該報警器由紅外線發射、接收、蜂鳴器和LED指示燈組成。正常情況下,綠色的LED常爍,表示監控區域正常。一旦監控區域有人闖入,綠色LED熄滅,紅色的LED快速閃爍,同時蜂鳴器立即報警。
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實驗器材
需要準備的器材:Atmega8、紅色LED一只、綠色LED一只、萬能實驗板一塊、5V電源、電阻、TTL0038或者其他類似38KHZ的紅外接收頭、5V長鳴型蜂鳴器。
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線路圖:
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實驗電路圖及工作原理
該電路工作原理非常簡單,Atmega8的PD0端口輸出經過調制的38KHZ的方波信號,然后經Q2驅動紅外線發射管LED0發出紅外線信號。TL0038是集紅外線信號接收放大為一體的接收器。其中心接收頻率為38KZH,輸出為TTL電平,平時輸出高電平,當收到碼信號后,輸出低電平。
BELL為長鳴蜂鳴器,兩個引腳分別為正負極,當正負極兩端加上5V電壓后,蜂鳴器發出響聲。注意,該蜂鳴器兩腳不能接反,否則蜂鳴器會燒毀。
電路工作后,正常情況下TL0038接收不到紅外信號,而輸出高電平。當有物體出現在發射管前方時,TTL0038會接收到從物體上反射回來的紅外光信號,然后輸出低電平通知MCU打開蜂鳴器報警。
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程序設計思路
本實驗的程序主要要完成三大功能:38KHZ載波信號的產生、紅外接收頭TL0038輸出電平的檢測、LED和蜂鳴器的驅動。
本程序使用8位定時計數器T/C0溢出中斷使PD0產生38KHZ的方波信號,然后驅動紅外線發射管。T/C0計數器是單一向上計數器,其計數值TCNT0一旦計數到0XFF后,T/C0馬上產生溢出中斷。因此,我們可以通過設置TCNT0的初始值來調整中斷產生的頻率。每產生一次中斷就改變一次PD0的電平狀態,從而在PD0口產生38KHZ的方波信號。
本實驗MCU采用內部8MHZ的RC時鐘信號,T/C0的時鐘源采用系統時鐘8分頻,即每計一個數(TCNT0增加1)需要1us的時間。38KZH的時鐘周期大約為26us左右,因此,半周期需要計數13次左右,即TCNT0初始值為256-13=243。另外,我們還需要在38KHZ的載波信號上調制上一個碼信號,也就是說38KHZ的載波信號不是一直在產生,而是間斷的發射。如下圖所示:
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同時,程序通過不斷地讀取PC5腳的電平值來判斷TL0038是否接收到紅外信號。一旦連續檢測到N次PC5為低電平,則立即打開蜂鳴器和紅色的LED。之所以要連續檢測N次,主要是防止TL0038上產生雜波信號而誤告警。
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