智能紅外自動門控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計.doc
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。 1引言 1.1自動門發(fā)展歷史 自動門從理論上理解應(yīng)該是門的概念的延伸,是門的功能根據(jù)人的需要所進行的發(fā)展和完善。自動門是指:可以將人接近門的動作(或?qū)⒛撤N入門授權(quán))識別為開門信號的控制單元,通過驅(qū)動系統(tǒng)將門開啟,在人離開后再將門自動關(guān)閉,并對開啟和關(guān)閉的過程實現(xiàn)控制的系統(tǒng)。 自動門開始在建筑物上使用,是在二十世紀年以后。二十年代后期,美國的超級市場的開放,自動門開始被使用,受此影響,世界第一自動門品牌多瑪在1945年開發(fā)出油壓式、空氣式自動門,新建大樓的正門也開始使用了。到了1962年,電氣式開始出現(xiàn),之后伴隨著城市的建設(shè),自動門技術(shù)的領(lǐng)域每年都在增加。當(dāng)初,用供給建筑物用電源進行電動機的速度控制很難,只好進行油壓、空壓速度控制,轉(zhuǎn)換但因能源利用效率很低,然而伴隨著電氣控制的技術(shù)發(fā)展,現(xiàn)在電氣控制技術(shù)已經(jīng)成熟,直接控制電動機的電氣式自動門逐漸成為主流。例如:各種用可識別控制的自動專用門,如:感應(yīng)自動門(紅外感應(yīng),微波感應(yīng),觸摸感應(yīng),腳踏感應(yīng))、刷卡自動門等[1]。 21世紀的今天,門更加突出了安全理念,強調(diào)了有效性:有效地防范、通行、疏散,同時還突出了建筑藝術(shù)的理念,強調(diào)門與建筑以及周圍環(huán)境整體的協(xié)調(diào)、和諧。門大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn)始于150年前,在不斷發(fā)展和完善的過程中,涌現(xiàn)出大批獨具規(guī)模的專業(yè)制造商。門的高級形式--自動門起源在歐美,迅速發(fā)展至今天,已經(jīng)形成了種類齊全、功能完善、造工精細的自動門家族。 整體來說國外的自動門控制系統(tǒng)性能比較優(yōu)良,但是價格偏高;國內(nèi)的同類產(chǎn)品價格便宜但是性能較差,故障率較高。在國外,進入20世紀90年代以來,自動化技術(shù)已經(jīng)很成熟,技術(shù)發(fā)展很快,并取得了驚人的成就,自動門是自動化技術(shù)的典型代表。但在國內(nèi),自動門的自主研發(fā)技術(shù)尚不成熟。在自動門控制系統(tǒng)設(shè)計中,穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保、安全及人性化是需要首先考慮的因素。 自動門根據(jù)使用場合及功能的不同可分為自動平移門、自動平開門、自動旋轉(zhuǎn)門、自動圓弧門、自動折疊門等,其中自動平移門使用得最廣泛,我們通常所說的自動門、感應(yīng)門就是指自動平移門。目前市場上流行的平移型自動門一般是兩開,這種門的特點是簡單易控,維護方便。這里將研究的對象就是自動平移門。 自動平移門最常見的結(jié)構(gòu)形式是自動門機械驅(qū)動裝置和門內(nèi)外兩側(cè)紅外線,當(dāng)人走近自動門時,紅外線感應(yīng)到人的存在,給控制器一個信號,控制器通過驅(qū)動裝置將門打開。當(dāng)人通過門之后,再將門關(guān)閉。由于自動門在通電后可以實現(xiàn)無人看管。給我們的日常生活帶來很多的好處,比如進出方便、節(jié)約空調(diào)能源、還有利于人力資源的節(jié)省,更令我們的大門增添了不少高貴典雅的氣息,也顯示了一個國家的發(fā)展。 自動門的控制方法有很多,從控制器的不同來說,有繼電器控制,即通過按鈕和復(fù)雜的接線安裝來控制;還有智能控制器控制,即通過運行現(xiàn)代自動化設(shè)備來控制,它具有穩(wěn)定性高,安全等優(yōu)點,因此被很多生產(chǎn)廠商所運用。由于繼電器邏輯控制的自動門系統(tǒng)存在許多缺陷而逐步被智能控制器的自動門所淘汰[2]。 對于智能控制器有多種方式: 第一,采用FPGA的自動門控制系統(tǒng)設(shè)計,以按鈕、無線遙控、紅外感應(yīng)三種驅(qū)動方式,既可自動控制又可人工控制,操作簡單并且適用范圍廣;采用EDA技術(shù)設(shè)計主控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換,可軟件診錯;采用自動復(fù)位以及電機專用控制芯片來保證系統(tǒng)的可靠運行。 第二,以單片機為核心,統(tǒng)一控制紅外傳感器和步進電機,并通過機械直線運動單元驅(qū)動玻璃門。