CN101943762A - 主动式红外探测装置 - Google Patents

主动式红外探测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101943762A
CN101943762A CN 201010275107 CN201010275107A CN101943762A CN 101943762 A CN101943762 A CN 101943762A CN 201010275107 CN201010275107 CN 201010275107 CN 201010275107 A CN201010275107 A CN 201010275107A CN 101943762 A CN101943762 A CN 101943762A
Authority
CN
China
Prior art keywords
infrared
module
detection device
active
described infrared
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201010275107
Other languages
English (en)
Other versions
CN101943762B (zh
Inventor
李飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Zhonggan Microelectronics Co Ltd
Original Assignee
Wuxi Vimicro Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Vimicro Corp filed Critical Wuxi Vimicro Corp
Priority to CN 201010275107 priority Critical patent/CN101943762B/zh
Publication of CN101943762A publication Critical patent/CN101943762A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101943762B publication Critical patent/CN101943762B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明揭露了一种主动式红外探测装置，所述装置包括：红外调制模块，按照预定频率调制得到红外调制信号；红外发射模块，发射所述红外调制信号以探测物体；红外接收模块，接收被探测物体反射回的所述红外调制信号；和红外解调模块，将接收到的所述红外调制信号按照所述预定频率解调。本发明提供的主动式红外探测装置采用将发送的红外线使用同一频率信号进行调制和解调的方法，使所述主动式红外探测装置发送和接收具有“特殊标记”的红外线，排除了环境因素带来的大部分红外干扰，获得了良好的很好的抗干扰能力。

