使用BISS0001的紅外熱釋電子狗的制作與調試

1、紅外熱釋電電子狗熱釋電紅外線傳感器的工作原理熱禪電紅外線傳感器是80年代發(fā)展起來的一種新熨高靈敏度探測元件。它能以非 接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化，并將其轉換成電壓信號輸出。將這個電 壓信號加以放大，便可驅動各種控制電路，如作電源開關控制、防盜防火報警、n動覽 測等。（1）熱釋電紅外線傳感器主夏是由一種高熱電系數的材料，如鉗鈦酸鉛系陶瓷、鉗酸鋰、硫酸三甘鈦等制成 尺寸為2具有獨立的尚輸入阻抗運算放大器*內部的雙向鑒幅器可有效抑制干擾*內設延遲時間定時器和封鎖時間定時器*采用16腳DIP封裝管腳圖lmm的探測元件。在每個探測器內裝入一個或陶個探測元件，并將陶個探測元 件以反極性吊聯(lián)，

2、以抑制由丁門身溫度升高而產生的干擾。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉變成微弱的電斥信號，經裝在探頭內的場效應管放大后向外輸出。為了提 高探測器的探測靈敏度以增大探測距離,般在探測器的前方裝設一個菲涅爾透鏡,該 透鏡用透明塑料制成，將透鏡的上、下網部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學 系統(tǒng)的透鏡，它和放大電路相配介，可將信號放大70分貝以上，這樣就可以測出10、20 米范由內人的行動。1j菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學原理，在探測器前方產生一個交替變化的“盲區(qū)” 和“島靈敏區(qū)”，以提島它的探測接收靈敏度。當有人從透鏡前走過時，人體發(fā)出的紅 外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進入“烏靈敏區(qū)”，這樣就

3、使接收到的紅外信號以忽強忽 弱的脈沖形式輸入，從而強其能最幅度。f/ T1人體輻射的紅外線屮心波長為9、10um,而探測元件的波長靈散度在0. 2、20um 范圍內兒乎穩(wěn)定不變。在傳感器頂端開設了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通 過光的波長范圉為70-um, |E好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線 由濾光片予以吸收，這樣便形成種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。BISS0001是一款具有較高性能的傳感信萼處理母電路，它配以熱釋電紅外傳感器 和少最外接元器件構成被動式的熱釋電紅外開關。它能門動快速開啟各類口熾燈、熒光 燈、蜂鳴器、h動門、電風扇、烘干機和H動洗手池等裝置，特

4、別適用于企業(yè)、賓館、 商場、庫房及家庭的過道、走廊等敏感區(qū)域，或用丁安全區(qū)域的門動燈光、照明和報警 系統(tǒng)。、足、J一 H特點、*CMOS匸藝*數?；旖閡wr int- ldf ZD-fmr m ii m:管腳說明引腳名稱I/O功能說明1AI可重復觸發(fā)和不可雨復觸發(fā)選擇端。當A為“1”時，允許雨復觸發(fā)；反 之，不可重復觸發(fā)2VO0控制信號輸出端。由VS的上跳變沿觸發(fā)，使Vo輸出從低電平跳變到高 電平時視為有效觸發(fā)。在輸出延遲時間Tx之夕卜輕無VS的上跳變時,Vo 保持低電平狀態(tài)。人 /3RR1輸出延遲時間Tx的調節(jié)端/V4RC1輸出延遲時間Tx的調節(jié)端_5RC2觸發(fā)封鎖時間Ti的調節(jié)端16RR2

5、觸發(fā)封鎖時間Ti的調節(jié)端17VSS工作電源負端&/8VRFI參考電壓及復位輸入端。通常接VDD,當接“0”時可使定時器復位9VCI觸發(fā)禁止端。當VcVR時允許觸發(fā)(VRO. 2VDD)10IB /運算放大器偏置電流設置端11 、VDD工作電源正端1220UToB第二級運算放大器的輸出端132 IN-%(第二級運算放大器的反相輸入端141IN+J第一級運算放大器的同相輸入端151IN-I第一級運算放大器的反相輸入端1610UT0第一級運算放大器的輸出端參數測沆條件參數范圍電源電壓-0. 3 6. 0V輸入/輸出電壓VSS-0. ：l Z ,|J|I (). 3V最大輸岀電流S0Y10Il A|工

