CN115479674A - 红外检测电路、方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种红外检测电路、方法、装置及设备，当红外信号被红外接收管接收时，电源通过红外接收管和采样电阻到地，在采样电阻处检测到相应的电压信号并耦合至反相积分电路进行积分运算，得到第一电压信号大小的信号并传输至滞回比较电路，在滞回比较电路处进行比较运算，最终向处理器输出第二电压信号大小的方波信号，被处理器所识别。处理器根据第一电压信号和第二电压信号，得到输出方波信号频率，并根据输出方波信号频率确定红外信号强度，实现红外信号的强度检测。上述方案在运行过程中，能够将不同强度的红外信号转换为相应频率大小的方波信号，从而在处理器处根据所接收的方波信号的输出方波信号频率，实现红外信号强度的检测。

Description

红外检测电路、方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及红外检测技术领域，特别是涉及一种红外检测电路、方法、装置及设备。

背景技术

随着科学技术的发展，红外技术越来越广泛应用于安防监控、汽车夜视系统、医疗器械、通讯以及家庭电子等领域，给人们日常生活带来极大的便利。

传统的红外检测方式直接通过红外接收管接收红外信号，在感应到红外信号之后执行红外触发操作。然而，该种检测方式仅能简单区分是否存在红外信号，无法识别红外信号的强弱。

发明内容

基于此，有必要针对传统的红外检测方式无法识别红外信号强弱的问题，提供一种红外检测电路、方法、装置及设备，能够将不同强度的红外信号转换为相应频率大小的方波信号，从而在处理器处根据所接收的方波信号的输出方波信号频率，实现红外信号强度的检测。

一种红外检测电路，包括：红外接收管、采样电阻、反相积分电路、滞回比较电路和处理器，所述红外接收管的第一端连接电源，所述红外接收管的第二端连接所述采样电阻的第一端，所述采样电阻的第二端接地；所述反相积分电路的第一端连接所述红外接收管的第二端和所述采样电阻的第一端，所述反相积分电路的第二端连接所述采样电阻的第二端；所述反相积分电路的第三端连接所述滞回比较电路的第一端，所述滞回比较电路的第二端连接所述反相积分电路的第二端；所述处理器连接所述反相积分电路的第三端和所述滞回比较电路的第三端；所述处理器用于根据所述反相积分电路的第三端输出的第一电压信号，以及所述滞回比较电路的第三端输出的第二电压信号，得到输出方波信号频率，并根据所述输出方波信号频率确定红外信号强度。

在一个实施例中，所述采样电阻为可调电阻。

在一个实施例中，红外检测电路还包括第一电容，所述反相积分电路的第一端通过所述第一电容连接所述红外接收管的第二端和所述采样电阻的第一端。

在一个实施例中，所述反相积分电路包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻和第二电容，所述第一运算放大器的第一输入端连接所述第一电阻的第一端和所述第二电容的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述红外接收管的第二端和所述采样电阻的第一端，所述第二电容的第二端连接所述第一运算放大器的输出端和所述滞回比较电路的第一端，所述第一运算放大器的第二输入端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述采样电阻的第二端。

在一个实施例中，所述滞回比较电路包括第二运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第二运算放大器的第一输入端连接所述第三电阻的第一端和所述第四电阻的第一端，所述第三电阻的第二端连接所述反相积分电路的第三端，所述第四电阻的第二端连接所述运算放大电路的输出端和所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述处理器，所述第二运算放大器的第二输入端连接所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端连接所述反相积分电路的第二端。

在一个实施例中，红外检测电路还包括保护电路，所述保护电路的第一端连接所述处理器和所述滞回比较电路的第三端，所述保护电路的第二端连接所述滞回比较电路的第二端。

在一个实施例中，所述保护电路包括第一稳压二极管和第二稳压二极管，所述第一稳压二极管的阳极连接所述第二稳压二极管的阳极，所述第一稳压二极管的阴极连接所述处理器和所述滞回比较电路的第三端，所述第二稳压二极管的阴极连接所述滞回比较电路的第二端。

在一个实施例中，红外检测电路还包括调压装置，所述调压装置的输入端连接所述反相积分电路的第四端和所述滞回比较电路的第三端，所述调压装置的输出端连接所述处理器。

一种基于上述任意一项所述红外检测电路的红外检测方法，包括：获取所述反相积分电路的第三端输出的第一电压信号，以及所述滞回比较电路的第三端输出的第二电压信号；根据所述第一电压信号和所述第二电压信号，得到输出方波信号频率；根据所述输出方波信号频率确定红外信号强度。

