人体热释红外传感器
上一个网文实现了流水灯，《利用STM32F103C8T6最小系统板点亮流水灯 》，这个主要用到了单片机的IO可以输出高低电平的特性，程序里置1即输出高电平；程序里置0即输出低电平。
当然，GPIO除了对外可以输出高低电平以外，单片机的IO还可以当做输入使用，当与单片机的某个IO引脚相连的电压为高电平的时候，程序中读取该IO的值为逻辑“1”；当输入的电压为低电平的时候，程序中读取该IO的值为逻辑“0”。
注意： 因为单片机的IO为TTL电平，所以输入的电压要注意电压范围，避免输入电压过高烧毁单片机IO引脚； 单片机的IO作为输出使用时，注意输出电流的能力是有限的，即一般只使用IO作为触发信号，而不是作为功率IO使用；补充： TTL电平的电压范围： 输出高电平>2.4V，输出低电平<0.4V 输入高电平≥2.0V，输入低电平≤0.8V
GPIO输入的应用场景
- 按键读取
- 热释红外人体感应传感器
- 红外接收头
- 带lm393的一些传感器模块，比如：热敏传感器、光照传感器、声音传感器等模块
这种模块上面一般都有一个电位器，用于调节阈值。
这种模块的输出引脚一般标识为DO，可以输出TTL信号，进而单片机可以得到两种状态，感应（达到）到目标，或者未感应（未达到）。
个别传感器模块还有一个模拟量输出引脚，一般标识为AO，比如MQ2烟雾传感器，通过其模拟信号输出引脚AO与AD芯片或者单片机的ADC引脚相连，可以获得强度值，这种方法可以不调节硬件的情况下，通过程序来控制响应阈值，更灵活。
人体热释红外传感器HC-SR501
电气参数
- 工作电压范围：直流电压4.5-20V
- 电平输出：高3.3 V /低0V
- 触发方式：L不可重复触发/H重复触发(默认重复触发)
- 延时时间：0.5-200S(可调)可制作范围零点几秒-几十分钟
- 封锁时间：2.5S(默认)可制作范围零点几秒-几十秒
- 感应角度：<100度锥角
功能特点
- 全自动感应：人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。
- 光敏控制(可自己购买了安装，出厂时未设）：模块预留有位置，可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。
- 触发方式跳线选择。 不可重复触发方式：即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将自动从高电平变成低电平；可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平（感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。
- 具有感应封锁时间(默认设置:2.5S封锁时间)：感应模块在每一次感应输出后（高电平变成低电平），可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接受任何感应信号。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。(此时间可设置在零点几秒—几十秒钟)。
注意： 红外线热释电传感器根据实现原理，对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大。红外线热释电传感器对于径向移动反应最不敏感, 而对于横切方向 (即与半径垂直的方向)移动则最为敏感。 ==>所以安装不对的话，可能会出现不工作的情况，另外，根据模块实现的原理，静止的人，无法感应。 传感器只对移动或运动的人体起作用。 ==>所以如果用于检测球场或者教室内是否有人的话，理论上来说，不是很准确。
应用范围
- 安防产品
- 人体感应玩具
- 人体感应灯具
- 工业自动化控制等
配合外围电路，它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗衣机等装置。
特别适用于宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等场所。
硬件电路
代码实例
实现目标： 人体红外热释感应模块OUT引脚输出高电平（检测出有人）时，板载LED（PC13）亮，反之，LED灭。
我们将SR501的OUT引脚与核心板的PA5相连，并将PA5设置为输入；详细代码见void SR501_Init(void)函数实现；
为了控制板载LED的亮灭，需要将PC13设置为输出；详细代码见void LED_Init(void)函数实现；
main.c完整代码如下：
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#define SR501_OUT GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5) //读取SR501返回值
#define LED PCout(13)
//SR501_OUT初始化--PA5，设置成输入
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);
}
// 板载LED初始化--PC13
void LED_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE); //使能PORTA时钟
//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
当手靠近人体热释红外传感器时，绿灯亮；延时一定时间以后，绿灯灭。
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