【Arduino实验08 红外传感器】

一、实验目的

二、实验设备与环境

三、实验重点

四、实验难点

五、实验内容

5.1实验任务

5.2实验原理

5.3实验内容

5.4实验结果

5.5思考题

一、实验目的

1熟悉红外传感器原理与功能；

2熟悉红外传感器的使用；

3编写红外感应控制程序。

二、实验设备与环境

Arduino UNO套件、Arduino IDE、计算机、人体红外传感器、LED灯、220欧电阻等

三、实验重点

(1)实验电路连接；(2)控制程序代码编写；(3)程序功能调试

四、实验难点

(1)程序代码编写、调试

五、实验内容

5.1实验任务

任务描述：红外传感器的使用；人体红外感应控制

5.2实验原理

1.红外传感器

人体都有恒定的体温，一般在36.5度，所以会发出特定波长10um左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10um左右的红外线而进行工作。被动红外探头，其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。一旦人侵入探测区域内，在接收到人体红外辐射温度变化时，热释元件失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路检测到并处理后产生报警信号。

2.继电器

继电器（英文名称：relay）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常它是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。

5.3实验内容

1.红外传感器使用

步骤1：连接电路

步骤2：程序流程图

步骤3：程序源代码

const int sensorPin = A0;
int sensorValue = 0;
void setup() {Serial.begin(9600);pinMode(sensorPin,INPUT);
}
void loop() {sensorValue = analogRead(sensorPin);Serial.print("sensorValue =:");Serial.println(sensorValue);delay(500);
}

步骤 4：程序上传与功能调试

步骤 5：记录红外感应距离与输出数据，确定数值与距离的的关系

2.人体红外感应控制

步骤 1：连接电路

步骤 2：程序流程图

步骤 3：程序源代码

const int sensorPin = A0;
const int ledPin = 8;
int sensorValue = 0;
void setup(){Serial.begin(9600);pinMode(sensorPin,INPUT);pinMode(ledPin,OUTPUT);digitalWrite(ledPin,LOW);
}
void loop() {sensorValue = analogRead(sensorPin);if (sensorValue > 250) { digitalWrite(ledPin,HIGH);Serial.println(“Who are you here ?!”)}else {dititalWrite(ledPin,LOW);Serial.println(“Nobody here!”)}delay(500);
}

步骤 4：程序检测与功能调试

步骤 5：调整参数，使感应距离接近约 1.5 米时 LED 灯亮，修正判断条件的值

3.人体红外感应灯开关

步骤 1：连接电路

注：电路用 LED 灯替代照明灯，通过继电器实现对照明灯的控制

步骤 2：程序流程图

步骤 3：程序源代码

const int sensorPin = A0;
const int JPin=7;
const int ledPin=7;
int sensorValue=0;
void setup() {Serial.begin(9600);pinMode(sensorPin,INPUT);pinMode(JPin,OUTPUT);pinMode(ledPin,OUTPUT);digitalWrite(JPin,LOW);digitalWrite(ledPin,LOW);
}
void loop() {sensorValue=analogRead(sensorPin);if(sensorValue<800&&sensorValue>700){digitalWrite(JPin,LOW);digitalWrite(ledPin,LOW);Serial.println("Who are you here?!");}else{digitalWrite(JPin,HIGH);digitalWrite(ledPin,HIGH);Serial.println("Nobody here!");}delay(500);
}

步骤 4：程序检测与功能调试

5.4实验结果

结论：实验1的实验结果为红外感应距离近时，数值大，红外感应距离远时，数值小。实验2的实验结果为调整参数，感应距离接近约 1.5 米时 LED 灯亮。实验3的实验结果为人体红外感应靠近时灯亮，远离时灯灭。

反思：首先，通过本次实验，我熟悉了红外传感器原理与功能，了解熟悉红外传感器的使用并能够编写红外感应控制程序。其次，实验1的实验结果为红外感应距离近时，数值大，红外感应距离远时，数值小。实验2的实验结果为调整参数，感应距离接近约 1.5 米时 LED 灯亮。实验3的实验结果为人体红外感应靠近时灯亮，远离时灯灭。最后，希望我继续学习，，再接再厉。

作品：

5.5思考题

1.怎样红外线传感器来判断人的行走方向？你怎样编程实现？