在一个实施例中，所述根据所述输出方波信号频率确定红外信号强度，包括：根据所述输出方波信号频率，确定是否满足红外触发条件；若满足红外触发条件，则根据所述输出方波信号频率分析得到红外信号强度。

在一个实施例中，所述根据所述输出方波信号频率，确定是否满足红外触发条件，包括：检测所述输出方波信号频率是否大于或等于预设频率阈值；若所述输出方波信号频率大于或等于预设频率阈值，则认为满足红外触发条件。

在一个实施例中，所述若满足红外触发条件，则根据所述输出方波信号频率分析得到红外信号强度，包括：若满足红外触发条件，则根据所述输出方波信号频率以及预设的频率与红外信号强度对应关系，匹配得到红外信号强度。

一种基于上述任意一项所述红外检测电路的红外检测装置，包括：信号获取模块，用于获取所述反相积分电路的第三端输出的第一电压信号，以及所述滞回比较电路的第三端输出的第二电压信号；频率分析模块，用于根据所述第一电压信号和所述第二电压信号，得到输出方波信号频率；强度分析模块，用于根据所述输出方波信号频率确定红外信号强度。

一种红外检测设备，包括上述任意一项所述的红外检测电路，所述处理器执行上述任意一项所述红外检测方法的步骤。

上述红外检测电路、方法、装置及设备，当红外信号被红外接收管接收时，电源通过红外接收管和采样电阻到地，在采样电阻处检测到相应的电压信号并耦合至反相积分电路进行积分运算，得到第一电压信号大小的信号并传输至滞回比较电路，在滞回比较电路处进行比较运算，最终向处理器输出第二电压信号大小的方波信号，被处理器所识别。处理器根据第一电压信号和第二电压信号，得到输出方波信号频率，并根据输出方波信号频率确定红外信号强度，实现红外信号的强度检测。上述方案在运行过程中，能够将不同强度的红外信号转换为相应频率大小的方波信号，从而在处理器处根据所接收的方波信号的输出方波信号频率，实现红外信号强度的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例中红外检测电路结构示意图；

图2为本申请另一实施例中红外检测电路结构示意图；

图3为本申请又一实施例中红外检测电路结构示意图；

图4为本申请再一实施例中红外检测电路结构示意图；

图5为本申请另一实施例中红外检测电路结构示意图；

图6为本申请一实施例中红外检测方法流程示意图；

图7为本申请另一实施例中红外检测方法流程示意图；

图8为本申请又一实施例中红外检测方法流程示意图；

图9为本申请再一实施例中红外检测方法流程示意图；

图10为本申请一实施例中处理器接收的电压波形示意图；

图11为本申请另一实施例中处理器接收的电压波形示意图；

图12为本申请一实施例中红外检测装置结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

请参阅图1，一种红外检测电路，包括：红外接收管Tg、采样电阻R、反相积分电路110、滞回比较电路120和处理器130，红外接收管Tg的第一端连接电源，红外接收管Tg的第二端连接采样电阻R的第一端，采样电阻R的第二端接地；反相积分电路110的第一端连接红外接收管Tg的第二端和采样电阻R的第一端，反相积分电路110的第二端连接采样电阻R的第二端；反相积分电路110的第三端连接滞回比较电路120的第一端，滞回比较电路120的第二端连接反相积分电路110的第二端；处理器130连接滞回比较电路120的第三端和反相积分电路110的第三端(图未示)；处理器130用于根据反相积分电路110输出的第一电压信号，以及滞回比较电路120输出的第二电压信号，得到输出方波信号频率，并根据输出方波信号频率确定红外信号强度。

具体地，红外接收管Tg即为接收红外信号的开关器件，能够将红外信号转换成电信号。反相积分电路110和滞回比较电路120共同构成运算电路，在红外接收管Tg接收到红外信号之后，电源电压经过红外开关管和采样电阻R流到地，在采样电阻R处被检测到并耦合至反相积分电路110，在反相积分电路110处进行积分处理，最终向滞回比较电路120输出第一电压信号大小的电压信号。

