FastBond2阶段1—基于51单片机的车内儿童滞留检测系统
通过使用温湿度传感器和人体红外传感器来监测车内环境和人体活动。当温度超过安全范围或检测到人体活动时,系统将发出警报并自动发送短信给车主。此外,系统还配备了一个LCD显示屏,用于显示当前环境温度和湿度,并提供操作界面。
标签
嵌入式系统
51单片机
红外传感器
匆匆那年
更新2023-10-31
重庆电力高等专科学校
864

一·设计思路

       车内儿童滞留是一种令人担忧的问题,可能导致儿童的生命危险。本文提出了一种基于51单片机的车内儿童滞留检测系统,旨在提供一种有效的解决方案来检测车内儿童滞留情况并及时采取措施。

二·原理框图

应本次设计竞赛要求使用得捷电子官方的Scheme-it网页绘制原理框图,页面简单明了,同时兼容多种方式导出原理框图等众多图表。绘制元器件和较为复杂的芯片都非常简单。

原理框图链接如下:https://www.digikey.cn/

schemeit/project/基于51单片机的车内儿童检测系统-cf8f82888a36478ba66d39c05242f44e

三·方案介绍

FsnhwI_ixY3GSfeQKIlTqXdI4J3T

四·模块介绍

主控芯片:Microchip的AT89C51

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

实物图如下:

Fp8DgnPTUDmVLqnRsUluLiiHmDso

引脚分布图如下:

Fr1mtAtAMduOcS75WLlpcC2SdarA

温度检测电路:

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度符合传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在OTP内存中,传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗,使其成为该类应用中,在苛刻应用场合的最佳选择。产品为4针单排引脚封装,连接方便。

实物图如下:

Fqhza1IXdM3cB_jWF9gouY0fkjjC

红外检测模块:

利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。

实物图如下:

FpIg0BK_xtZ6bV_D25u-qtR6GQzg

任何物质,只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度),都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,反应快等优点。红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高,电阻发生变化(这种变化可能是变大也可能是变小,因为热敏电阻可分为恒温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻),通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件,通常由硫化铅、硒化铅、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。

报警电路:

本设计采用的是无源蜂鸣器。

实物图如下:

FuJ9VAeb8_sn3IIdI2IPpVlhSXhY

蜂鸣器的发声原理由振动装置和谐振装置组成,而蜂鸣器又分为无源他激型与有源自激型。
无源他激型蜂鸣器的工作发声原理是:方波信号输入谐振装置转换为声音信号输出,无源他激型蜂鸣器的工作发声
原理如下:
FomNgf7Il1nW8vnGD0FFnT-bVHGM
显示模块:
LCD1602液晶显示屏
LCD1602液晶显示器是广泛使用的一种字符型液晶显示模块。它是由字符型液晶显示屏、控制驱动主电路HD44780及其扩展驱动电路HD44100,以及少量电阻、电容元件和结构件等装配在PCB板上而组成。不同厂家生产的LCD1602芯片可能有所不同,但使用方法都是一样的。
实物图及引脚说明如下:
FveCLgeNv2aY36kqFhu8tLC2NWEQ
编号
符号
引脚说明
标号
符号
引脚说明
1
VSS
电源地
9
D2|
数据
2
VDD
电源正极
10
D3
数据
3
VL
液晶显示偏压
11
D4
数据
4
RS
数据/命令选择
12
D5
数据
5
R/W
读/写选择
13
D6
数据
6
E
使能信号
14
D7
数据
7
D0
数据
15
BLA
背光源正极
8
D1
数据
16
BLK
背光源负极

短信模块:

FpvlKokaKYtB5kLQzmpBeTCqODt8

GSM模块根据提供的数据传输率又可以分为GPRS模块、EDGE模块、3G模块和纯短信模块。它具有发送SMS短信,语音通话,GPRS数据传输等基于GSM网络进行通信的所有基本功能。简单来讲,GSM模块加上键盘、显示屏和电池,就是一部手机。

五·总结

很感谢硬禾学堂举办的FastBond2活动,让我有机会通过这个活动使用一些未曾尝试过的芯片来做一些不大但很有意义的制作。

附件下载
Scheme-it-export-__51____________-2023-10-23-13-47.pdf
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