基于51单片机红外迎宾及人数检测报警系统.docx

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1、摘要红外感应式门铃如今常用于店铺门口用于迎接顾客。它可依据顾客的进出状况作出有所差别的反应。主要研究了红外感应技术在我们日常生活中的应用，即感应式门铃。通过对它的研究，学会红外接近开关的原理、电路设计制作流程以及常用元器件的应用情况。设计研究结果表明：本文叙述的电路设计能达到预期所想，当人进入时，扬声器立即发出问候语，而离开则提示有所区别的问候语，增加了时钟及DS18B20温度检测，可以实时查看当前时间及温度，并且当店内人数过多的时候，通过SIM800C模块把店内的信息反馈给店长。关键词：红外接近开关WT588语音模块红外感应式门铃AbstractInfrareddoorbellsarenow

2、commonlyusedatshopdoorstogreetcustomers.ltcanmakeadifferenceaccordingtothesituationofcustomersinandout.Thispapermainlystudiestheapplicationofinfraredinductiontechnologyinourdailylife,namelytheinductiondoorbell.Throughthestudyofit,learntheprincipleofinfraredproximityswitch,circuitdesignandproductionp

3、rocessandtheapplicationofcommoncomponents.Designresearchresultsshowthatthecircuitdesignofthispapercanachieveexpected,whenpeopleenterthespeakersimmediatelysendgreetings,whileleavingsuggestdifferentgreeting,increasedtheclockandDS18B20temperaturedetection,real-timecanviewthecurrenttimeandtemperature,an

4、dwhenthestoretoo,throughSIM800Cmodulestostoretheinformationfeedbacktothemanager.KeywordsnnfraredproximityswitchWT588voicemoduleinfraredinductiondoorbell第一章绪论11.1 设计研究的背景和意义11.2 国内外现状11.3 课题研究的主要内容2第二章硬件设计32.1 整体设计方案32.2 单片机简介32.2.1 主要特性42.2.2 定时器/计数器42.2.3 外部中断52.3 最小系统的原理图62.4 LCD1602液晶简介62.4.1 字符型

5、液晶显示模块特性62.4.2 1602液晶模块内部的控制指令72.4.3 读操作时序、写操作时序72.4.4 液晶显示器电路图82.5 按键电路简介82.5.1 按键部分电路图82.6 DS18B20数字温度传感器模块92.6.1 性能9I2.6.2 DS18B20外形92.6.3 DS18B20接线原理图92.6.4 DSl8B20时序图92.7 语音芯片102.7.1 WT588D芯片简介112.7.2 WT588D-16的三线串口控制模式112.7.3 三线串口控制端口扩展输出112.7.4 三线串口控制的时序112.7.5 语音芯片模块电路原理图122.8 时钟芯片模块122.8.1

6、时钟芯片引脚介绍122.8.2 DS1302读写时序132.8.3 控制命令字132.8.4 时钟芯片模块电路原理图132.9 E1-D80NK漫反射式红外光电开关142.9.1 漫反射式红外光电开关实物图142.9.2 工作原理142.9.3 光电开关模块电路原理图142.10 SIM800C模块152.10.1 SIM800C的引脚以及其功能152.10.2 SMI800C模块电路原理图15第三章单片机开发环境163.1 整体软件处理流程图163.2 液晶显示流程图163.3 按键处理流程图17第四章系统测试194.1 电路调试194.2 LCD1602液晶显示器测试194.3 收短信功能

7、模块测试20总结21致谢22参考文献23附录24附录一原理图24第一章绪论11设计研究的背景和意义从旧社会到现在智能的时代，需要的是技术人的努力以及全力付出。门铃是旧时代发明的，一开始只是一个类似于铃铛的东西，靠的是碰撞而发出声音，靠的主要是人用手去敲，这样的门铃原理也被应用到了单车的响铃，到后来，门铃的使用方式也慢慢地变得多样化，以及其功能添加了许多。简单来说，就是变得更加智能了。门铃的发展历程为：从感应式门铃到有线的门铃，再到无线的门铃。如何使感应式门铃的感应变得性价比更高是感应式门铃还需要继续研究的重要内容，本设计目的就是为了让这种感应式的门铃在能应用到各种各样的场合中，同时起到兼备多功

8、能的效果，比如迎宾、提醒店主和实时报警的作用，并且为了能够让这个防盗报警系统更齐全和完善，体现它的多功能，我还在感应式报警功能的基础上加了一个可以实时查看当前的迎宾时间和店内此刻的情况以及温度报警功能。同时，当店内的人数过于多的时候，店内就会发起“报警警告”，即把现在店内人数过多的结果通过信息反醵给店长，让店内来操控此时的状况，从而进行限流等操作。1.2 国内外现状光感应式和红外感应式这两种方式，是现在我们常用的感应式门铃所采用的两种方式。光感门铃的原理是：每个人体内部都具有一个特征，这个特征就是能反射光线。当光线射向光敏电阻，且光线变化很剧烈时，电路中的电流就会改变，这样电路就会被触发运行。