滞回比较电路120接收第一电压信号大小的电压信号之后，进行相应的比较运算，向处理器130输出方波信号，处理器130识别方波信号之后，进行相应的计算，得到输出方波信号频率。最终，处理器130根据计算得到的输出方波信号频率，确定所检测到的红外信号强度。

应当指出的是，红外接收管Tg的具体类型并不是唯一的，在一个较为详细的实施例中，红外接收管Tg为红外三极管，红外三极管的第一端连接至电源，第二端连接至第一电阻R1的第一端，控制端则用于接收红外信号。

可以理解，处理器130的类型并不是唯一的，只要是能够接收方波信号类型的处理器130均可。例如，在一个较为详细的实施例中，处理器130为单片机。该实施例的方案，通过反相积分电路110以及滞回比较电路120的处理之后，将红外信号转换为单片机能够识别接收的方波信号，进而可通过单片机实现红外检测的相关操作，提高红外检测可靠性。

进一步地，在一个实施例中，处理器根据第一电压信号、第二电压信号和预设频率计算模型进行分析计算，得到输出方波信号频率。预设频率计算模型表征第一电压信号、第二电压信号以及输出方波信号频率的对应关系。根据获取的第一电压信号或者第二电压信号的不同，最终计算得到的方波信号频率的大小也会有所区别。不同强度的红外信号被红外接收管Tg接收之后，采样电阻R处得到的电压大小也会有所区别，导致最终耦合至反相积分电路110进行积分计算并输出的第一电压信号，以及滞回比较电路120根据第一电压信号进行比较运算之后输出的第二电压信号，均会有所不同。因此，处理器130根据实际计算得到的输出方波信号频率，即可确定相应的红外信号强度。

处理器130在实际运行过程中，需要实时检测获取反相积分电路110的第一电压信号，以及滞回比较电路120的第二电压信号，其具体的获取方式并不是唯一的，在一个实施例中，可以是处理器130内部集成电压检测功能，只需将反相积分电路110的第三端以及滞回比较电路120的第三端分别连接至处理器130，即可实现第一电压信号和第二电压信号的检测操作。在另外的实施例中，还可以是在反相积分电路110的输出端和滞回比较电路120的输出端分别设置电压检测器件，分别将检测得到的第一电压信号和第二电压信号传输到处理器130。

处理器130在得到红外信号强度之后，可进一步结合红外信号强度实现距离检测等，具体不做限定，只需结合实际需求进行选择即可。

上述红外检测电路，当红外信号被红外接收管Tg接收时，电源通过红外接收管Tg和采样电阻R到地，在采样电阻R处检测到相应的电压信号并耦合至反相积分电路110进行积分运算，得到第一电压信号大小的信号并传输至滞回比较电路120，在滞回比较电路120处进行比较运算，最终向处理器130输出第二电压信号大小的方波信号，被处理器130所识别。处理器130根据第一电压信号和第二电压信号，得到输出方波信号频率，并根据输出方波信号频率确定红外信号强度，实现红外信号的强度检测。上述方案在运行过程中，能够将不同强度的红外信号转换为相应频率大小的方波信号，从而在处理器130处根据所接收的方波信号的输出方波信号频率，实现红外信号强度的检测。

在一个实施例中，采样电阻R为可调电阻。

具体地，采样电阻R的实际大小影响到红外检测电路的检测精度以及距离，不同阻值的采样电阻R下，流过采样电阻R的电流也不同，最终体现为其信号强度不同，在采样电阻R的阻值较小时，其信号也较小；采样电阻R的阻值较大时，其信号也较大。因此，本实施例的方案中，可将采样电阻R设置为可调电阻，在实际应用场景中，可通过调节采样电阻R的实际阻值大小，改变红外检测电路的检测精度以及距离，可有效提高红外检测电路的使用范围，提高红外检测电路的工作可靠性。

请参阅图2，在一个实施例中，红外检测电路还包括第一电容C1，反相积分电路110的第一端通过第一电容C1连接红外接收管Tg的第二端和采样电阻R的第一端。

具体地，第一电容C1的选型和红外接收管Tg所接收的红外信号的发射频率有关，本申请的技术方案中，使用运放接收红外信号，运放属于高阻输入，即可以识别小信号。本实施例的方案中，在反相积分电路110的第一端与采样电阻R的第一端之间还设置有第一电容C1，过第一电容C1隔绝环境光的干扰，而使得真正的红外脉冲通过，隔离电源等直流分量。通过该方案，可保证耦合传输至反相积分电路110的信号不含有隔离电源等直流分量，进一步提高红外检测准确性。

