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)際情況是否該開啟器件設(shè)備或讓房間的電器設(shè)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(dāng)晚上有人經(jīng)過時(shí)，人體紅外感應(yīng)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(yùn)用了熱釋紅外專用芯片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-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)。