【傳感器原理及應(yīng)用實(shí)踐報(bào)告1500字】

《傳感器原理及應(yīng)用》實(shí)踐報(bào)告姓名專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程考期考籍號(hào)身份證號(hào)碼設(shè)計(jì)題目：基于紅外傳感器的教室節(jié)能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)所用硬件設(shè)備：STC89C52單片機(jī)，光敏傳感器，紅外熱釋電傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊螅菏煜鞲衅髟?；掌握使用單片機(jī)獲取傳感器數(shù)據(jù)的流程、方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)心得1．設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介本系統(tǒng)是一種基于智能照明監(jiān)測(cè)和控制的系統(tǒng),不僅使用者可以直接通過(guò)光電監(jiān)視和檢測(cè)模塊的方式來(lái)檢測(cè)整個(gè)教室內(nèi)的光照和溫度，并且使用者也可以直接通過(guò)紅外線和傳感器的監(jiān)視和溫度來(lái)檢測(cè)室內(nèi)的環(huán)境是否存在或者有人,從而從根本上達(dá)到了了燈照和環(huán)境控制的智能化。2．傳感器原理及其說(shuō)明本設(shè)計(jì)主要利用紅外感應(yīng)和光敏效應(yīng)，利用熱釋傳感器與光敏傳感器并結(jié)合單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行教室智能節(jié)能。紅外傳感技術(shù)：紅外傳感技術(shù)的原理是運(yùn)用紅外成像，以紅外線為物理基礎(chǔ)的技術(shù)為紅外成像技術(shù)。泛指在光子或者電磁波中產(chǎn)生的波長(zhǎng)0.78-1000um的一種波段通常被稱作紅外線,有時(shí)候還叫做"紅外輻射"。紅外熱釋電傳感器是基于熱電效應(yīng)原理，內(nèi)部的熱電元是由能夠產(chǎn)生高熱電系數(shù)的鐵、鈦、酸、鉛、汞、陶瓷、和鉭、酸、鋰、硫酸三甘鐵等元素結(jié)合濾光鏡鏡片的窗口組成，其極化是隨著內(nèi)部溫度的增加而發(fā)生移動(dòng)。圖2.1紅外熱釋電功能圖圖2.2紅外熱釋電實(shí)物圖3．所選用的單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)描述，及與傳感器的電路連接單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的軟件技術(shù):一塊具有單片的主機(jī)本身就是一塊主機(jī)芯片,單片機(jī)的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)一般是在一塊具有單片的主機(jī)開(kāi)發(fā)芯片的技術(shù)基礎(chǔ)上通過(guò)擴(kuò)展其他外圍控制電路或外圍控制芯片所得而組成的一種可能具有一定技術(shù)應(yīng)用與控制功能的通用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。單片機(jī)的產(chǎn)品類型雖然有很多個(gè),但在世界我國(guó)目前已經(jīng)使用較為廣泛的一種就是美國(guó)因特爾公司自主生產(chǎn)的MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品系列。這里我們的設(shè)計(jì)主要采用了51單片機(jī)系列的STC89C52單片機(jī)來(lái)進(jìn)行片上的開(kāi)發(fā),芯片采用的是PCF8591芯片，圖3.1STC89C52單片機(jī)實(shí)物圖圖3.2STC89C52管腳圖PCF8591芯片是一個(gè)單片集成、單獨(dú)供電、低功耗、8-bitCMOS數(shù)據(jù)器件。具有四個(gè)模擬輸入、一個(gè)讀入輸出和一個(gè)可以穿越12總線的輸入接口。PCF8591的3個(gè)硬件地址點(diǎn)的陰角分別為I2a0、a1和I2a2,它們分別可以被廣泛應(yīng)用于對(duì)多個(gè)硬件設(shè)備地址的串行編程,允許在具有同個(gè)地址I2c1的總線上同時(shí)介入8個(gè)新的PCF8591器件,而不必再需要使用額外的硬件設(shè)備。在此IPCF8591旗艦上所有主機(jī)輸入的數(shù)據(jù)地址、控制及其他數(shù)據(jù)信號(hào)接口均是由兩根或多條串口線路通過(guò)進(jìn)行雙線式的連接I2c串口總線直接采用模擬串行接口形式連接來(lái)完成傳輸。光敏電阻通常要與轉(zhuǎn)換模塊搭配來(lái)放在AD轉(zhuǎn)換電路中。圖3.3光強(qiáng)測(cè)量電路圖3.4LED燈控制電路4．?dāng)?shù)據(jù)讀取功能的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)主要的程序分為以下幾大部分，當(dāng)系統(tǒng)有有電時(shí)，先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后去判斷光信息采集的情況，并對(duì)LED燈泡光進(jìn)行控制，從而達(dá)到節(jié)能的目的。在這之后通過(guò)紅外熱釋電傳感器所收集的信息來(lái)進(jìn)行判斷教室是否有人，若有人并且天較暗則保持燈泡亮度。若沒(méi)有人并且天較亮則直接關(guān)閉LED燈泡。若沒(méi)有人天亮則關(guān)閉燈泡。若有人天較亮則關(guān)閉LED燈泡，則延遲兩分鐘再關(guān)閉LED燈泡，在這期間通過(guò)紅外熱釋電傳感器進(jìn)行檢測(cè)是否有人，再重復(fù)進(jìn)行上一步的操作。程序的流程圖如圖4.1所示：圖4.1程序的流程圖5．總結(jié)本人設(shè)計(jì)的智能照明系統(tǒng)在經(jīng)由紅外熱釋電傳感器和光敏電阻以及單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)基本完成實(shí)現(xiàn)工作后,得到熱釋電紅外傳感器以及光敏電阻的數(shù)字輸出來(lái)明確了學(xué)校教室教室內(nèi)部是否存在人和教室的燈照強(qiáng)度,接下來(lái)就根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果對(duì)繼電器模塊發(fā)出指令對(duì)燈輸出的工作狀態(tài)進(jìn)行控制,從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)教室內(nèi)環(huán)境變化情況和人員流動(dòng)的情況對(duì)教室環(huán)境光線強(qiáng)度進(jìn)行