应当指出的是，反相积分电路110的具体类型并不是唯一的，在一个较为详细的实施例中，请参阅图3，反相积分电路110包括第一运算放大器OP1、第一电阻R1、第二电阻R2和第二电容C2，第一运算放大器OP1的第一输入端连接第一电阻R1的第一端和第二电容C2的第一端，第一电阻R1的第二端连接红外接收管Tg的第二端和采样电阻R的第一端，第二电容C2的第二端连接第一运算放大器OP1的输出端和滞回比较电路120的第一端，第一运算放大器OP1的第二输入端连接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端连接采样电阻R的第二端。

具体地，反相积分电路110的输出电压与输入电压成积分关系，由运算放大器构成的反相积分电路110的基本运算关系为：当反相积分电路110的输入为恒定直流电压时，输出电压随时间作线性变化，其上升和下降斜率随第一电阻R1、第二电阻R2、第二电容C2以及输入电压的改变而变化。

该实施例的技术方案中，反相积分电路110基于第一运算放大器OP1搭建，其中，第一电阻R1的第二端作为反相积分电路110的第一端，第二电阻R2的第二端作为反相积分电路110的第二端，第一运算放大器OP1的输出端作为反相积分电路110的第三端，实现相关的信号处理功能。进一步地，在一个较为详细的实施例中，第一运算放大器OP1的第一输入端为反向输入端，第一运算放大器OP1的第二输入端为正向输入端。

请结合参阅图3，在一个实施例中，滞回比较电路120包括第二运算放大器OP2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，第二运算放大器OP2的第一输入端连接第三电阻R3的第一端和第四电阻R4的第一端，第三电阻R3的第二端连接反相积分电路110的第三端，第四电阻R4的第二端连接运算放大电路的输出端和第五电阻R5的第一端，第五电阻R5的第二端连接处理器130(图未示)，第二运算放大器OP2的第二输入端连接第六电阻R6的第一端，第六电阻R6的第二端连接反相积分电路110的第二端。

具体地，滞回比较电路120又称施密特触发器，迟滞比较器，这种比较电路的特点是当输入信号逐渐增大或逐渐减小时，它有两个阈值，且不相等，其传输特性具有“滞回”曲线的形状。本实施例的方案，将第三电阻R3的第二端作为滞回比较电路120的第一端，将第六电阻R6的第二端作为滞回比较电路120的第二端，将第五电阻R5的第二端作为滞回比较电路120的第三端。

在一个较为详细的实施例中，反相积分电路110包括第一运算放大器OP1、第一电阻R1、第二电阻R2和第二电容C2，且滞回比较电路120包括第二运算放大器OP2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6。相应的，在该实施例的方案中，第三电阻R3的第二端连接第二电容C2的第二端和第一运算放大器OP1的输出端；第六电阻R6的第二端连接至第二电阻R2的第二端。

该实施例的方案中，滞回比较电路120的高阈值为U_TH1，低阈值为U_TH2，滞回比较电路120输出的电压Uout的矩形波峰值为±Uz(也即第二电压信号)，反相积分电路110的输出为锯齿波，其基本关系为U_TH2＝-R3Uz/R4；U_TH1＝R3Uz/R4；其中，R3为第三电阻R3的阻值，R4为第四电阻R4的阻值。滞回比较电路120的正程运行周期T1＝2R3R1C2Uz/(R4Ui)，而回程运行周期T2远远小于正程运行周期T1，故输出方波信号频率可近似为：f＝1/T＝1/T1＝R4Ui/(2R3R1C2Uz)；其中，R3为第三电阻R3的阻值，R4为第四电阻R4的阻值，R1为第一电阻R1的阻值，C2为第二电容C2的电容值，Ui为反相积分电路110输出的第一电压信号；Uz为滞回比较电路120的第二电压信号。

基于上述结构，在一个较为详细的实施例中，可将预设频率计算模型设置为：f＝R4Ui/(2R3R1C2Uz)，预设频率计算模型中各个电阻以及电容值均为固定参量，可通过预设的形式存储于处理器130中。因此，在实际运行过程中，处理器130只需将获取的第一电压信号以及第二电压信号代入预设频率计算模型，即可快速计算得到相应的输出方波信号频率。

