基于紅外傳感器的樓宇人數統(tǒng)計系統(tǒng)的設計

摘要：系統(tǒng)以熱釋電紅外傳感器為基礎，通過對外圍電路的設計和相應的控制電路，實現了對樓宇人數的實時統(tǒng)計。給出了系統(tǒng)的總體結構設計，重點闡述了樓宇人數監(jiān)控系統(tǒng)主要的硬件設計以及系統(tǒng)軟件設計。實踐證明：該樓宇人數監(jiān)控系統(tǒng)工作穩(wěn)定，具有較高的響應速度和精度，并且價格低廉，具有廣泛的應用前景。
關鍵詞：熱釋電紅外線傳感器；MCS-51單片機；VC6．0

0 引言
隨著現代社會和科學技術的迅速發(fā)展，紅外技術已經為大家所熟知。由于紅外線是不可見光，有很強的隱蔽性和保密性，已經在現代科技、國防和工農業(yè)等領域獲得了廣泛的應用，給人們日常生活和公共安全帶來了極大的便利。本文介紹的，就是以紅外傳感器為基礎的一套樓宇房間人數統(tǒng)計系統(tǒng)。鑒于現有的各種人數統(tǒng)計系統(tǒng)的種種不足或限制，本文設計了一套實時、可行的計數設備。它以熱釋電紅外傳感器為基礎，通過對外圍電路的設計，能識別人進來(向左運動)或者出去(向右運動)的方向，進而產生不同的通道信號去觸發(fā)相應的控制電路，通過單片機編程，連接計算機，就可以對樓宇人數進行實時準確的監(jiān)控。

1 系統(tǒng)總體設計原理
該系統(tǒng)的總體結構框圖如圖1所示：通過RE200B熱釋電紅外傳感器對周圍環(huán)境的紅外線進行實時數據采集。當有人進入傳感器的探測范圍時，傳感器將感應到的信號傳輸給下一級的放大濾波電路，經過放大并濾除干擾的電信號再通過電壓比較電路，能將人的進出兩個方向很好地識別出來。接著通過單片機編程將代表不同方向的信號轉換為人數變化的信號，同時通過串口編程將人數的變化信息通過無線模塊發(fā)送到計算機，通過計算機監(jiān)控軟件將人數統(tǒng)計信息以圖形界面的方式實時顯示出來。

2 系統(tǒng)各功能單元介紹
2．1 熱釋電紅外傳感器的工作原理
本系統(tǒng)采用RE200B熱釋電紅外線傳感器作為接收人體紅外輻射的核心元件，是整個電路的信號接收部分。它具有方向識別的功能，能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉換成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大，便可驅動各種控制電路。
如圖2(a)所示：RE200B有兩個敏感單元P1、P2。這兩個特征一致的熱電元反向串聯(lián)或接成差動平衡電路方式，較之單熱電元的結構(圖2(b))，不僅可以使輸出的信號具有方向性，還可以抑制因自身溫度變化而產生的干擾。工作時，當人體從圖中箭頭所指的兩個不同方向經過探測視場時，由于兩個熱敏元件接收到的紅外熱輻射的先后次序恰好相反，使得熱敏元件表面的正負電荷由平衡到不平衡，再到平衡的交變過程在整體上也相反，這時就會有兩種相位相反的交變信號電壓輸出。它們反映人體的進、出行走方向。