一种入侵探测装置的软硬件设计

3 软件编程

在硬件处理的基础上,到达单片机的波形已经比较理想了,但是并不能单纯以收到脉冲信号作为探测的标准,仍然需要利用软件编程进一步增加抗干扰性能。由于该装置主要目的是探测人体的运动情况,而人体稍微地一个小动作至少都能使单片机接收到几百个ms时间的脉冲信号。为了提高可靠性,本设计对于持续时间不到100 ms的信号忽略不计。另外,如果多台装置同时工作,由于各种硬件误差可能导致发送出来的超声波频率不能完全相同,当差别比较大时会持续收到一定频率的脉冲信号,如果不作处理,这也会影响正常的探测。考虑到在没有人通过时,如果有干扰,且干扰源稳定的话,单片机收到脉冲信号的频率是基本不变的,所以,比较理想的探测机制为：根据返回频差信号的频率是否变化来判断是否有人体运动存在。

在本设计中,对连续2个100 ms时间段内对接收到脉冲信号进行计数,如果计数值有增加,则判断为探测成功。在计数的同时,如果1OOms内的计数值小于5,则舍弃不计。为了在使用期间确保可靠,本装置间隔一定时间就进行自检。如图2所示,在正常的探测过程中,RBO端口一直输出低电平,只有在需要自检时,RB0端口才输出一定频率的方波,作为自检信号。此时,超声波信号在发射之前就已经被自检信号调制了,如果整个装置工作正常,即使在没有运动物体反射超声波的情况下,单片机也能接收到脉冲信号。依此便可进行自检,判断自身工作是否正常。假如自检失败,则使LED不停闪烁以指示自身出现故障,并且一直输出+12 V信号控制照明装置常亮,避免影响行人正常通过。

4 总 结

该装置外形如图5所示,底部有悬挂卡口,可以方便地安装在通道的墙壁上。顶部的灵敏度旋钮可以调节探测的灵敏度,延时时间旋钮可以调节来人之后照明装置点亮的时间。顶部的LED能够指示正常状态下的探测情况以及自检失败时的故障。



实践证明,该装置不仅安装方便,而且使用效果良好,能够满足多种场合下的来人探测要求。另外,该装置探测灵敏度高,稍作调整也可以作为安防系统的报警装置使用。