请参阅图4，在一个实施例中，红外检测电路还包括保护电路140，保护电路140的第一端连接处理器130(图未示)和滞回比较电路120的第三端，保护电路140的第二端连接滞回比较电路120的第二端。

具体地，该实施例的方案中，在滞回比较电路120与处理器130之间还设置有保护电路140，以对处理器130的进行保护，保证处理器130安全运行。

应当指出的是，保护电路140的具体类型并不是唯一的，在一个较为详细的实施例中，请继续参阅图4，保护电路140包括第一稳压二极管D2和第二稳压二极管D3，第一稳压二极管D2的阳极连接第二稳压二极管D3的阳极，第一稳压二极管D2的阴极连接处理器130和滞回比较电路120的第三端，第二稳压二极管D3的阴极连接滞回比较电路120的第二端。

具体地，稳压二极管也即齐纳二极管，利用PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，实现稳压功能。该实施例的方案，利用两个稳压二极管反向串联，实现对处理器130的保护，具有结构简单和容易实现的优点。

进一步地，在一个实施例中，请结合参阅图4，红外检测电路还包括第一二极管D1，其中，第一二极管D1的阳极连接至第二电容的第一端和第一运算放大器OP1的第一输入端，第一二极管D1的阴极连接第五电阻R5的第二端以及第一稳压二极管D2的阴极。该实施例的方案，通过第一二极管D1的设置，为红外检测电路提供放电路径，进一步提高红外检测电路的运行可靠性。

请参阅图5，在一个实施例中，红外检测电路还包括调压装置150，调压装置150的输入端连接滞回比较电路120的第三端，调压装置150的输出端连接处理器130。

具体地，本申请的技术方案，红外信号被红外接收管Tg接收，并经过运算放大电路的积分运算以及比较运算处理之后，所得到的电压值一般较大，而处理器130的工作电压一般较小。因此，在实际运行过程中，滞回比较电路120输出的第二电压信号往往高于处理器130的运行电压，为了保证处理器130能够接收适合的电压，进行相关的红外检测操作，该实施例的方案，在处理器130前端还设置有调压装置150，以对滞回比较电路120输出的电压进行调节。

例如，在一个较为详细的实施例中，处理器130为单片机，单片机一般为3.3V或5V工作系统，采用本申请的红外检测电路，输出的信号在红外接收管Tg的时候已经达到16V，超过单片机工作电压，此时可以采用电阻分压等其它等比降压的方式，对流入单片机的电压进行等比降压，以降低至单片可识别的范围，例如采用4倍降压，将16V等比降为4V，或者将12V等比降压为3V，以保证单片机能够安全检测。

可以理解，在其它实施例中，调压装置150还可采用其他类型，只要保证最终传输至处理器130的电压，满足处理器130的工作电压要求均可。例如，还可采用光耦、开关管等实现降压功能。

请参阅图6，一种基于上述任意一项红外检测电路的红外检测方法，包括步骤602、步骤604和步骤606。

步骤602，获取反相积分电路的第三端输出的第一电压信号，以及滞回比较电路的第三端输出的第二电压信号；步骤604，根据第一电压信号和第二电压信号，得到输出方波信号频率；步骤606，根据输出方波信号频率确定红外信号强度。

具体地，红外接收管即为接收红外信号的开关器件，能够将红外信号转换成电信号。反相积分电路和滞回比较电路共同构成运算电路，在红外接收管接收到红外信号之后，电源电压经过红外开关管和采样电阻流到地，在采样电阻处被检测到并耦合至反相积分电路，在反相积分电路处进行积分处理，最终向滞回比较电路输出第一电压信号大小的电压信号。

滞回比较电路接收第一电压信号大小的电压信号之后，进行相应的比较运算，向处理器输出方波信号，处理器识别方波信号之后，结合预设频率计算模型进行相应的计算，得到输出方波信号频率。最终，处理器根据计算得到的输出方波信号频率，确定所检测到的红外信号强度。

应当指出的是，红外接收管的具体类型并不是唯一的，在一个较为详细的实施例中，红外接收管为红外三极管，红外三极管的第一端连接至电源，第二端连接至第一电阻的第一端，控制端则用于接收红外信号。

