- 基于1STM8和WiFi技术的红外热释电扫描模块的设计

2.2红外热释电扫描部分

红外热释电探测器的灵敏度、稳定性决定了探测器的技术指标，但是探测器能否发挥其应有的探测效果，主要还取决于与之配合的光学模块设计和信号处理电路设计。目前被动红外探测技术主要是探测移动人体红外热源。移动目标探测主要考虑两方面：一是红外传感器要能探测到目标中红外到远红外频段的热辐射，及人体热辐射频段，这主要靠热释电材料的研究和制备技术水平来保证；二是基于热释电器件频率响应的要求，将探测范围分割成若干防护区域，当红外目标在防范区域穿越时，红外传感器会输出相应热电信号。本文所设计模块采用Fresnel透镜（菲涅耳透镜）和红外滤光片来帮助红外热释电传感器扫描红外信号。菲涅耳透镜能够实现对活动目标的温度场进行不断切换。整个模块主要由菲涅尔透镜、红外热释电传感器、信号滤波放大电路等部分组成，其组成框图如图3所示。

本文所设计的红外热释电模块将扫描采集信号通过运算放大电路LM258传入单片机，LM258运算放大电路的使用，可以对热释电传感器扫描到的人体红外信号进行放大处理，放大后的信号辨识度会显著提高，能够有效地区别环境已有的红外信号与人体红外信号的不同，从而减少误差，防止模块误操作。设计电路如图4所示。图中DS205B封装方式是为了方便安装菲涅耳透镜，本文采用的DS205B红外热释电传感器利用材料自发极化随温度变化的特征来探测红外信号，采用了四灵敏元的设计方式。该种传感器可以有效抑制环境温度改变时造成的干扰，信号的输出强度较比双灵敏元的热释电传感器要强很多，其工作状态更加稳定。

2.3WiFi模块部分

本设计采用RT5350 CPU实现终端设备和服务器的通信，RT5350 CPU内部集成了802.11n1*1MAC/基带处理器、2.4 GHz1*1 射频单元和射频功率放大器，是一款高性能的MIPS 24Kc CPU内核（最高主频360 MHz）。RT5350芯片通过移植OPENWRT嵌入式模块，实现CPU与服务器的通信，并通过与微处理器串口UART相连，实现CPU与微处理器的信息交互。

RT5350的串口1用于和计算机通信，是RT5350微处理器的控制台。串口2和微处理器相连，将接收到的网络信息转发至串口2。RT5350芯片采用OPENWRT嵌入式模块，具有很高的扩展性，通过控制IO17端口的输出电压大小，触发继电器的断开和闭合。

2.4继电器模块部分

采用的继电器模块在控制电路中的工作功率不超过500 mW，远低于很多家庭用电设备的功率，利用单片机作为控制器可进行更为复杂的编程工作，便于对模块进行所需要的升级。本文所设计模块可根据用户需要进行程序编写，满足对不同用电设备的控制。其电路图如图5所示。