在硬件上實現(xiàn)了系統(tǒng)報普顯示,人員進出信號的采集與轉(zhuǎn)換,監(jiān)控報等“看門狗”技術(shù),電機驅(qū)動控制以及光藕隔離技術(shù)。 第三,采用可編程控制器PLC控制的自動門控制系統(tǒng),PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。他采用可以編程的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、和算數(shù)運算等操作指令,并能通過數(shù)字式和開關(guān)量的邏輯控制的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC具有可靠性高,抗干擾能力強,功能完善,適用性強,系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小,維護方便,容易改造,體積小,重量輕,能耗低等優(yōu)點。因此運用PLC控制自動門具有較高的可靠性,維修方便等優(yōu)點。 第四,運用單片機作為自動門的控制系統(tǒng),單片機算術(shù)運算功能強,軟件編程靈活,自由度大,可用軟件編程實現(xiàn)各種算法,并且具有功耗低,體積小,技術(shù)成熟,成本低廉等有點,使其在各個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 在智能控制器的選擇上主要有體積小、安裝方便等特點,目前有許多廠家采用此種方式生產(chǎn)自動門。這里我將設(shè)計一種以AT89C52為核心的自動門控制系統(tǒng),包括硬件組成和軟件設(shè)計,采用熱釋電紅外傳感器檢測信號變化利用開關(guān)電路進行電路信號放大[3]。 1.2紅外探測技術(shù)的發(fā)展 紅外探測技術(shù)在軍事技術(shù)、工業(yè)控制、安全保衛(wèi)、家用電器以及人們的日常生活等諸多領(lǐng)域中都有著非常廣泛的應(yīng)用,而一些教學(xué)實驗的測控系統(tǒng)也在教學(xué)中發(fā)揮了很大的作用。紅外探測技術(shù)利用紅外光波(又稱紅外線)作為載波來傳送測量信號或者控制指令,例如紅外遙控電視開關(guān)、紅外報警器、自動玻璃門等。之所以采用紅外光波作為測控光源,是由于紅外發(fā)射器件與紅外接收器件的發(fā)光與受光峰值波長一般為0.88μm~0.94μm,落在近紅外波段內(nèi),而且二者的光譜恰好重和能夠很好地匹配,可獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性。紅外測控系統(tǒng)一般包括發(fā)射、接收以及處理部分。在本設(shè)計中,紅外線探測器中的熱電元件檢測人體的存在或移動,并把熱電元件的輸出信號轉(zhuǎn)換成電壓信號。然后,對電壓信號進行波形分析。于是,只有當(dāng)通過波形分析檢測到由人體產(chǎn)生的波形時,才輸出檢測信號。例如,在兩個不同的頻率范圍內(nèi)放大電壓信號,且將被放大的信號用于鑒別由人體引起的信號[4]。 2系統(tǒng)總體方案 本章圍繞系統(tǒng)的總體設(shè)計,介紹系統(tǒng)組成框圖、主控芯片單片機的內(nèi)部硬件資源及其接口技術(shù)、整個自動門系統(tǒng)所用到的其它IC的介紹。 2.1系統(tǒng)總體規(guī)劃 本系統(tǒng)主要由單片機及其外圍電路、紅外檢測電路、步進電機控制電路等組成。正常工作時,單片機循環(huán)檢測紅外檢測電路輸出信號,據(jù)此產(chǎn)生電動機控制信號,電動機帶動門運行,當(dāng)系統(tǒng)檢測到控制方式發(fā)生改變時,系統(tǒng)進入相應(yīng)式。如門在的控制方關(guān)門過程中遇到人或其他障礙物時門無條件朝相反方向打開。其原理方框圖如2.1所示。 圖2.1 原理方框圖 硬件總體邏輯設(shè)計: 感應(yīng)自動門的種類很多,在此,僅以平移型感應(yīng)自動門作為設(shè)計的重點。首先,平移式自動門機組由以下部件組成: (1) 主控制器:它是自動門的指揮中心,通過內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊,發(fā)出相應(yīng)指令,指揮馬達或電鎖類系統(tǒng)工作;同時人們通過主控器調(diào)節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。 (2) 感應(yīng)探測器:負責(zé)采集外部信號,如同人們的眼睛,當(dāng)有移動的物體進入它的工作范圍時,它就給主控制器一個脈沖信號。 (3) 動力馬達:提供開門與關(guān)門的主動力,控制門扇加速與減速運行。 