可以理解，处理器的类型并不是唯一的，只要是能够接收方波信号类型的处理器均可。例如，在一个较为详细的实施例中，处理器为单片机。该实施例的方案，通过反相积分电路以及滞回比较电路的处理之后，将红外信号转换为单片机能够识别接收的方波信号，进而可通过单片机实现红外检测的相关操作，提高红外检测可靠性。

进一步地，在一个实施例中，处理器根据第一电压信号、第二电压信号和预设频率计算模型进行分析计算，得到输出方波信号频率。预设频率计算模型表征第一电压信号、第二电压信号以及输出方波信号频率的对应关系。根据获取的第一电压信号或者第二电压信号的不同，最终计算得到的方波信号频率的大小也会有所区别。不同强度的红外信号被红外接收管接收之后，采样电阻处得到的电压大小也会有所区别，导致最终耦合至反相积分电路进行积分计算并输出的第一电压信号，以及滞回比较电路根据第一电压信号进行比较运算之后输出的第二电压信号，均会有所不同。因此，处理器根据实际计算得到的输出方波信号频率，即可确定相应的红外信号强度。

处理器在实际运行过程中，需要实时检测获取反相积分电路的第一电压信号，以及滞回比较电路的第二电压信号，其具体的获取方式并不是唯一的，在一个实施例中，可以是处理器内部集成电压检测功能，只需将反相积分电路的第三端以及滞回比较电路的第三端分别连接至处理器，即可实现第一电压信号和第二电压信号的检测操作。在另外的实施例中，还可以是在反相积分电路的输出端和滞回比较电路的输出端分别设置电压检测器件，分别将检测得到的第一电压信号和第二电压信号传输到处理器。

上述红外检测方法，当红外信号被红外接收管接收时，电源通过红外接收管和采样电阻到地，在采样电阻处检测到相应的电压信号并耦合至反相积分电路进行积分运算，得到第一电压信号大小的信号并传输至滞回比较电路，在滞回比较电路处进行比较运算，最终向处理器输出第二电压信号大小的方波信号，被处理器所识别。处理器根据第一电压信号和第二电压信号，得到输出方波信号频率，并根据输出方波信号频率确定红外信号强度，实现红外信号的强度检测。上述方案在运行过程中，能够将不同强度的红外信号转换为相应频率大小的方波信号，从而在处理器处根据所接收的方波信号的输出方波信号频率，实现红外信号强度的检测。

应当指出的是，预设频率计算模型的具体形式并不是唯一的，根据反相积分电路和滞回比较电路的实际电路结构不同也会有所区别。例如，在一个较为详细的实施例中，反相积分电路包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第二电容和二极管，且滞回比较电路包括第二运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻。对应的，预设频率计算模型为f＝R4Ui/(2R3R1C2Uz)，其中，R3为第三电阻的阻值，R4为第四电阻的阻值，R1为第一电阻的阻值，C2为第二电容的电容值，Ui为反相积分电路输出的第一电压信号；Uz为滞回比较电路的第二电压信号。

请参阅图7，在一个实施例中，步骤606包括步骤702和步骤704。

步骤702，根据输出方波信号频率，确定是否满足红外触发条件；步骤704，若满足红外触发条件，则根据输出方波信号频率分析得到红外信号强度。

具体地，处理器在根据第一电压信号和第二电压信号进行计算，得到输出方波信号频率，需要根据输出方波信号频率检测是否满足红外触发条件，只有在满足红外触发条件的情况下，才会进一步执行红外信号强度分析的操作，否则也就没有进行红外信号强度分析的必要。通过本实施例的方案，可进一步提高红外检测可靠性。

应当指出的是，检测是否满足红外触发条件的方式并不是唯一的，在一个较为详细的实施例中，请参阅图8，步骤702包括步骤802。

步骤802，检测输出方波信号频率是否大于或等于预设频率阈值。

具体地，若输出方波信号频率大于或等于预设频率阈值，则认为满足红外触发条件。处理器中预存有该红外检测电路所对应的预设频率阈值，在实际检测过程中，分析计算得到输出方波信号频率之后，调取预设频率阈值和输出方波信号频率进行比对分析，在输出方波信号频率大于或等于预设频率阈值时，认为满足红外触发条件，也即此次接收到红外信号为有效触发。相应的，在输出方波信号频率小于预设频率阈值时，认为当前次检测到的红外信号并不满足触发条件，也即为无效触发。

