人体红外感应开关电路原理

红外热释电处理芯片BISS0001BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外 接元器件构成被动式的热释电红外开关它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自 动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过 道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统CMOS工艺*数模混合*具有独立的高输入阻抗运算放大器*内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰*内设延迟时间定时器和封锁时间定时器*采用16脚DIP封装 管脚图lOUT 1IN- 1IN-P 2IN- 20UT VDB IE VC管脚说明引脚名称I/O功能说明1AI可重复触发和不可重复触发选择端当A为“ 1”时，允许重复触发；反之，不可重复触发2VOO控制信号输出端由VS的上跳变沿触发，使Vo输出从 低电平跳变到高电平时视为有效触发在输出延迟时间 Tx之外和无VS的上跳变时，Vo保持低电平状态3RR1—输出延迟时间Tx的调节端4RC1—输出延迟时间Tx的调节端5RC2—触发圭寸锁时间Ti的调节端6RR2—触发圭寸锁时间Ti的调节端7VSS—工作电源负端8VRFI参考电压及复位输入端。

通常接VDD，当接“0”时可使定时器复位9VCI触发禁止端当Vc〈VR时禁止触发；当Vc〉VR时允许触发(VR~0.2VDD)10IB—运算放大器偏置电流设置端11VDD—工作电源正端1220UT0第二级运算放大器的输出端132IN-I第二级运算放大器的反相输入端141IN+I第一级运算放大器的冋相输入端151IN-I第一级运算放大器的反相输入端1610UT0第一级运算放大器的输出端测试釜件讥碰%电源氓压——-0.:i 6.0输入/■轴岀电压——；-3 z VDM. 3搂大输曲电的1&nAT■叩r工作線戯——-2U :污、和〕TstS—-10 z *］的£点漩特性參数（險庁洙说題势「Tarb丸兀3测试条件戦值厳丸血%工柞电用范厢---3ilV无员犠 好脚53讪LOO怯输人棗调电爪%二时闘mV1 is输人長冏电诡51)nAkg开坏班用增縊.SfetiOdBgMRR人棋抑嗣比.5MQtiOdB%迄放输出高庵平Vz^V,25VV运放输出低用平t=5

1.不M重璽触发T-作方•弍以卞图所示的不亦汝驰发，川切此卜喲彼形J来悦明其H作过程*——jR——_n_TLn_n n■ — — i 逝n nV0 1111 TxTi 1TxT 1以下图所示的不可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程不可重复触发工作方式 下的波形首先，根据实际需要，利用运算放大器0P1组成传感信号预处理电路，将信号放大然后耦合 给运算放大器0P2,再进行第二级放大，同时将直流电位抬高为VM(~0.5VDD)后，将输出信号 V2送到由比较器COP 1和COP2组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Vs由于VH~0.7VDD、 VL~0.3VDD，所以，当VDD=5 V时，可有效抑制±1V的噪声干扰，提高系统的可靠性COP3 是一个条件比较器当输入电压Vc〈VR(~0.2VDD)时，COP3输出为低电平封住了与门U2，禁止 触发信号Vs向下级传递；而当Vc〉VR时，C0P3输出为高电平，进入延时周期当A端接“0” 电平时，在Tx时间内任何V2的变化都被忽略，直至Tx时间结束，即所谓不可重复触发工作 方式当Tx时间结束时，Vo下跳回低电平，同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期Ti。

在 Ti时间内，任何V2的变化都不能使Vo跳变为有效状态（高电平），可有效抑制负载切换过程 中产生的各种干扰2,.川重冥蝕发丁悴方式團所示的可軍貝触发工柞方式下曲皱理』来说明其工侄过琨.vis—F1 "R F1 —-LF——U H ——LJ vs n n n n n n n1I1111VC' 1111 1VOI1T x |Ti | 11 Tx |Ti |以下图所示的可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程可重复触发工作方式下的 波形在Vc=“0”、A=“0”期间，信号Vs不能触发Vo为有效状态在Vc二“1”、A=“1”时, Vs可重复触发Vo为有效状态，并可促使Vo在Tx周期内一直保持有效状态在Tx时间内， 只要Vs发生上跳变，则Vo将从Vs上跳变时刻起继续延长一个Tx周期；若Vs保持为“ 1”状 态，则Vo —直保持有效状态；若Vs保持为“0”状态，则在Tx周期结束后Vo恢复为无效状 态，并且，同样在封锁时间Ti时间内，任何Vs的变化都不能触发Vo为有效状态应用线路图BISS0001的热释电红外开关应用电路图 上图中，运算放大器0P1将热释电红外传感器的输出信号作第一级放大，然后由C3耦合给运 算放大器0P2进行第二级放大，再经由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理后，检 出有效触发信号Vs去启动延迟时间定时器，输出信号Vo经晶体管T1放大驱动继电器去接通 负载。

上图中，R3为光敏电阻，用来检测环境照度当作为照明控制时，若环境较明亮，R3的电阻 值会降低，使9脚的输入保持为低电平，从而封锁触发信号VsSW1是工作方式选择开关，当 SW1与1端连通时，芯片处于可重复触发工作方式；当SW1与2端连通时，芯片则处于不可重 复触发工作方式图中R6可以调节放大器增益的大小，原厂图纸选10K，实际使用时可以用3K,可以提高电路增益改善电路性能输出延迟时间Tx由外部的R9和C7的大小调整，触发 封锁时间Ti由外部的R10和C6的大小调整，R9/R10可以用470欧姆，C6/C7可以选0.1UBISS0001的PDF文档，即原理图下载链接（复制到地址栏按回车）：http://www.xie— 红外检测专用BISS0001芯片DIP每片2.9元 贴片每片3元360度球形菲涅耳透镜，每个1・5元（台湾生产）焦距：10.5毫米角度：120°探测距离：7米尺寸：①23体积：24*24*15毫米 超小型迷你球形菲涅耳透镜，每个1・7元角度：90°探测距离：3米尺寸：①13体积：13*10毫米 这款透镜分成上下两个部分，下部的园环可以直接戴在RE200B 一类的热释电元件上，上部的透镜直径只有13毫米，便于在外壳上开孔。

配套的热释电元件RE200B体积：8・3*4・2mm每个5・8元 灵敏元面积2.0X1.0mm2基片材料硅基片厚度0.5mm工作波长7-14um平均透过率＞75%输出信号〉2.5V(420°k黑体1Hz调制频率0.3-3.0Hz带宽72.5db增益) 噪声V200mV(mVp-p) (25°C)平衡度V20%工作电压2.2-15V工作电流8.5-24UA (VD=10V,Rs=47kQ,25C)源极电压0.4-1.1V(VD=10V,Rs=47kQ,25°C)工作温度-20C- +70C保存温度 -35C-+80C视场 139°X126°说明该传感器采用热释电材料极化随温度变化的特性探测红外辐射，采用双灵敏元互补方法抑 制温度变化产生的干扰，提高了传感器的工作稳定性1、 上述特性指标是在源极电阻R2=47KQ条件下测定的，用户使用传感器时，可根据自己的需 要调整R2的大小2、 注意灵敏元的位置及视场大小，以便得到最佳光学设计3、 所有电压信号的测量都是采用峰一峰值定标平衡度B中的EA和EB分别表示两个灵敏元 的电压输出信号的峰一峰值4、 使用传感时，管脚的弯曲或焊接部位应离开管脚基部4mm以上。

5、 使用传感器前，应先参考说明书，尤其要防止接错管脚。