當(dāng)門扇要完成一次開門與關(guān)門,其工作流程如下: 感應(yīng)探測器探測到有人進入時,將脈沖信號傳給主控器,主控器判斷后通知馬達運行。馬達得到一定運行電流后做正向運行,將動力傳給同步帶,步帶轉(zhuǎn)動一段時間后,馬達反轉(zhuǎn),自動門關(guān)閉[6]。 2.2 AT89C52單片機 AT89C52是一個低電壓,高性能CMOS 8位單片機,片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn),兼容標準MCS-51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元,AT89C52單片機在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。 AT89C52的管腳及各管腳含義如下: 圖2.2 89C52管腳圖 各引腳功能說明: VCC——電源電壓; GND——接地; P0口——P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口,也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時,每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路,對端口P0寫“1”時,可作為高阻抗輸入端用; 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時,這組口線分時轉(zhuǎn)換地址(低8位)和數(shù)據(jù)總線復(fù)用,在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻; 在FLASH編程時,P0口接收指令字節(jié),而在程序校驗時,輸出指令字節(jié),校驗時,要求外接上拉電阻; P1口——P1口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P1的輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時可作輸出口。作輸入口使用時,因為內(nèi)部存在上拉電阻,某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流; 與AT89C51不同之處是,P1.0和P1.1還可分別作為定時/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入(P1.0/T2)和輸入(P1.1/T2EX); FLASH編程和程序校驗期間,P1接收低8位地址; P1.0和P1.1的第二功能: P1.0 T2(定時/計數(shù)器2外部計數(shù)脈沖輸入),時鐘輸出 ; P1.1 T2EX(定時/計數(shù)2捕獲/重裝載觸發(fā)和方向控制); P2口——P2是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2的輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對端口P2寫“1”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時可作輸入口,作輸入口使用時,因為內(nèi)部存在上拉電阻,某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流; 在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時,P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時,P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容; FLASH編程或校驗時,P2亦接收高位地址和一些控制信號; P3口——P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1”時,它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時,被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流; P3口除了作為一般的I/O口線外,更重要的用途是它的第二功能: P3.0 RXD(串行輸入口) P3.1 TXD(串行輸出口) P3.2 INTO(外中斷0) P3.3 INT1(外中斷1) P3.4 TO(定時/計數(shù)器0) P3.5 T1(定時/計數(shù)器1) P3.6 WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) P3.7 RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通) 此外,P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗的控制信號; RST——復(fù)位輸入 當(dāng)振蕩器工作時,RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將是單片機復(fù)位; ALE/PROG 當(dāng)訪問外部程存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時,ALE(地址鎖存允許)輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下,ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號,因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是:每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖; 對FLASH存儲器編程期間,該引腳還用于輸入編程脈沖(PROG); EA端為高電平(接Vcc端),CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的指令。 PSEN 程序儲存允許(PSEN)輸出是外部程序存儲器的讀選通信號,當(dāng)AT89C52 由外部程序存儲器取指令(或數(shù)據(jù))時,每個機器周期兩次PSEN 有效,即輸出兩個脈沖。在此期間,當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器,將跳過兩次PSEN信號。 EA/VPP 外部訪問允許。欲使CPU 僅訪問外部程序存儲器(地址為0000H—FFFFH0),EA 端必須保持低電平(接地)。需注意的是:如果加密位LB1 被編程,復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平(接Vcc端),CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。Flash 存儲器編程時,該引腳加上+12V 的編程允許電源Vpp,當(dāng)然這必須是該器件是使用12V 編程電壓Vpp。 XTAL1 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端[7]。 2.3熱釋電紅外傳感器的原理和使用 熱釋電紅外傳感器是一種能檢測人體發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器,它能組成防入侵報警器或各種自動化節(jié)能裝置。熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?,同時,它還能鑒別出運動的生物與其它非生物。熱釋電紅外傳感器既可用于防盜報警裝置,也可以用于自動控制、接近開關(guān)、遙測等領(lǐng)域[8]。 本設(shè)計使用型號為:RE03B的熱釋電紅外傳感器。它的實物圖如下圖2.3所示 圖2.3 熱釋電紅外傳感器RE03B 熱釋電效應(yīng):自然界的任何物體,只要其溫度高于絕對零度(-273℃),總是不斷地向外發(fā)出紅外輻射,并以光的速度傳播能量。物體向外輻射紅外輻射的能量與物體的溫度和紅外輻射的波長有關(guān)。物體的溫度越高,它所發(fā)射的紅外輻射的峰值波長越小,發(fā)出紅外輻射的能量也越大。通常,電介質(zhì)的內(nèi)部是沒有載流子的,因此它沒有導(dǎo)電能力。但是任何電介質(zhì)毫無例外地都是由帶電粒子組成的,即自由電子和原子核組成的。在外加電壓的作用下,這些帶電粒子也要發(fā)生移動,帶正電荷的粒子趨向負極,帶負電荷的粒子趨向正極。其結(jié)果是使電介質(zhì)的一個表面帶正電,另一個表面帶負電,我們稱這種現(xiàn)象為電極化。對于上述現(xiàn)象,某些鐵電體電介質(zhì)材料卻是個例外,像上述的幾種鐵電體材料,當(dāng)被極化后撤去外加電壓時,這種極化現(xiàn)象仍然保留下來,這種現(xiàn)象被稱為自發(fā)極化。自發(fā)極化的強度與溫度相關(guān),當(dāng)溫度升高時,極化強度降低。自發(fā)極化的鐵電體平時靠捕捉大氣中的浮游電荷保持平衡狀態(tài)。當(dāng)一些晶體受熱時,在晶體兩端將會產(chǎn)生數(shù)量相等而符號相反的電荷,這種由于熱變化產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象,被稱為熱釋電效應(yīng)。晶體自發(fā)極化所產(chǎn)生的束縛電荷被來自空氣中附著在晶體表面的自由電子所中和,其自發(fā)極化電矩不能表現(xiàn)出來。