📝实验简介

本次实验基于STM32L431VC主控芯片搭配智能家居扩展板，使用HC-SR501人体红外（PIR热释电）传感器检测人体移动。STM32读取GPIO电平，判断感应区域内是否有人活动，完成状态采集、LCD屏幕显示、串口打印输出。掌握GPIO输入读取、传感器模块驱动、信号采集流程，理解物联网底层传感采集逻辑。

开发平台：Keil MDK-ARM
主控芯片：STM32L431VC
硬件：STM32主板 + 智能家居扩展板 + HC-SR501人体红外传感器
通信方式：GPIO数字信号输入

🎯实验目标

理解热释电人体红外传感器工作原理，掌握HC-SR501模块特性。
学会STM32 GPIO输入配置，读取传感器输出电平信号。
实现人体检测：检测到人体活动，LCD显示“有人”，串口打印提示；无人则显示“无人”。
了解物联网南向硬件采集思想：传感器属于底层硬件，采集的数据向上供给上层应用。

🔍实验原理

HC-SR501是被动热释电红外传感器，人体会向外辐射红外光线。菲涅尔透镜收集红外信号，模块内部电路处理后输出数字电平：检测到人体移动输出高电平，无人体活动输出低电平。

⚠注意：只能检测移动的人体，人静止不动时传感器不会触发。
STM32通过GPIO引脚读取电平，获取传感器状态，再送到LCD与串口输出。

🔌硬件接线

• VCC → 3.3V/5V
• GND → GND
• OUT → STM32 GPIO输入引脚

💻核心代码片段（C语言）

//读取人体红外传感器电平
uint8_t PIR_Read(void)
{
return HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0);
}

while(1)
{
if(PIR_Read() == GPIO_PIN_SET)
{
LCD_ShowString(10,20,“Detect People”);
printf(“检测到人体活动！\r\n”);
}
else
{
LCD_ShowString(10,20,“No People”);
printf(“区域无人\r\n”);
}
HAL_Delay(500);
}

🧪实验现象

上电等待模块预热稳定。当手或者人进入传感器探测范围，模块输出高电平，LCD屏幕显示检测到人，串口打印提示；人离开探测区域，一段时间后自动变回无人状态。

📚知识拓展（贴合ICT鸿蒙考点，博客加分项）

这个传感器属于南向硬件。南向负责硬件驱动、采集底层传感器数据；采集到人体存在数据后，向上层（北向）应用提供数据接口。
在鸿蒙体系中，类似人体红外这类传感器，通过HDF硬件驱动框架封装能力，北向应用可以直接调用API读取人体感应状态，用来做智能家居自动灯光、安防报警。完美对应鸿蒙四层架构，内核层、驱动处理硬件，上层应用处理业务逻辑。

✍️实验总结

本次实验掌握了数字传感器的采集思路，理解热释电红外检测原理。传感器作为物联网感知终端，是万物互联的基础。南向开发负责驱动硬件采集原始数据，北向应用基于数据实现智能业务。智能家居场景中，人体红外传感器可用于自动照明、安防入侵检测，是物联网项目里非常常用的感知模块。