红外辐射又称红外光,是不可见光,波长为0.1-1000um。自然界中任何物体只要有它本身有一定温度(高于0℃),都能辐射红外光。红外光和所有电磁波一样,具有反射、散射、干涉、吸收等特性。红外光最大的特点是具有光热效应,对外辐射热量。人体具有一定温度,能不断对外辐射红外线,也不断对外辐射热量。热释电传感器LHI968基于红外的热效应,将红外信号转换为电信号,经过E931.96放大后得到比较明显的信号。当人运动(走动,弯腰等)时,E931.96检测到人体辐射的红外线强度处于变化当中,这一变化特性可作为人运动与否的一个标准。一般来说,在E931.96监控区域内,如果人没有出现,或者没有做出运动,E931.96检测到的信号强度曲线几乎是平地,当人体出现或者运动,信号强度曲线会出现比较大的波动,根据这一波动特征,可判断作出人体运动, 因此该传感器电路可用做安全报警系统和智能家居控制系统。
图1 E931.96芯片
传感器原理图如所示:
图2 E931.96原理图
LHI968将采集到的人体红外信号转化为电信号,经E931.96放大滤波后,如果信号超过一定阈值,E931.96INT/DOCI引脚可产生一个高电平的中断信号,被MCU识别后,即可触发用户自定义的操作,E931.96引脚功能如表所示。
NXP的LPC824单片机是一款基于ARM Cotex-M0内核的32位低功耗MCU,其外设资源丰富,其多达29个GPIO口,并且引脚的功能由特殊的逻辑电路-开关矩阵控制,展现出了较好的灵活性和选择性。非常适合用作智能控制用途。
表1 E931.96引脚信息
E931.96内部拥有39个寄存器控制位(具体请参见E931.96数据手册),通过配置这些位,可使E931.96工作在特定方式,并作出相应的相应,鉴于E931.96与MCU的通信接口是单总线方式,因此配置寄存器时,MCU引脚的时序显得特别重要,如果时序不符合E931.96的要求,就会造成配置失败。
运动监测模式
当MCU配置E931.96为此模式, E931.96检测到区域内有人运动,INT/DOCI引脚产生一个高电平,MCU接收后可以触发中断,进行后续处理。
ADC输出模式
当MCU配置E931.96为此模式,E931.96将采集到的红外信号经AD转换后将数据存储在寄存器中,MCU可以读取寄存器数据,来得到红外信号数据。另外,AD转换的电压源也可以是内部电源电压,以及内部温度传感器的输出电压。因此,当E931.96工作在此模式,可以起到对器件自身的监测作用。
目前使用了该传感器的产品有:
1.无线防盗探测器:安装在博物馆,展会等出轨内,主要探测是否有人太靠近珍贵物
品;
2.自动门:可安装在大型超市或者商场的出入口处,检测到人靠近时才自动打开,能够更好的保持室内温度;
3.应急照明:安装在楼道中,停电时可以控制紧急照明灯在有人经过时打开,延长应急照明的使用时间;也可安装在马路旁,用于晚间的照明,起到很好的节电效果;
4.运动检测:安装在车门上或者后备箱处锁匙处,检测到热源靠近时,才打开锁电路,使其不必保持待机状态,更好的节省蓄电池电量,延长电池寿命。
安装时应避开日光灯、窗户、空调和风扇的出风口等热量容易变化的地方。
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