當(dāng)溫度變化時,晶體結(jié)構(gòu)中的正負電荷重心相對移位,自發(fā)極化發(fā)生變化,晶體表面就會產(chǎn)生電荷耗盡,電荷耗盡的狀況正比于極化程度,下圖表示了熱釋電效應(yīng)形成的原理。將釋放出的電荷通過放大器放大后就成了一種控制信號,利用這一原理制成的紅外傳感器稱為熱釋電紅外傳感器[9]。 紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件,這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡,向外釋放電荷,后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后就能產(chǎn)生報警信號。由于系統(tǒng)檢知從物體放射出出來的紅外線,所以不必直接接觸就能夠感知物體表面的溫度,故人體檢知以及移動中物體的溫度當(dāng)然均能以非接觸之方式測得。熱電型紅外線傳感器系接受檢知對象物所發(fā)出的紅外線,因此是被動型,由于不是主動型,所以并不需要校對投光器、受光器之光軸等煩瑣的作業(yè)。熱電效果系溫度變化而產(chǎn)生的,這將在稍后說明之,因此只接受因溫度變化之能量(Energy),而熱電型紅外線傳感器將電壓微分而輸出之。 如果紅外輻射持續(xù)下去,電介質(zhì)的溫度就會升到新的平衡狀態(tài),表面電荷也同時達到平衡。這時它就不再釋放電荷,也就不再有信號輸出了,如下圖2.4所示。因此,對于這類熱釋電紅外傳感器,只有在紅外輻射強度不斷變化,它的內(nèi)部溫度隨之不斷升降的過程中,傳感器才有信號輸出,而在穩(wěn)定狀態(tài)下,輸出信號則為零。因此在應(yīng)用這類傳感器時,應(yīng)設(shè)法使紅外輻射不斷變化,這樣才能使傳感器不斷有信號輸出。為了滿足這一要求,通常在熱釋電傳感器的使用中,總是要在它的前面加裝一個菲涅爾透鏡。 圖 2.4 熱釋電效應(yīng)的形成原理 能產(chǎn)生熱釋電效應(yīng)的晶體稱之為熱釋電體或熱釋電元件,其常用的材料有單晶(LiTaO3 等)、壓電陶瓷(PZT等)及高分子薄膜(PVFZ等)。熱釋紅外線傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)與電路如下圖 2.5 所示。熱釋電傳感器利用的正是熱釋電效應(yīng),是一種溫度敏感傳感器。它由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成,元件兩個表面做成電極,當(dāng)傳感器監(jiān)測范圍內(nèi)溫度有ΔT的變化時,熱釋電效應(yīng)會在兩個電極上會產(chǎn)生電荷ΔQ,即在兩電極之間產(chǎn)生一微弱電壓ΔV。由于它的輸出阻抗極高,所以傳感器中有一個場效應(yīng)管進行阻抗變換。熱釋電效應(yīng)所產(chǎn)生的電荷ΔQ會跟空氣中的離子所結(jié)合而消失,當(dāng)環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時,ΔT=0,傳感器無輸出。當(dāng)人體進入檢測區(qū)時,因人體溫度與環(huán)境溫度有差別,產(chǎn)生ΔT,則有信號輸出;若人體進入檢測區(qū)后不動,則溫度沒有變化,傳感器也沒有輸出,所以這種傳感器能檢測人體或者動物的活動。熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電路見下圖所示。傳感器主要有外殼、濾光片、熱釋電元件PZT、場效應(yīng)管FET等組成。其中,濾光片設(shè)置在窗口處,組成紅外線通過的窗口。濾光片為6mm多層膜干涉濾光片,對太陽光和熒光燈光的短波長(約5mm以下)可很好濾除。熱釋電元件PZT將波長在8mm~12mm之間的紅外信號的微弱變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺瑸榱酥粚θ梭w的紅外輻射敏感,在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲涅耳濾光片,使環(huán)境的干擾受到明顯的抑制作用[10]。 圖 2.5 熱釋電紅外線傳感器的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電路 圖2.5是一個雙探測元熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。使用時D端接電源正極,G端接電源負極,S端為信號輸出。該傳感器將兩個極性相反、特性一致的探測元串接在一起,目的是消除因環(huán)境和自身變化引起的干擾。它利用兩個極性相反、大小相等的干擾信號在內(nèi)部相互抵消的原理來使傳感器得到補償。