AVR單片機制被動(dòng)式紅外線(xiàn)報警器實(shí)驗

該報警器由紅外線(xiàn)發(fā)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(shí)蜂鳴器立即報警。

實(shí)驗器材
需要準備的器材：Atmega8、紅色LED一只、綠色LED一只、萬(wàn)能實(shí)驗板一塊、5V電源、電阻、TTL0038或者其他類(lèi)似38KHZ的紅外接收頭、5V長(cháng)鳴型蜂鳴器。

線(xiàn)路圖：

實(shí)驗電路圖及工作原理
該電路工作原理非常簡(jiǎn)單，Atmega8的PD0端口輸出經(jīng)過(guò)調制的38KHZ的方波信號，然后經(jīng)Q2驅動(dòng)紅外線(xiàn)發(fā)射管LED0發(fā)出紅外線(xiàn)信號。TL0038是集紅外線(xiàn)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T(mén)TL電平，平時(shí)輸出高電平，當收到碼信號后，輸出低電平。
BELL為長(cháng)鳴蜂鳴器，兩個(gè)引腳分別為正負極，當正負極兩端加上5V電壓后，蜂鳴器發(fā)出響聲。注意，該蜂鳴器兩腳不能接反，否則蜂鳴器會(huì )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(fā)射管前方時(shí)，TTL0038會(huì )接收到從物體上反射回來(lái)的紅外光信號，然后輸出低電平通知MCU打開(kāi)蜂鳴器報警。

程序設計思路
本實(shí)驗的程序主要要完成三大功能：38KHZ載波信號的產(chǎn)生、紅外接收頭TL0038輸出電平的檢測、LED和蜂鳴器的驅動(dòng)。
本程序使用8位定時(shí)計數器T/C0溢出中斷使PD0產(chǎn)生38KHZ的方波信號，然后驅動(dòng)紅外線(xiàn)發(fā)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(chǎn)生溢出中斷。因此，我們可以通過(guò)設置TCNT0的初始值來(lái)調整中斷產(chǎn)生的頻率。每產(chǎn)生一次中斷就改變一次PD0的電平狀態(tài)，從而在PD0口產(chǎn)生38KHZ的方波信號。
本實(shí)驗MCU采用內部8MHZ的RC時(shí)鐘信號，T/C0的時(shí)鐘源采用系統時(shí)鐘8分頻，即每計一個(gè)數（TCNT0增加1）需要1us的時(shí)間。38KZH的時(shí)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(gè)碼信號，也就是說(shuō)38KHZ的載波信號不是一直在產(chǎn)生，而是間斷的發(fā)射。如下圖所示：

同時(shí)，程序通過(guò)不斷地讀取PC5腳的電平值來(lái)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(kāi)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(chǎn)生雜波信號而誤告警。