Министерство
образования и науки Российской Федерации
Новосибирский государственный технический университет
Кафедра КТРС
Курсовая работа по предмету
“Вычислительная техника и информационные технологии“
«Датчик движения на микроконтроллере pic и pir-датчике»
Факультет: РЭФ
Группа: РКС10-91
Выполнили: Пустоветов Л.С.
Проверил: Кривецкий А.В.
Дата: 12.12.12
Новосибирск
2012
Содержание
Введение 2
-
Анализ задания……………………………………………………………………....4
2. Принцип действия пироэлектрического датчика…………………………………..5
3. Конструкция устройства и электрическая схема 6
4. Структурная схема работы устройства 7
5. Исходный код…………………………………………………………………….....…Error: Reference source not found
Заключение…………………………………………………………………………..………10
Список литературы………………………………………………………………………….11
Введение
Микроконтроллер (МК) – разновидность микропроцессорной системы, отличающийся тем, что содержит внутри постоянную оперативную память и многочисленные устройства ввода/вывода, аналоговые и цифровые преобразователи, последовательные и параллельные каналы передачи информации, широтно-импульсные модуляторы, генераторы программируемых импульсов, таймеры реального времени, модули обработки сигналов.
МК выполняются в различных корпусах с различным количеством выводов, которые не выполняют никаких функций и могут быть только входами или выходами.
МК классифицируются по разрядности данных: 4-х, 8-ми, 16-ти, 32-х разрядные.
Общие тенденции современных МК – это уменьшение числа внешних элементов, т.е. на кристалле микросхемы размещают всевозможные нагрузочные («подтягивающие») резисторы, конденсаторы, цепи логики и т. п.
Для реализации микропроцессорного устройства измерения высоты выбираем микроконтроллер (МК) семейства PICmicro компании Microchip PIC16F873.
Для данного МК характерна высокоскоростная архитектура, позволяющая выполнять все команды за один цикл, кроме инструкций переходов, выполняемых за два цикла. Всего система команд содержит 35 инструкций.
В этой работе описано создание датчика движения на основе модулей с пассивным ИК датчиком. Есть много моделей модулей с PIR датчиком от разных производителей, но в основе у них лежит один принцип. Они имеют один выход, который дает сигнал низкого или высокого уровня (в зависимости от модели) при обнаружении движения. В моем проекте микроконтроллер PIC12F635 постоянно следит за логическим уровнем на выходе модуля с датчиком и включает зуммер, когда он высокий.
Анализ
задания.
В настоящее время мы наблюдаем тенденции сокращения энергопотребления во многих сферах жизнедеятельности. Вопросы экономии энергии все чаще поднимаются на уровне правительства и нередко решаются путем наложения санкций на энергозатратные устройства и принятием законов, обязывающих использовать системы учета энергии ресурсов. Таким образом, при выборе элементной базы для разрабатываемого устройства энергоэкономичность все чаще становится определяющим фактором. Все это как нельзя лучше проявляется в системах освещения.
Некоторые кристаллические материалы обладают свойством генерировать поверхностный электрический заряд при контакте с тепловым ИК излучением. Это явление известно как пироэлектричество. Пассивные модули с ИК датчиком работают на основе этого принципа. Тело человека излучает тепло в виде ИК излучения с максимальной длиной волны около 9,4 мкм. Появление человека создает внезапные изменения в ИК диапазоне окружающей среды, что воспринимается пироэлектрическим датчиком. Модуль с PIR датчиком имеет элементы которые усиливают сигнал для его соответствия логическим уровням. Перед началом работы датчику необходимо от 10 до 60 секунд для ознакомления с окружающей средой для дальнейшего нормального функционирования. В это время следует избегать движений в поле зрения датчика.
Пироэффект состоит в возникновеннии заряда в кристаллах под воздействием инфракрасного излучения. Конструкция пиродатчика, применяемого в детекторах движения, такова, что заряд возникает лишь в моменты относительно быстрого появления и исчезновения излучения, но если это излучение, не меняя интенсивности, присутствует на поверхности активной части пиродатчика, то электрический заряд на выходе практически отсутствует. В этом основное отличие пиродатчиков от датчиков использующих термоэлектронный эффект, у которых выходное напряжение изменяется пропорционально изменению температуры.
Рис. 1. Функциональная иллюстрация PIR-датчика.
Пироэлектрические датчики могут содержать сразу две чувствительные области, причем при воздействии на одну из областей напряжение на выходе датчика увеличивается, а при воздействии на вторую - уменьшается (Рис 1).