Description

主动式红外探测装置
【技术领域】
本发明涉及一种红外探测装置，特别涉及一种具有抗干扰能力的红外探测装置。
【背景技术】
红外探测设备(Infrared Detector)是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波，人眼察觉不到。现有技术中，红外探测设备已经广泛应用于人体检测、防盗监控等领域。
红外探测设备从原理讲基本分为两类，一类是通过接收物体自身发出的红外线来进行探测的被动式红外探测设备；另一类是通过主动发出红外线，接收物体反射回的红外线进行探测的主动式红外探测设备。被动式红外探测设备的典型代表是热释红外线传感器，但是其缺点是只接收人体或者动物所发出的红外线，探测种类或范围有限。主动式红外探测设备的缺点是抗干扰能力很弱，在探测或者工作环境变化的情况下，比如探测环境受光照影响、工作环境不同温度差异等，都会引起所述主动式红外探测设备探测能力大大下降的情况。
因此，亟待提出一种先进的、可以克服上述缺点的技术方案。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种具有抗干扰能力的主动式红外探测装置。
为了达到本发明的目的，本发明提供一种主动式红外探测装置，所述装置包括：红外调制模块，按照预定频率调制得到红外调制信号；红外发射模块，发射所述红外调制信号以探测物体；红外接收模块，接收被探测物体反射回的所述红外调制信号；和红外解调模块，将接收到的所述红外调制信号按照所述预定频率解调。
进一步地，所述主动式红外探测装置还包括接收放大模块，所述红外接收模块在接收到所述红外调制信号后经过所述接收放大模块放大输出到所述红外解调模块进行解调。
进一步地，所述红外调制模块和所述红外解调模块由同一调制解调芯片实现。
进一步地，所述红外调制模块包括调制解调芯片和振荡电路，所述振荡电路为所述调制解调芯片提供调制基准信号。
进一步地，所述红外发射模块包括红外发光二极管和第一放大电路，所述第一放大电路是三极管、场效应管、运算放大器或者多级放大电路中的一种，所述红外调制信号经过所述第一放大电路的放大输出后通过所述红外发光二极管发射。
进一步地，所述红外接收模块包括红外接收二极管，当接收到所述红外调制信号时所述红外接收二极管的阴极端输出所述红外调制信号。
进一步地，所述红外解调模块包括调制解调芯片和振荡电路，所述振荡电路为所述调制解调芯片提供调制基准信号，所述调试基准信号与所述红外调制模块所采用的调试基准信号为同一频率。
进一步地，所述调制解调芯片采用通用音调译码器LM567芯片，所述振荡电路包括依次串联的可调电阻RP1、电阻R1和电容C3，所述振荡电路的频率计算公式为f＝1/2∏(R7+RP1)C3，调节可调电阻RP1的阻值可导致所述振荡电路的频率发生变化。
进一步地，所述接收放大模块包括第二放大电路和RC滤波器，所述第二放大电路是三极管、场效应管、运算放大器或者多级放大电路中的一种，所述RC滤波器允许通过的频率包括所述红外调制模块采用的调制频率。
进一步地，所述红外发射模块和所述红外接收模块采用红外对管来进行所述红外调制信号的发射与接收。
与现有技术相比，本发明提供的主动式红外探测装置采用将发送的红外线使用同一频率信号进行调制和解调的方法，使所述主动式红外探测装置发送和接收具有“特殊标记”的红外线，排除了环境因素带来的大部分红外干扰，获得了良好的很好的抗干扰能力。即探测或者工作环境发生某种因素变化，所述主动式红外探测装置也不会产生接收信号与发送信号频率不匹配的情况；同时因为所述主动式红外探测装置接收的是调制后的红外线，外界光线的明亮变化也不会再干扰到所述主动式红外探测装置的正常探测。
【附图说明】
结合参考附图及接下来的详细描述，本发明将更容易理解，其中同样的附图标记对应同样的结构部件，其中：
图1为本发明中主动式红外探测装置在一个实施例中的结构方框图；和
图2为本发明中主动式红外探测装置在一个实施例中的电路结构图。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明所述主动式红外探测装置的重点或者特点之一在于，所述主动式红外探测装置发射和接收的红外信号是经过同一调制基准信号进行调制后的红外信号。
请参考图1，其示出了本发明的一个实施例中的主动式红外探测装置100的结构方框图。所述主动式红外探测装置100包括红外调制模块101、红外发射模块102、红外接收模块103、接收放大模块104和红外解调模块105。
所述红外调制模块101按照预定频率调制得到红外调制信号。所述红外调制模块101包括调制解调芯片和振荡电路，所述振荡电路为所述调制解调芯片提供调制基准信号。在一个实施例中，所述调制解调芯片可以采用通用音调译码器LM567芯片。
