千万不能闭门造车。

一个实验折腾半年，之后别人告诉你那是死路，岂不冤大头?
3。

一半时刻做实验，一半时刻看文献。

千万不能把时刻全部消耗在实验台上。

看文献、看书、看别人的操作、听别人的经验、研究别人的思路，边做边思考。

要学会比较，不好官从。

否则，会被一些小小的问题困扰许久。

4。

记录真实详尽。

人总是有一点虚荣心的，只把成功的步骤或漂亮的结果记到实验记录里，是很多人的做法。

殊不知，许多宝费经验和意外发现就这样与你擦肩而过客观、真实、详尽的记录是一笔宣贯的财富。

5。

把握心理优势。

做过实验的人都经历过失败和挫折。

有些失败应当在预实验阶段发生，你这时能坦然理解。

假如不做预实验，在正式的实验中遇到，你的挫折感就很明显。

假如你正因赶时刻而误操作，你会沮丧。

假如你能正因目前心浮气燥而果断地放一放，就能够避免杯具的发生。

假如你早上进入实验室之前还不知道这天要千什么，你最好想好了再去。

最大的错误是重复犯同样的错误。

记住，屡教不改者不适合做实验。