热释电红外传感器分为三个模块，分别为场效应管匹配器、干涉滤光片和传感探测元。热电系数比较高的铁钛酸铅汞陶瓷同钽酸锂和硫酸三甘铁以及滤光镜片窗口组合成为热电元。发生极化后会产生正负电荷,并且温度的变化会导致它变化。接入电路时，电源正极与D端相连，电源负极与G端相连，信号输出在S端。环境和自身变化会引起一些干扰，为了消除它，可以串接两个特性相同但极性相反的探测元。会产生两个大小相等但极性相反的干扰信号，这两个信号可以相互抵消，从而达到补偿传感器的目的。它的内部结构如图2。3所示。

图2。3 热释电红外传感器

三、HC-SR501原理介绍源F于K优B尔C论V文N网WwW.youeRw.com 原文+QQ752^018766

本次设计采用的是HC-SR501模块，HC-SR501是一种自动控制模块，并且它运用的是红外探测的技术。它的探头灵敏度高且工作电压低，名为LHI778探头。不仅很可靠，而且很实用又经济实惠，因此，HC-SR501使用的十分广泛，在很多自动感应设备都有它的出现。

模块通上电后会有初始化的时间，大概为1min，在此期间，它进入待机的状态是在间隔的输出0-3次后。由于一些因素，模块可能会产生误判，为了避免误判，模块上尽可能的不能有灯光照射，放置的地方也不能出现大风。有人在模块周围左右走动时，红外光谱得到的时间距离有差值，感应的灵敏度随差值的增大而灵敏；有人在模块周围上下走动时，红外光谱距离的变化是基本检测不到的，差值趋近于0，模块便检测不到有人。所以要使检测更加灵敏，安装的时候要注意探头双元的方向和人体流动平行。

当人进入到检测范围时，人自身的温度与环境温度不同，温度差便产生了，输出也就随之产生了；如果人进入到检测范围后一动不动，便不会有温度差，传感器不会输出。因此这种传感器检测的是人体的运动。这种传感器输出的是简单直接的高低电平，可以直接连接单片机，外围电路不需要接。实物图为图2。4，感应范围如图2。5所示。

图2。4 HC-SR501实物图

图2。5 感应范围

2。2 系统整体框图

本次设计有两个模块为硬件设计和软件设计。

硬件主要主要有单片机最小系统，热释电红外传感器电路，蜂鸣器报警电路，LED灯警示电路和按键控制电路等部分。软件部分主要包括显示函数，按键检测函数，定时器中断处理函数等。其中，核心模块就是单片机，设计围绕单片机展开，所以这个红外报警系统也是单片机的一种应用。如果说单片机是这个系统的心脏，那么红外热释电传感器就是系统的眼睛。

其中，系统整体框图如图2。6所示。

图2。6 系统整体框图

选择了AT89C51作为本次设计的主控芯片，也就相当于心脏，通过眼睛——热释电红外传感器检测到有人接近时，将信号接入单片机I/O口进行检测，另外还设立了一位数码管进行提示当前的工作模式，并设立三个独立按键作为输入器件，通过按键可以进行切换三种工作模式，从而达到按键控制的作用。

3 硬件电路设计

硬件电路中用到的元件如表3。1中所示：

表3。1 元件表

名称 标号 数量

10UF电解电容 C1 1

30PF瓷片电容 C2, C3 2

1位数码管 D1 1