所述红外发射模块102发射所述红外调制信号以探测物体。所述红外发射模块102可以是红外发光二极管，也可以是红外发光二极管和第一放大电路，所述第一放大电路是三极管、场效应管、运算放大器或者多级放大电路中的一种，所述红外调制信号经过所述第一放大电路的放大输出后通过所述红外发光二极管发射。显然在需要提高发射功率的实施例中，所述红外发射模块102还可以采用较大发射功率的红外发光二极管以及更大功率的第一放大电路。
红外接收模块103接收被探测物体反射回来的所述红外调制信号。红外接收模块103包括红外接收二极管，红外接收模块103接收由被探测物体发射回来的红外调制信号并由所述红外接收二极管的阴极端将所述红外调制信号输出给接收放大模块104。在一个具体的实施例中，所述红外接收模块103采用电阻串联红外接收二极管的方式实现。而且所述红外接收二极管和所述红外发光二极管为红外对管。
所述接收放大电路104包括第二放大电路和RC滤波器，所述第二放大电路是三极管、场效应管、运算放大器或者多级放大电路中的一种。所述RC滤波器允许通过的频率包括所述红外调制模块101采用的调制频率，同时所述RC滤波器允许通过的频率尽量不包括可以干扰所述主动式红外探测装置100的频率，这样可以滤掉大部分的干扰信号。在具体的实施时，可以采取对常见的干扰信号的频率进行统计分析，以获得这些干扰信号的频率。所述红外接收模块103接收到所述红外调制信号后经过所述接收放大电路104放大输出并且滤波后传输给所述红外解调模块105进行解调。在需要探测更远距离的实施例中，所述接收放大电路104可以采用多级放大以提高放大倍数。
所述红外解调模块105将接收到的所述红外调制信号按照所述预定频率解调。所述红外解调模块105包括调制解调芯片和振荡电路，所述振荡电路为所述调制解调芯片提供调制基准信号，所述调试基准信号与所述红外调制模块所采用的调试基准信号为同一频率。在一个实施例中，所述红外解调模块105和所述红外调制模块101由同一个调制解调芯片实现。即所述红外解调模块105和所述红外调制模块101可以认为是红外解调/调制模块，也即可以集成为同一个模块，该模块即可实现调制功能，也可以实现解调功能。
综上所述，所述主动式红外探测装置100采用将发送的红外线使用同一频率信号进行调制和解调的方法，可以达到很好的抗干扰能力。即使探测或者工作环境发生某种因素变化，所述主动式红外探测装置100也不会产生接收信号与发送信号频率不匹配的情况。同时因为接收的是调制后的红外线，外界光线的明亮变化也不会再干扰到所述主动式红外探测装置100的正常探测。
为了便于描述本发明，下文将通过具体实施例中的电路图来详细描述本发明。
请参考图2，其示出了本发明在一个实施例中的主动式红外探测装置200的电路结构图。所述主动式红外探测装置200包括红外调制/解调模块210、红外发射模块220、红外接收模块230和接收放大模块240。
所述红外调制/解调模块210包括调制解调芯片212和由电阻R7、可调电阻RP1和电容C3组成的振荡电路。所述调制解调芯片212可以采用通用音调译码器LM567芯片，其包括R+、C+、GND、OUT、V+、IN、LFIL和OFIL八个引脚。所述调制解调芯片212的R+引脚依次与可调电阻RP1、电阻R7和电容C3串联并电性相连，电容C3的另一端接地。所述调制解调芯片212的C+引脚与串联的电阻R7和电容C3之间的节点相连。所述调制解调芯片212的LFIL和OFIL引脚各经过电容C5和C6接地。所述调制解调芯片212的V+引脚与电源VCC相连，并且所述V+引脚连接一个电容C7接地以便于滤波。
所述红外发射模块220包括串联的可调电阻R1、红外发光二极管D1和三极管J1。所述可调电阻R1的一端与电源VCC相连。所述红外发光二极管D1的阳极与所述可调电阻R1的另一端电性相连，所述红外发光二极管D1的阴极与所述三极管J1的集电极电性相连。所述三极管J1的发射极接地，所述三极管J1的基极与所述红外调制/解调模块210的调制解调芯片212的R+引脚相连。
所述红外接收模块230包括串联的电阻R2、电阻R3和红外接收二极管D2。所述电阻R2的一端与电源VCC相连，所述电阻R2的另一端与电阻R3的一端相连。所述红外接收二极管D2的阴极与所述电阻R3的另一端相连，所述红外接收二极管D2的阳极接地。在所述电阻R2和所述电阻R3之间的节点还通过一个电容C8接地。
所述接收放大模块240包括运算放大器241，所述运算放大器241可以采用LM324芯片，所述运算放大器241的反相输入端经过串联的电容C1和电阻R6与所述红外接收模块230的红外接收二极管D2的阴极相连。其中串联的电容C1和电阻R6形成RC滤波器将所述红外接收模块230的红外接收二极管D2的阴极接收到的红外调制信号滤波后传输给所述运算放大器241的反相输入端进行放大，同时所述运算放大器241的输出端还通过一电阻R4与其反相输入端相连以起到负反馈的作用。所述运算放大器241的同相输入端接地，所述运算放大器241的输出端经过电容C4与所述红外调制/解调模块210的调制解调芯片212的IN引脚相连，以便于对放大后的所述红外调制信号进行解调。所述运算放大器241的正电源端与电源VCC相连，并且所述正电源端连接一个电容C2接地以便于滤波。所述运算放大器241的负电源端接地。