可以理解，预设频率阈值的大小并不是唯一的，具体结合实际使用场景中，红外检测的触发精度不同，可以进行不同设置，具体不做限定。

请参阅图9，在一个实施例中，步骤704包括步骤902。

步骤902，若满足红外触发条件，则根据输出方波信号频率以及预设的频率与红外信号强度对应关系，匹配得到红外信号强度。

具体地，可结合参阅图10，在一个实施例中，当红外接收管接收的红外信号较弱时，对应的输出方波信号频率为33KHz。请参阅图11，而当接收的红外信号较强时，输出方波信号频率为55KHz。经过多次测试发现，在本实施例的红外检测电路下，输出方波信号频率根据接收的红外信号强度呈正比变化，接收的红外信号越强，对应的输出方波信号频率也越高。因此，可通过实际测量建立频率与红外信号强度对应关系，并将其存储在处理器中，实际红外强度分析时，只需要将计算得到的输出方波信号频率代入预设的频率与红外信号强度对应关系，即可直接匹配得到对应的红外信号强度。

为了便于理解本申请的技术方案。下面结合较为详细的实施例对本申请进行解释说明。

红外检测电路的具体电路结构如图4所示(处理器图未示)，在检测到红外信号时，电源VCC经红外接收管Tg以及采样电阻R流回地。此时在采样电阻R处采集到信号，该信号经第一电容C1滤除电源直流分量后，耦合到反相积分电路110，反相积分电路110进行积分运算之后，向滞回比较电路120输出第一电压信号大小的信号Ui，在滞回比较电路120处进行比较运算之后，最终向处理器输出第二电压信号(±Uz)大小的方波信号。处理器根据第一电压信号、第二电压信号以及预设频率计算模型f＝R4Ui/(2R3R1C2Uz)，求解得到输出方波信号频率。之后判断输出方波信号频率是否大于或等于预设频率阈值，在大于或等于预设频率阈值时，认为当前为有效红外触发，将会进一步根据预设的频率与红外信号强度对应关系，匹配得到红外信号强度，完成红外检测。

应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的红外检测方法的红外检测装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个红外检测装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于红外检测方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图12所示，提供了一种红外检测装置，包括信号获取模块122、频率分析模块124和强度分析模块126。

信号获取模块122用于获取反相积分电路的第三端输出的第一电压信号，以及滞回比较电路的第三端输出的第二电压信号；频率分析模块124用于根据第一电压信号和第二电压信号，得到输出方波信号频率；强度分析模块126用于根据输出方波信号频率确定红外信号强度。

在一个实施例中，强度分析模块126还用于根据输出方波信号频率，确定是否满足红外触发条件；若满足红外触发条件，则根据输出方波信号频率分析得到红外信号强度。

在一个实施例中，强度分析模块126还用于检测输出方波信号频率是否大于或等于预设频率阈值。

在一个实施例中，强度分析模块126还用于若满足红外触发条件，则根据输出方波信号频率以及预设的频率与红外信号强度对应关系，匹配得到红外信号强度。

上述红外检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

上述红外检测装置，当红外信号被红外接收管接收时，电源通过红外接收管和采样电阻到地，在采样电阻处检测到相应的电压信号并耦合至反相积分电路进行积分运算，得到第一电压信号大小的信号并传输至滞回比较电路，在滞回比较电路处进行比较运算，最终向处理器输出第二电压信号大小的方波信号，被处理器所识别。处理器根据第一电压信号和第二电压信号，得到输出方波信号频率，并根据输出方波信号频率确定红外信号强度，实现红外信号的强度检测。上述方案在运行过程中，能够将不同强度的红外信号转换为相应频率大小的方波信号，从而在处理器处根据所接收的方波信号的输出方波信号频率，实现红外信号强度的检测。

一种红外检测设备，包括上述任意一项的红外检测电路，处理器执行上述任意一项红外检测方法的步骤。

具体地，红外检测电路的具体结构以及红外检测方法的具体步骤如上述各个实施例所示，反相积分电路和滞回比较电路共同构成运算电路，在红外接收管接收到红外信号之后，电源电压经过红外开关管和采样电阻流到地，在采样电阻处被检测到并耦合至反相积分电路，在反相积分电路处进行积分处理，最终向滞回比较电路输出第一电压信号大小的电压信号。

