基于红外传感器的楼宇人数统计系统的设计

摘要：系统以热释电红外传感器为基础，通过对外围电路的设计和相应的控制电路，实现了对楼宇人数的实时统计。给出了系统的总体结构设计，重点阐述了楼宇人数监控系统主要的硬件设计以及系统软件设计。实践证明：该楼宇人数监控系统工作稳定，具有较高的响应速度和精度，并且价格低廉，具有广泛的应用前景。
关键词：热释电红外线传感器；MCS-51单片机；VC6．0

0 引言
随着现代社会和科学技术的迅速发展，红外技术已经为大家所熟知。由于红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用，给人们日常生活和公共安全带来了极大的便利。本文介绍的，就是以红外传感器为基础的一套楼宇房间人数统计系统。鉴于现有的各种人数统计系统的种种不足或限制，本文设计了一套实时、可行的计数设备。它以热释电红外传感器为基础，通过对外围电路的设计，能识别人进来(向左运动)或者出去(向右运动)的方向，进而产生不同的通道信号去触发相应的控制电路，通过单片机编程，连接计算机，就可以对楼宇人数进行实时准确的监控。

1 系统总体设计原理
该系统的总体结构框图如图1所示：通过RE200B热释电红外传感器对周围环境的红外线进行实时数据采集。当有人进入传感器的探测范围时，传感器将感应到的信号传输给下一级的放大滤波电路，经过放大并滤除干扰的电信号再通过电压比较电路，能将人的进出两个方向很好地识别出来。接着通过单片机编程将代表不同方向的信号转换为人数变化的信号，同时通过串口编程将人数的变化信息通过无线模块发送到计算机，通过计算机监控软件将人数统计信息以图形界面的方式实时显示出来。

2 系统各功能单元介绍
2．1 热释电红外传感器的工作原理
本系统采用RE200B热释电红外线传感器作为接收人体红外辐射的核心元件，是整个电路的信号接收部分。它具有方向识别的功能，能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路。
如图2(a)所示：RE200B有两个敏感单元P1、P2。这两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式，较之单热电元的结构(图2(b))，不仅可以使输出的信号具有方向性，还可以抑制因自身温度变化而产生的干扰。工作时，当人体从图中箭头所指的两个不同方向经过探测视场时，由于两个热敏元件接收到的红外热辐射的先后次序恰好相反，使得热敏元件表面的正负电荷由平衡到不平衡，再到平衡的交变过程在整体上也相反，这时就会有两种相位相反的交变信号电压输出。它们反映人体的进、出行走方向。