6、作溫度-20 -70c|貯存溫度-40 z +125苴流特性參數（除特刃泥掰外P）參數測試條件 !V=5V3.5V八卞沱LV-5VV內部框圖匚 III1011 匚J vonun R( I2I匚24 I匚 IRJ匚 Vss11V匚1I匚VRI7 _nrsrr1-工作原理/ /BISS0001是由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時器以及封鎖時 間定時器等構成的數?；旌蠈Ｓ眉呻娐窐闳?w1. 不川慮復觸發(fā)丁作方式以卜圖所示的不討用復址發(fā)作方式I的放形*榻明i I5nA1VC0V0|111T1 XiTi 1Ti 1以下圖所示的不可雨復觸發(fā)工作方式下的波形，來說明其工作過程。不可雨復觸

7、發(fā)工作方式下的波形先，根據實際需耍,利用運算放犬器0P1組成傳感信號預處理電路，將信號放犬。 然后耦介給運算放大器0P2,再進行第二級放大，同時將血流電位抬島為VM40.5VDD) 后，將輸出信號V2送到由比錢器C0P1和C0P2組成的女向鑒幅益，檢出有效觸發(fā)信號 Vso由于VH5.7VDD、VA0.3VDD,所以,當VDD=5V時，可有效抑制土 IV的噪聲干擾, 提高系統(tǒng)的可靠性。C0P3是一個條件比較器。當輸入電壓VcVR(0.2VDD)時，C0P3 輸出為低電T封住了與門U2,禁止觸發(fā)信號Vs向下級傳遞：而當VcVR時，C0P3輸出為高電平,進入延時周期。當A端接“0”電平時,在Tx時間

8、內任何V2的變化都被忽 略，/至Tx時間結束，即所謂不可貢復觸發(fā)工作方式。當Tx時間結束時，V。下跳回低 電平，同時啟動封鎖時間定時器而進入封鎖周期Ti。在Ti時間內，任何V2的變化都不 能使V。跳變?yōu)橛行顟B(tài)（高電平），可有效抑制負載切換過程中產生的各種干擾。2. nJSMftt發(fā)工作方式以下圖所示的可朮値發(fā)匸作方式下的波執(zhí) 來說明井工作過程.V2 Vll-fl 1V|- TULjH uvs n n nn n n riLIWlII、1Ik 1VCiv iVO1 N丿11 Tx | I i |11 Tx|Ti |以下圖所示的可重復觸發(fā)匸作方式下的波形，來說明其1作過程。叮重復觸發(fā)匸 作方式下的

9、波形在Vc二“0”、A二“0”期間，信號Vs不能觸發(fā)V。為有效狀態(tài)。在 Vc= “1” 、A= “1”時，Vs可重復觸發(fā)V。內有效狀態(tài)，并可促使V。在Tx周期內一直保 持仃效狀態(tài)。在Tx時間內，只要Vs發(fā)生上跳變，則Vo將從Vs上跳變時刻起繼續(xù)延 長一個Tx周期；若Vs保持為“1”狀態(tài)，則V。一血保持有效狀態(tài)：若Vs保持為“0” 狀態(tài)，則在Tx周期結束后Vo恢復為無效狀態(tài)，并且，同樣在封鎖時間Ti時間內，任 何Vs的變化都不能觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)。 a電路原理圖IX.丄、ONDBISS0001的熱釋電紅外開關應用電路圖BISS0001的熱釋電紅外開關應用電路圖如上圖所示，在不開機狀態(tài)下，電源開關

10、 KW的1腳和2腳相連，電源VCC和VCC1接通，Q2導通觸發(fā)禁止端9腳為低電平，禁止 信號觸發(fā)，單電源開關KW撥到2腳和3腳接通時.整機供電信號采集和處理電路通過 Q1供電，蜂鳴片驅動電路由電源氏接供電。開機后芯片復位，在一定時間內禁止信號觸 發(fā)，防止開機干擾信號，和開機時人體近距離感應誤報。熱釋電紅外傳感器的輸出信號 輸出信號幅值一般都很小，大約兒百微伏到兒毫伏，此信號經過島頻濾波，傳到處理芯 片的14腳經過一級運算放大后由16腳傳出，再經過電容C8耦介進入13腳，進行第二 級放大，再經由電床比較器構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經電阻R14

11、驅動音樂芯片,芯片上電就由2腳輸出音 頻信號（般有110聲、119聲、120聲由3腳控制：懸空110聲、接正119聲、接負 120聲），然后由Q4、Q3組成的達林頓管驅動升壓電感驅動蜂鳴片發(fā)出警報聲。圖中，RG1為光敏電阻，用來檢測環(huán)境照度。若環(huán)境較明亮，RG1的電阻值會降低, 使9腳的輸入保持為低電平，從而封鎖觸發(fā)信號Vs。Pl為光敏電阻使川選擇端，懸空 時報警器在口天夜晚都起作用，短接P1 口天不起作用（套件標準件不配光敏電阻，P1 懸空），圖中R8可以調節(jié)放大器增益的大小，圖中P2為靈敏度調節(jié)端子，1腳和2腳短 接靈敏度高，2腳和3腳短接棗敏度低。輸出延遲時間Tx由外部的R9和C13的大

