熱釋人體紅外模塊溫度采集系統(tǒng)電路設計

人體紅外感應模塊電路主要由人體紅外傳感器、菲涅爾透鏡、專用芯片BISS0001組成。當有人出現(xiàn)在它的探測區(qū)，傳感器便能探測到信號并把信號傳給單片機，單片機再根據(jù)實際情況是否該開啟器件設備或讓房間的電器設備處于一種可開啟狀態(tài)。另外，關(guān)于走廊及洗手問用燈情況，當晚上有人經(jīng)過時，人體紅外感應到人便開啟走廊用燈或者洗手間用燈。熱釋人體紅外模塊電路如圖2 所示。

圖2 熱釋人體紅外電路圖

電路中運用了熱釋紅外專用芯片BISS0001.它是由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構(gòu)成的數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?，內(nèi)部電路如圖3 所示。當人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器的探測元上時，電路中的傳感器將輸出電壓信號，然后使該信號先通過一個帶通濾波器，該濾波器的上限截止頻率為16 Hz,下限截止頻率為0.16 Hz.

圖3 BISS0001 芯片內(nèi)部電路圖

由于熱釋電紅外傳感器輸出的探測信號電壓十分微弱(通常僅有1 mV 左右)，而且是一個變化的信號，同時菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號電壓呈脈沖形式(脈沖電壓為0.1~10 Hz 左右)，所以應對熱釋紅外傳感器輸出的電壓信號通過運算放大器OP1 和OP2 進行二級放大。再經(jīng)由電壓比較器COP1 和COP2 構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號Vs去啟動延遲時間定時器。

輸出信號Vo接單片機以便檢測， 當有人時便輸出5 V高電平，當人離開之后延時一段時間后便復位為0 V 以便主控制電路的控制。電路設計讓芯片處于可重復觸發(fā)狀態(tài)以便適合教室的實際情況。重復觸發(fā)其工作過程：可重復觸發(fā)工作方式下在Vc=“1”、A=“1” 時，Vs可重復觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)，并可促使Vo在Tx周期內(nèi)一直保持有效狀態(tài)。在Tx時間內(nèi)，只要Vs發(fā)生上跳變， 則%將從Vs上跳變時刻起繼續(xù)延長-個Tx周期;若Vs保持為“1”狀態(tài)，則Vo一直保持有效狀態(tài);若Vs保持為“0”狀態(tài)，則在Tx周期結(jié)束后Vo恢復為無效狀態(tài)，并且，同樣在封鎖時間Ti時間內(nèi)，任何Vs的變化都不能觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)。