對于輻射至傳感器的紅外輻射,熱釋電傳感器通過安裝在傳感器前面的菲涅爾透鏡將其聚焦后加至兩個探測元上,從而使傳感器輸出電壓信號。 制造熱釋電紅外探測元的高熱電材料是一種廣譜材料,它的探測波長范圍為0.2~20μm。為了對某一波長范圍的紅外輻射有較高的敏感度,該傳感器在窗口上加裝了一塊干涉濾波片。這種濾波片除了允許某些波長范圍的紅外輻射通過外,還能將燈光、陽光和其它紅外輻射拒之門外[11]。 2.4 BISS0001芯片介紹和典型電路 BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路,它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動式的熱釋電紅外開關(guān)。它能自動快速開啟各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風(fēng)扇、烘干機和自動洗手池等裝置,特別適用于企業(yè)、賓館、商場、庫房及家庭的過道、走廊等敏感區(qū)域,或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(tǒng)。它不僅能和熱釋電紅外傳感器的輸出良好地匹配,而且也能和其他多種傳感器進行匹配。它的內(nèi)都是由運算放大器、電壓比較器、與門電路、狀態(tài)控制器、定時控制器、鎖定時間控制器和禁止電路等組成。 BISS0001采用16腳標準型塑料封裝結(jié)構(gòu)。①腳(A)為觸發(fā)方式控制端,當(dāng)A=1時,電路可重復(fù)觸發(fā);當(dāng)A=0時,電路不可重復(fù)觸發(fā)。②腳(V0)為控制信號輸出端,當(dāng)有傳感信號輸入時,V0輸出高電平。③腳(RX)和④腳(CX)為輸出定時控制器T,的外接元件端,定時時間為:TX=50×103RXCX。⑤腳(Ri)和⑥腳Ci)為鎖定時間控制器Υi的外接元件,鎖定時間Ti=24RiCi。⑧腳(VRF)為參考電壓及復(fù)位端,使用時一般接VDD,若按ⅤSS,可使定時器復(fù)位。⑨腳(Vc)為觸發(fā)禁止端,當(dāng)VC<VR時禁止觸發(fā);當(dāng)VC>VR時,允許觸發(fā),VR=0.2VDD.⑩腳(IB)為偏置電流設(shè)置端,由外接電阻RB接ⅤSS端,RB一般取1MΩ的電阻。12腳(OUT2)和13腳(IN2-)分別為第二級運放的輸出端和反相輸人端。14腳(IN1+)和15凈(IN1-)分別為第一運放的同相和反相輸入端。16腳(OUT1)為第一運放的輸出端。11腳(VDD)和7腳(VSS)分別為電源正、負端[12]。 2.4.1 BISS0001芯片介紹 BISS0001的內(nèi)部電路 圖 2.6 熱釋紅外傳感器處理芯片BISS0001的內(nèi)部電路 上圖中,運算放大器OPl將熱釋電紅外傳感器的輸出信號作第一級放大,然后由C3耦合給運算放大器01:'2進行第二級放大,再經(jīng)由電壓比較器COPl和ODP2構(gòu)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(jīng)晶體管T1放大驅(qū)動繼電器去接通負載。 BISS0001的特點*CMOS工藝,公耗低 *數(shù)?;旌? *具有獨立的高輸入阻抗運算放大器 *內(nèi)部的雙向鑒幅器可有效抑制干擾 *內(nèi)設(shè)延遲時間定時器和封鎖時間定時器 *采用16腳DIP封裝 * 內(nèi)置參考電源 *工作電壓范圍寬(3V~5V) BISS001管腳圖 圖2.7 BISS001管腳圖 表2.1 BISS001管腳說明 引腳 名稱 I/O 能說明 1 A I 可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)選擇端。當(dāng)A為“1”時,允許重復(fù)觸發(fā);反之,不可重復(fù)觸。 2 VO O 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之外和無VS的上跳變時,Vo保持低電平狀態(tài)。 3 RR1 -- 輸出延遲時間Tx的調(diào)節(jié)端 4 RC1 -- 輸出延遲時間Tx的調(diào)節(jié)端 5 RC2 -- 觸發(fā)封鎖時間Ti的調(diào)節(jié)端 續(xù)表2.1 BISS001管腳說明 6 RR2 -- 觸發(fā)封鎖時間Ti的調(diào)節(jié)端 7 VSS -- 工作電源負端 8 VRF I 參考電壓及復(fù)位輸入端。通常接VDD,當(dāng)接“0”時可使定時器復(fù)位 9 VC I 觸發(fā)禁止端。當(dāng)Vc- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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