综上所述，本文已经通过一个具体实施例中的电路图已经详尽地描述了本发明中所述主动式红外探测装置的实现方式。应当认识到，所述RC滤波器允许通过的频率应当包括所述振荡电路的调制频率f，而由电阻R7、可调电阻RP1和电容C3组成的振荡电路的振荡频率计算公式为f＝1/2∏(R7+RP1)C3，这样当所述主动式红外探测装置200在制作成为产品后，可以通过调节可调电阻RP1的阻值使所述振荡电路的频率发生变化，从而适应所述RC滤波器允许通过的频率段以达到良好地滤波效果，这也是本发明的重点和亮点之一。另外在实际的使用中，当所述主动式红外探测装置200接收到物体反射的有足够强度的红外调制信号后，所述红外调制/解调模块210的调制解调芯片212的OUT引脚将输出低电平。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于所述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种主动式红外探测装置，其特征在于，其包括：
红外调制模块，按照预定频率调制得到红外调制信号；
红外发射模块，发射所述红外调制信号以探测物体；
红外接收模块，接收被探测物体反射回的所述红外调制信号；和
红外解调模块，将接收到的所述红外调制信号按照所述预定频率解调。
2.根据权利要求1所述的主动式红外探测装置，其特征在于，所述主动式红外探测装置还包括接收放大模块，所述红外接收模块在接收到所述红外调制信号后经过所述接收放大模块放大输出到所述红外解调模块进行解调。
3.根据权利要求1所述的主动式红外探测装置，其特征在于，所述红外调制模块和所述红外解调模块由同一调制解调芯片实现。
4.根据权利要求1所述的主动式红外探测装置，其特征在于，所述红外调制模块包括调制解调芯片和振荡电路，所述振荡电路为所述调制解调芯片提供调制基准信号。
5.根据权利要求1所述的主动式红外探测装置，其特征在于，所述红外发射模块包括红外发光二极管和第一放大电路，所述第一放大电路是三极管、场效应管、运算放大器或者多级放大电路中的一种，所述红外调制信号经过所述第一放大电路的放大输出后通过所述红外发光二极管发射。
6.根据权利要求1所述的主动式红外探测装置，其特征在于，所述红外接收模块包括红外接收二极管，当接收到所述红外调制信号时所述红外接收二极管的阴极端输出所述红外调制信号。
7.根据权利要求1所述的主动式红外探测装置，其特征在于，所述红外解调模块包括调制解调芯片和振荡电路，所述振荡电路为所述调制解调芯片提供调制基准信号，所述调试基准信号与所述红外调制模块所采用的调试基准信号为同一频率。
8.根据权利要求7所述的主动式红外探测装置，其特征在于，所述调制解调芯片采用通用音调译码器LM567芯片，所述振荡电路包括依次串联的可调电阻RP1、电阻R1和电容C3，所述振荡电路的频率计算公式为f＝1/2∏(R7+RP1)C3，调节可调电阻RP1的阻值可导致所述振荡电路的频率发生变化。
9.根据权利要求2所述的主动式红外探测装置，其特征在于，所述接收放大模块包括第二放大电路和RC滤波器，所述第二放大电路是三极管、场效应管、运算放大器或者多级放大电路中的一种，所述RC滤波器允许通过的频率包括所述红外调制模块采用的调制频率。
10.根据权利要求1所述的主动式红外探测装置，其特征在于，所述红外发射模块和所述红外接收模块采用红外对管来进行所述红外调制信号的发射与接收。
CN 201010275107 2010-09-08 2010-09-08 主动式红外探测装置 Active CN101943762B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010275107 CN101943762B (zh) 2010-09-08 2010-09-08 主动式红外探测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010275107 CN101943762B (zh) 2010-09-08 2010-09-08 主动式红外探测装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101943762A true CN101943762A (zh) 2011-01-12
CN101943762B CN101943762B (zh) 2013-03-13

