9.2-用压电传感器实现入侵检测- 上

项目九智能住宅防盗系统物联网嵌入式技术用压电传感器实现入侵检测任务二职业能力目标01任务描述与要求02知识链接03任务准备04任务实施05任务小结06任务拓展07任务二用压电传感器实现入侵检测了解压电传感器；掌握通过FreeRTOS系统进行压电传感器的数据采集。能根据RTOS相关手册，利用STM32CubeMX准确配置STM32的操作系统能够根据压电传感器的知识，进行引脚的配置能够利用任务1的知识，正确编写代码，实现压电报警的显示职业能力目标01知识目标技能目标职业能力目标01任务描述与要求02知识链接03任务准备04任务实施05任务小结06任务拓展07任务二用压电传感器实现入侵检测某公司为了市场需要准备研发一款智能防盗系统。经过讨论与成本需求，决定使用STM32系列单片机，为了进行多种传感器数据获取的实时性与准确性，准备使用RTOS操作系统。本项目是一个综合性的项目，主要分成三个部分，任务二主要是配置在任务一的基础上配置引脚获取压电传感器的状态，并进行显示。任务描述：任务要求：利用STM32CubeMX软件进行RTOS操作系统的安装与配置利用STM32CubeMX进行usart和引脚配置进行配置编程实现通过串口将警报数据输出显示任务描述与要求02职业能力目标01任务描述与要求02知识链接03任务准备04任务实施05任务小结06任务拓展07任务二用压电传感器实现入侵检测压电传感器智能防盗系统结构2303知识链接智能安防报警系统1智能安防报警系统03

小组讨论：根据之前的学习讨论整个智能安防报警系统的结构。

一套完善的智能家居安防报警系统可确保每一个用户的生命财产的安全。智能家居报警系统由家庭报警主机和各种前端探测器组成。主系统传感器报警器服务器智能安防报警系统03智能安防报警系统03门磁感应器主控系统报警器服务器报警手机提醒红外感应器玻璃破碎探测器吸顶式热感探测器烟雾探测器紧急求助按钮远程查看智能安防报警系统03压电传感器智能防盗系统结构2303知识链接智能安防报警系统103压电传感器

小组讨论：互相讨论大家知道的压电传感器的知识。03压电传感器压电传感器是是一种典型的、有源的、双向机电能量转换型传感器或自发电型传感器将被测量变化转化成材料受机械力产生静电电荷或电压变化压电元件是机电转换元件，它可以测量最终转换为力的非电物理量，例如力、压力、加速度等。特性：原理：应用：03压电传感器膜片式压电传感器应变管式压电传感器应变梁式压电传感器思考一下，有哪些种类的压电传感器？压电传感器1压电传感器介绍压电效应23等效处理压电传感器介绍03

小组讨论：大家对薄膜式压电传感器有什么了解？互相讨论一下压电传感器介绍03LDT0-028K是一款具有良好柔韧性的传感器，采用28um的压电薄膜，其上丝印银浆电极，薄膜被层压在0.125mm聚酯基片上，电极由两个压接端子引出。悬臂梁结构，一端由端子引出信号，一端固定质量块，是一款能在低频下产生高灵敏振动的振动传感器压电传感器介绍03当压电薄膜在垂直方向受到外力作用偏离中轴线时，会在薄膜上产生很高的应变因而会有很高的电压输出。当直接作用于产品使其形变时，LDT0就可以作为一个柔性开关，所产生的输出足以直接触发MOSFET和CMOS电路；如果元件由引出端支撑并自由振动，该元件就像加速度计或者是振动传感器。增加质量块或者是改变元件的自由长度都会影响传感器的谐振频率和灵敏度，将质量块偏离轴线就可以得到多轴响应。压电传感器1压电传感器介绍压电效应23等效处理压电效应03

小组讨论：大家对压电传感器的压电效应有什么了解？互相讨论一下压电效应某些晶体（如石英）在一定方向的外力作用下，不仅几何尺寸会发生变化，而且晶体内部会发生极化现象，晶体表面上会有电荷出现，形成电场。当外力去除后，表面恢复到不带电状态，这种现象被称为压电效应。03压电效应压电方程式：Q=d*FF：作用的外力Q：产生的表面电荷d：压电系数，是描述压电效应的物理量具有压电效应的电介质物质称为压电材料。在自然界中，大多数晶体都具有压电效应。03压电效应压电效应是可逆的，若将压电材料置于电场中，其几何尺寸也会发生变化。这种由于外电场作用下，导致压电材料产生机械形变的现象，称为逆压电效应或电致伸缩效应。03压电效应03需要低电容低噪声的电缆阻抗高无静态输出压电元件具有自发电和可逆两种重要性能，因此，压电式传感器是一种典型的“双向”传感器。它的主要缺点是:压电传感器1压电传感器介绍压电效应23等效处理等效处理当压电传感器的压电元件受力时，在电极表面就会出现电荷，且两个电极表面聚集的电荷量相等，极性相反，因此，可以把压电式传感器看作是一个电荷源（静电荷发生器），而压电元件是绝缘体，在这一过程中，它又可以看成是一个电容器.03等效电路思考一下，怎样将压电传感器进行等效处理？压电传感器智能防盗系统结构2303知识链接智能安防报警系统11系统结构硬件连接2智能防盗系统系统结构03系统结构我们是通过M3核心模块将采集到的数据进行处理当我们使用有线方式时，此时的M3核心模块就相当于是下图的报警主机，M3模块对采集到的红外传感器和压电传感器等传感器的数据进行处理，然后M3模块通过串口将采集到的转换数据显示出来。当使用无线模式时，无线模块将获取的传感器数据进行处理，然后传送给报警主机，报警主机再将收到的数据进行处理。系统结构031系统结构硬件连接2智能防盗系统系统结构硬件连接压电传感器和红外传感器都是输出的模拟量信号，所以我们可以通过M3的AD引脚进行电压信号的转换，然后