熱釋人體紅外模塊溫度采集系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

人體紅外感應(yīng)模塊電路主要由人體紅外傳感器、菲涅爾透鏡、專(zhuān)用芯片BISS0001組成。當(dāng)有人出現(xiàn)在它的探測(cè)區(qū)，傳感器便能探測(cè)到信號(hào)并把信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)再根據(jù)實(shí)際情況是否該開(kāi)啟器件設(shè)備或讓房間的電器設(shè)備處于一種可開(kāi)啟狀態(tài)。另外，關(guān)于走廊及洗手問(wèn)用燈情況，當(dāng)晚上有人經(jīng)過(guò)時(shí)，人體紅外感應(yīng)到人便開(kāi)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(yùn)用了熱釋紅外專(zhuān)用芯片BISS0001.它是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成的數(shù)模混合專(zhuān)用集成電路，內(nèi)部電路如圖3 所示。當(dāng)人體輻射的紅外線通過(guò)菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器的探測(cè)元上時(shí)，電路中的傳感器將輸出電壓信號(hào)，然后使該信號(hào)先通過(guò)一個(gè)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(cè)信號(hào)電壓十分微弱(通常僅有1 mV 左右)，而且是一個(gè)變化的信號(hào)，同時(shí)菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號(hào)電壓呈脈沖形式(脈沖電壓為0.1~10 Hz 左右)，所以應(yīng)對(duì)熱釋紅外傳感器輸出的電壓信號(hào)通過(guò)運(yùn)算放大器OP1 和OP2 進(jìn)行二級(jí)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(hào)Vs去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器。

輸出信號(hào)Vo接單片機(jī)以便檢測(cè)， 當(dāng)有人時(shí)便輸出5 V高電平，當(dāng)人離開(kāi)之后延時(shí)一段時(shí)間后便復(fù)位為0 V 以便主控制電路的控制。電路設(shè)計(jì)讓芯片處于可重復(fù)觸發(fā)狀態(tài)以便適合教室的實(shí)際情況。重復(fù)觸發(fā)其工作過(guò)程：可重復(fù)觸發(fā)工作方式下在Vc=“1”、A=“1” 時(shí)，Vs可重復(fù)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(shí)間內(nèi)，只要Vs發(fā)生上跳變， 則%將從Vs上跳變時(shí)刻起繼續(xù)延長(zhǎng)-個(gè)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(fù)為無(wú)效狀態(tài)，并且，同樣在封鎖時(shí)間Ti時(shí)間內(nèi)，任何Vs的變化都不能觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)。