Family

ID=43435846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010275107 Active CN101943762B (zh) 2010-09-08 2010-09-08 主动式红外探测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101943762B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102523351A (zh) * 2011-12-27 2012-06-27 惠州Tcl移动通信有限公司 一种手机触摸屏防误触发电路及其实现方法
CN103809211A (zh) * 2014-02-18 2014-05-21 苏州经贸职业技术学院 一种红外反射传感模块及其工作方法
CN103901768A (zh) * 2014-04-14 2014-07-02 北京君正集成电路股份有限公司 一种休眠唤醒方法及智能手表
CN104134331A (zh) * 2014-07-16 2014-11-05 奉化市宇创产品设计有限公司 基于wlan的红外光谱仪
CN106646189A (zh) * 2016-11-14 2017-05-10 无锡爱睿芯电子有限公司 一种障碍物探测模块
CN106680887A (zh) * 2016-12-30 2017-05-17 佛山亚图信息技术有限公司 一种光线、红外一体感应装置
CN107187513A (zh) * 2017-05-23 2017-09-22 深圳市招科智控科技有限公司 港口用集装箱无人车防碰撞系统及控制方法
CN111839500A (zh) * 2020-07-10 2020-10-30 中国科学院深圳先进技术研究院 一种快速恢复电路及快速恢复方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106405873B (zh) * 2016-06-13 2019-06-11 北京讯腾智慧科技股份有限公司 一种导航系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2431779A1 (en) * 2000-12-15 2002-06-20 Prospects, Corp. Obstacle detection sensor using synchronous detection
CN2840214Y (zh) * 2005-09-02 2006-11-22 上海稳普智能科技有限公司 基于电力线载波的主动红外入侵探测器
JP3979713B2 (ja) * 1997-11-06 2007-09-19 能美防災株式会社 撮像装置および監視装置
CN201025677Y (zh) * 2007-01-11 2008-02-20 吴菊林 蓄电池充电器
CN201796151U (zh) * 2010-09-08 2011-04-13 无锡中星微电子有限公司 主动式红外探测装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3979713B2 (ja) * 1997-11-06 2007-09-19 能美防災株式会社 撮像装置および監視装置
CA2431779A1 (en) * 2000-12-15 2002-06-20 Prospects, Corp. Obstacle detection sensor using synchronous detection
CN2840214Y (zh) * 2005-09-02 2006-11-22 上海稳普智能科技有限公司 基于电力线载波的主动红外入侵探测器
CN201025677Y (zh) * 2007-01-11 2008-02-20 吴菊林 蓄电池充电器
CN201796151U (zh) * 2010-09-08 2011-04-13 无锡中星微电子有限公司 主动式红外探测装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102523351A (zh) * 2011-12-27 2012-06-27 惠州Tcl移动通信有限公司 一种手机触摸屏防误触发电路及其实现方法
CN102523351B (zh) * 2011-12-27 2013-12-11 惠州Tcl移动通信有限公司 一种手机触摸屏防误触发电路及其实现方法
CN103809211A (zh) * 2014-02-18 2014-05-21 苏州经贸职业技术学院 一种红外反射传感模块及其工作方法
CN103901768A (zh) * 2014-04-14 2014-07-02 北京君正集成电路股份有限公司 一种休眠唤醒方法及智能手表
CN104134331A (zh) * 2014-07-16 2014-11-05 奉化市宇创产品设计有限公司 基于wlan的红外光谱仪
CN106646189A (zh) * 2016-11-14 2017-05-10 无锡爱睿芯电子有限公司 一种障碍物探测模块
CN106680887A (zh) * 2016-12-30 2017-05-17 佛山亚图信息技术有限公司 一种光线、红外一体感应装置
CN107187513A (zh) * 2017-05-23 2017-09-22 深圳市招科智控科技有限公司 港口用集装箱无人车防碰撞系统及控制方法
CN111839500A (zh) * 2020-07-10 2020-10-30 中国科学院深圳先进技术研究院 一种快速恢复电路及快速恢复方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101943762B (zh) 2013-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101943762B (zh) 主动式红外探测装置
CN201796151U (zh) 主动式红外探测装置
Karimi et al. Design of a backscatter-based tag-to-tag system
CN104348545B (zh) 多输入多输出可见光发射装置、方法及接收装置、方法
Sindhubala et al. Design and implementation of visible light communication system in indoor environment
CN110208185A (zh) 红外检测烟雾浓度的检测电路及其检测方法
CN102288299A (zh) 基于太赫兹量子阱探测器的被动式热成像探测系统及方法
CN106059554A (zh) 一种漫反射光电开关
CN105046860A (zh) 一种利用光波多普勒效应的入侵探测系统和方法
CN101162198B (zh) 适用于大口径激光闪烁仪的调制解调方法
CN208752200U (zh) 激光接收电路及距离校准设备
CN203894410U (zh) 红外式障碍探测设备
CN205666813U (zh) 一种回归反射式光电开关
CN105897237A (zh) 一种回归反射光电开关
CN204116404U (zh) 一种速检测仪的微弱电信号放大测量电路
CN208270084U (zh) 一种红外远程检测电路
CN207556802U (zh) 激光器光检测电路
CN210640875U (zh) 一种新型sub-1g无线发射系统结构
CN204206117U (zh) 一种快速检测仪的生物电信号放大电路
CN103954834A (zh) Led闪烁频率和波形测试系统及方法
CN203825757U (zh) 光纤防侵入传感装置
CN112857566A (zh) 一种抗太阳光红外光电检测电路
CN201069367Y (zh) 物流传输专用传感器
CN204013408U (zh) 一种微弱电信号放大检测电路
Gutierrez et al. The silicon photomultiplier as a metasystem with designed electronics as metadevice for a new receiver-emitter in visible light communications

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 214028 Jiangsu New District of Wuxi, Taihu international science and Technology Park Jia Qing 530 building 10 layer

Patentee after: WUXI ZHONGGAN MICROELECTRONIC CO., LTD.

Address before: 214028 Jiangsu New District of Wuxi, Taihu international science and Technology Park Jia Qing 530 building 10 layer

Patentee before: Wuxi Vimicro Co., Ltd.