9、但是要注意的一点时，当周围关线不充足的时候，光感门铃无法正常使用。其还有另一缺点就是，光敏电阻对可见光都是会有所反应的，这样光感门铃就没有办法保证它的准确性，所以光感门铃还是没有办法在多个场所被普及应用。红外感应式门铃的工作原理，主要是靠它内部的一个模块，叫做热释电红外传感器，这个传感器是不会发出信号的，但是人体内有一种特定的辐射红外线信号，当人体发出这种信号，并且被内部的传感器所接收的时候，构成红外感应式门铃的电路就会开始工作。上述两种感应式门铃相比，红外感应式价格比较高，但是它的准确率高很多，实用性也比较大。因为红外感应式前面有一个透镜窗口，被人们称为菲涅尔的一个透镜窗口，这个窗口可以使误

10、报率降至最低。同时红外式无论什么时候、什么情况下都可正常使用，可以做感应式的水龙头、门铃以及独立报警器等等现社会上已使用的一些应用。红外感应式门铃可以应用的场所有很多。总的来说，感应式门铃在现社会上的受欢迎程度还挺高，其原因就是它的实用性高，功能也较为完善，它的价格还不高，而且现在被大家广泛使用的感应式门铃都是具有多功能的，比如一个门铃不仅能用来迎宾，还能用来报警。1.3 课题研究的主要内容本次课题研究内容就是根据利用了红外感应技术的一些应用和在掌握红外感应技术和红外接近开关基本原理的基础上，采用E1-D80NK漫反射式红外光电开关模块加上设计中所需要的一些模块，设计一个多功能的感应式门铃。最

11、为紧要的一点是要掌握原理，并将理论和实际相结合。通过研究设计感应式门铃，为今后的科研累积经验。第二章硬件设计2.1整体设计方案本项目开发设计主要的工作目的就是为我们项目制作团队设计开发出一款先进的基于51单片的红红外温度传感器的开门迎宾及待客人数范围检测自动报警数据控制处理系统，此项目设计主要采用了STC89C52单片机，DS18B20温度传感器专用芯片主要作为对系统温度范围检测报警数据的实时处理和数据采集，DS1302时钟传感器专用芯片是这是一种用来制作做万历千年历日期数据处理的专用芯片，红外接近开关做客人进出商店检测，LCD1602作为一个显示数据的显示模块，WT588播报语音，最后通过G

12、SM模块发送店内情况给店主。整体硬件流程图如下：按键;DS18B20 温度传感器iLCDI602液晶588语音艺 片DS1302时种芯片红外接近开关I单片机红外接近开关2SlRoOoC柳，ftJV图2.1整体硬件流程图2.2单片机简介stc89c52是一个低功耗，高性能的ComS8位的单片机，片内存储器包含妹bytesisp的可反复擦写100O次的存储器、flash的只读嵌入式程序存储器、sramsUart、spi、PWm等存储器模块1。其封装图如下图所示：图2. 2 STC89C52封装图2.2.1主要特性(1)主要功能特性：6时钟/工作处理周期和12时钟/工作处理周期可任选其一(2)工作电

13、压：对于5V单片机，工作电压范围为5.5V3.3V;对于3V单片，机，工作电压范围为3.8V-2.0Vo(3)工作频率范围：040MHz。(4)大小为8K字节。(5)通用I/O口有32个。(6)拥有三个的16位定时器/计数器。(7)外部中断4路。2.2.2定时器/计数器三个16位的定时器/计数器，TO、Tl和T2。TO:TO实质上是一个进来一个脉冲，计数器就加1的那么一个计数器，没有减1的功能。计算出来的数据，存放在TLO和THO里。计数器在芯片接受到脉冲时自动加1;当计数器里装满了的1,并且外部再输入一个脉冲的时候，此时计数器便会产生溢出，计数器自动回零，且此时的中断标志位置为1,在中断允许

14、前提下，向CPU发出中断请求。(I)TMOD特殊寄存器：在内存RAM中位于特殊功能寄存器区的89H处，第三位控制位C/T来选择定时器/计数器0还是定时器/计数器1工作。通过对高4位的编码来对定时器/计数器1的工作方式进行操作，对低4位编码则是对定时器/计数器0的工作方式进行操作。TO和TI的用法差不多，所以，在此只介绍TMoD的低4位。D7D6D5D4D3D2DlDOGATEC/TMlMOGATEC/TMlMOTl控制字TO控制字每一位功能说明:GATE门控位：当GATE=O时，TR决定了是否启动定时器。当TROzTRI=O时，To不工作，反之，其等于1时，To启动，也可用软件来修改TRObR

15、l的值，一般用作计数或定时。当GATE=I时，通过控制外中断请求INTo/1来启动定时器。TO的启动除了要让TRO或TRl等于1之外，还要让引脚INTO/1为高电平。C“位：定时/计数模式选择位。要让To为定时模式，那么就要让模式选择位为低电平；反之，当其为高电平的时候，To为计数模式。处于计数模式时，THO和TLo组成的计数器会在P3.4引脚输入一个脉冲时加1。Ml和MO:工作方式设置位。两位即可设成0,也可设为1,所以TO、Tl有4种不同的工作方式。具体见下表：工作方式计数方式方式O构成13位计数容器方式1构成16位计数容器方式2THo是一个8位计数器，TLO和THO一样方式3TH0(只用于定时)和TH1(定时/工作都可以)；只有TO可用于本模式，Tl不可以(2)TeON控制寄存器：高4位控制定时器/计数器TO和Tl的启动和中断申请，低4位是外部中断O和1的相关位。TCONTFlTRlTFOTROIElITlIEOITO位地址8F8E81)8C