12、小調 整，觸發(fā)封鎖時間Ti由外部的R12和C12的大小調整。丿II /配套的熱釋電元件RE200B體積：8. 3*4. 2mm靈玻元面積2. 0X1.0mm2k 刀 基片材料硅基片厚度0. 5mm v工作波長7-14 urn平均透過率75%輸出信號2. 5V彳(420 k黑體1Hz調制頻率0. 3-3. 0Hz帶寬72. 5db增益) 噪聲 200mV(mVp-p) (25C)平衡度V20%工作電壓2. 2-15V工作電流8. 5-24 u A(VD二 10V, Rs=47kQ,25C)源極電壓0. 4-1. IV(VD二 10V, Ks=47kQ,25*C)工作溫度-20C- +7CTC保存

13、溫度-35C- +80C視場 139 X126該傳感器采用熱釋電材料極化隨溫度變化的特性探測紅外輻射，采用雙靈敏元互補 方法抑制溫度變化產生的干擾，提尚了傳感器的工作穩(wěn)定性。1、上述特性指標是在源極電阻R5=47KQ條件下測定的，用戶使用傳感器時，可根 據自己的需要調整R5的大小。2、注意靈敏元的位置及視場大小，以便得到最佳光學設計。3、所有電壓信號的測最都是采用峰一峰值定標。平衡度B中的EA和EB分別表示 兩個靈敏元的電床輸出信號的峰一峰值。4、使用傳感時，管腳的彎曲或焊接部位應離開管腳壟部4mm以上。5、使用傳感器前，應先參考說明書，尤其耍防止接錯管腳如何避免紅外探測器誤報警和漏報警.y-

14、、避免誤報警1、探測范圍內不耍放置會發(fā)熱的物體，如：暖氣、熱水器、電視機、電腦、冰箱等電器，除非這些電器都關了。暖氣、熱水器、電腦、冰箱任fl動程序控制狀態(tài)會時開 時關，會引起誤報警。1A2、探測范圍內避免強光照射干擾，如：陽光照射、汽乍燈光照射、射燈照射及照 明等光源。這些光源含有豐富的紅外光譜會引起誤報警。3、探測范圍內避開被風吹而引起飄動的物體，如：窗簾、衣物、花草等。布防前,關上窗戶和門避免空氣對流引起物體瓢動而造成誤報警。因為飄動的物體切割了紅外線 致使探測器誤判斷。/. /4、探測范圍內避免動物干擾，可調拓下深測區(qū)，使0.5米以下動物活動不在探測區(qū)內。家庭養(yǎng)有寵物町將多區(qū)域探測器更

15、換為水平式探測器。最簡單的方法是用不透明的 膠布粘貼在鏡片下端。、 / /5、發(fā)現謀報探測器，找出原因排除Z。通常在保證防盜探測范禺內，可微調探測 靈敏度適度降低探測距離。.I W6、選擇經公安部檢驗合格，性價比好的探測器。二、避免漏報警*/1、探測范圍加：要有障礙物遮擋，留有探測空隙不足以引起報警。2、探測范圍與人活動方向呈穿越形式（見A箭頭人體活動方向圖示），不耍正對著 人體活動方向（見B箭頭人體沾動方向圖示）。3、探測器安裝位置不要致使探測范國造成廳區(qū)，給盜賊可乘Z機。4、探測器安裝位置要靠近被保護物體，如保險柜、保密資料柜等貴雨物體。5、探測范國要有余最，要考慮到夏天，當環(huán)境溫度升高與人體表面溫度一致時（30 32C）,探測距離會縮短1/3以上，其至個別探測器會出現不探測。因此，務必引起注意。6、保持在10天內檢測一次，保障能正常工作。注意清潔菲溫爾鏡片，其正反同心 圓表面自污點及零斑點均會影響探測距離和效果。創(chuàng)宏達U2LQlcY1C7CllC83cLp； Q1R13s口 OOA紅外熱釋電電子狗PCB印刷版紅外熱釋電電子狗元件清單、k /參數代號丿b數量*代號數量47UC1,C3, C4 Q、h 31MR2, R17222UC