人體熱釋紅外傳感器

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上一個網文實現了流水燈，《利用STM32F103C8T6最小系統板點亮流水燈 》，這個主要用到了單片機的IO可以輸出高低電平的特性，程序裏置1即輸出高電平；程序裏置0即輸出低電平。

當然，GPIO除了對外可以輸出高低電平以外，單片機的IO還可以當做輸入使用，當與單片機的某個IO引腳相連的電壓爲高電平的時候，程序中讀取該IO的值爲邏輯“1”；當輸入的電壓爲低電平的時候，程序中讀取該IO的值爲邏輯“0”。

注意：
因爲單片機的IO爲TTL電平，所以輸入的電壓要注意電壓範圍，避免輸入電壓過高燒燬單片機IO引腳；
單片機的IO作爲輸出使用時，注意輸出電流的能力是有限的，即一般只使用IO作爲觸發信號，而不是作爲功率IO使用；
補充：
TTL電平的電壓範圍：
輸出高電平>2.4V，輸出低電平<0.4V
輸入高電平≥2.0V，輸入低電平≤0.8V

GPIO輸入的應用場景

• 按鍵讀取
• 熱釋紅外人體感應傳感器
• 紅外接收頭
• 帶lm393的一些傳感器模塊，比如：熱敏傳感器、光照傳感器、聲音傳感器等模塊

這種模塊上面一般都有一個電位器，用於調節閾值。

這種模塊的輸出引腳一般標識爲DO，可以輸出TTL信號，進而單片機可以得到兩種狀態，感應（達到）到目標，或者未感應（未達到）。

個別傳感器模塊還有一個模擬量輸出引腳，一般標識爲AO，比如MQ2煙霧傳感器，通過其模擬信號輸出引腳AO與AD芯片或者單片機的ADC引腳相連，可以獲得強度值，這種方法可以不調節硬件的情況下，通過程序來控制響應閾值，更靈活。

人體熱釋紅外傳感器HC-SR501

電氣參數

• 工作電壓範圍：直流電壓4.5-20V
• 電平輸出：高3.3 V /低0V
• 觸發方式：L不可重複觸發/H重複觸發(默認重複觸發)
• 延時時間：0.5-200S(可調)可製作範圍零點幾秒-幾十分鐘
• 封鎖時間：2.5S(默認)可製作範圍零點幾秒-幾十秒
• 感應角度：<100度錐角

功能特點

• 全自動感應：人進入其感應範圍則輸出高電平，人離開感應範圍則自動延時關閉高電平，輸出低電平。
• 光敏控制(可自己購買了安裝，出廠時未設）：模塊預留有位置，可設置光敏控制，白天或光線強時不感應。
• 觸發方式跳線選擇。
  • 不可重複觸發方式：即感應輸出高電平後，延時時間段一結束，輸出將自動從高電平變成低電平；
  • 可重複觸發方式：即感應輸出高電平後，在延時時間段內，如果有人體在其感應範圍活動，其輸出將一直保持高電平，直到人離開後才延時將高電平變爲低電平（感應模塊檢測到人體的每一次活動後會自動順延一個延時時間段，並且以最後一次活動的時間爲延時時間的起始點)。
• 具有感應封鎖時間(默認設置:2.5S封鎖時間)：感應模塊在每一次感應輸出後（高電平變成低電平），可以緊跟着設置一個封鎖時間段，在此時間段內感應器不接受任何感應信號。此功能可以實現“感應輸出時間”和“封鎖時間”兩者的間隔工作，可應用於間隔探測產品；同時此功能可有效抑制負載切換過程中產生的各種干擾。(此時間可設置在零點幾秒—幾十秒鐘)。

注意：
紅外線熱釋電傳感器根據實現原理，對人體的敏感程度還和人的運動方向關係很大。紅外線熱釋電傳感器對於徑向移動反應最不敏感, 而對於橫切方向 (即與半徑垂直的方向)移動則最爲敏感。
==>所以安裝不對的話，可能會出現不工作的情況，另外，根據模塊實現的原理，靜止的人，無法感應。
傳感器只對移動或運動的人體起作用。
==>所以如果用於檢測球場或者教室內是否有人的話，理論上來說，不是很準確。

應用範圍

• 安防產品
• 人體感應玩具
• 人體感應燈具
• 工業自動化控制等
   

  配合外圍電路，它能自動快速開啓各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風扇、烘乾機和自動洗衣機等裝置。

  特別適用於賓館、商場、庫房及家庭的過道、走廊等場所。

硬件電路

代碼實例

實現目標：
人體紅外熱釋感應模塊OUT引腳輸出高電平（檢測出有人）時，板載LED（PC13）亮，反之，LED滅。

我們將SR501的OUT引腳與核心板的PA5相連，並將PA5設置爲輸入；詳細代碼見void SR501_Init(void)函數實現；

爲了控制板載LED的亮滅，需要將PC13設置爲輸出；詳細代碼見void LED_Init(void)函數實現；

main.c完整代碼如下：

#include "stm32f10x.h"  
#include "delay.h"
#include "usart.h" 

#define SR501_OUT  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5)		//讀取SR501返回值
#define LED PCout(13)

//SR501_OUT初始化--PA5，設置成輸入
void SR501_Init(void)
{
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
 
	//SR501_OUT
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

// 板載LED初始化--PC13
void LED_Init(void)
{
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);	//使能PORTA時鐘
 
	//SR501_OUT
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_13;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
	
	LED = 1;   
}


int main(void)  
{
	//初始化
	delay_init();    
	SR501_Init();
	LED_Init();
	
	while(1) 
	{		
		if(SR501_OUT)
		{
			LED = 0; 
		}
		else
		{
			LED = 1;
		}
		
		delay_ms(10); 
	}  
}

成果展示

當手靠近人體熱釋紅外傳感器時，綠燈亮；延時一定時間以後，綠燈滅。

資料獲取

微信公衆號後臺回覆“SR501”，可以下載工程源碼及HC-SR501人體紅外熱釋感應模塊資料

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