滞回比较电路接收第一电压信号大小的电压信号之后，进行相应的比较运算，向处理器输出方波信号，处理器识别方波信号之后，进行相应的计算，得到输出方波信号频率。最终，处理器根据计算得到的输出方波信号频率，确定所检测到的红外信号强度。

处理器在实际运行过程中，需要实时检测获取反相积分电路的第一电压信号，以及滞回比较电路的第二电压信号，其具体的获取方式并不是唯一的，在一个实施例中，可以是处理器内部集成电压检测功能，只需将反相积分电路的输出端以及滞回比较电路的输出端分别来连接至处理器，即可实现第一电压信号和第二电压信号的检测操作。在另外的实施例中，还可以是在反相积分电路的输出端和滞回比较电路的输出端分别设置电压检测器件，分别将检测得到的第一电压信号和第二电压信号传输到处理器。

应当指出的是，红外检测设备的具体类型并不是唯一的，例如，在一个较为详细的实施例中，红外检测设备具体可以是具备红外检测功能的空调器、冰箱、扫地机器人等家电设备。

上述红外检测设备，当红外信号被红外接收管接收时，电源通过红外接收管和采样电阻到地，在采样电阻处检测到相应的电压信号并耦合至反相积分电路进行积分运算，得到第一电压信号大小的信号并传输至滞回比较电路，在滞回比较电路处进行比较运算，最终向处理器输出第二电压信号大小的方波信号，被处理器所识别。处理器根据第一电压信号和第二电压信号，得到输出方波信号频率，并根据输出方波信号频率确定红外信号强度，实现红外信号的强度检测。上述方案在运行过程中，能够将不同强度的红外信号转换为相应频率大小的方波信号，从而在处理器处根据所接收的方波信号的输出方波信号频率，实现红外信号强度的检测。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种红外检测电路，其特征在于，包括：

红外接收管；

采样电阻，所述红外接收管的第一端连接电源，所述红外接收管的第二端连接所述采样电阻的第一端，所述采样电阻的第二端接地；

反相积分电路，所述反相积分电路的第一端连接所述红外接收管的第二端和所述采样电阻的第一端，所述反相积分电路的第二端连接所述采样电阻的第二端；

滞回比较电路，所述反相积分电路的第三端连接所述滞回比较电路的第一端，所述滞回比较电路的第二端连接所述反相积分电路的第二端；

处理器，所述处理器连接所述反相积分电路的第三端和所述滞回比较电路的第三端；所述处理器用于根据所述反相积分电路的第三端输出的第一电压信号，以及所述滞回比较电路的第三端输出的第二电压信号，得到输出方波信号频率，并根据所述输出方波信号频率确定红外信号强度。

2.根据权利要求1所述的红外检测电路，其特征在于，所述采样电阻为可调电阻。

3.根据权利要求1所述的红外检测电路，其特征在于，还包括第一电容，所述反相积分电路的第一端通过所述第一电容连接所述红外接收管的第二端和所述采样电阻的第一端。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的红外检测电路，其特征在于，所述反相积分电路包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻和第二电容，所述第一运算放大器的第一输入端连接所述第一电阻的第一端和所述第二电容的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述红外接收管的第二端和所述采样电阻的第一端，所述第二电容的第二端连接所述第一运算放大器的输出端和所述滞回比较电路的第一端，所述第一运算放大器的第二输入端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述采样电阻的第二端。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的红外检测电路，其特征在于，所述滞回比较电路包括第二运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第二运算放大器的第一输入端连接所述第三电阻的第一端和所述第四电阻的第一端，所述第三电阻的第二端连接所述反相积分电路的第三端，所述第四电阻的第二端连接所述运算放大电路的输出端和所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述处理器，所述第二运算放大器的第二输入端连接所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端连接所述反相积分电路的第二端。

6.根据权利要求1所述的红外检测电路，其特征在于，还包括保护电路，所述保护电路的第一端连接所述处理器和所述滞回比较电路的第三端，所述保护电路的第二端连接所述滞回比较电路的第二端。

7.根据权利要求6所述的红外检测电路，其特征在于，所述保护电路包括第一稳压二极管和第二稳压二极管，所述第一稳压二极管的阳极连接所述第二稳压二极管的阳极，所述第一稳压二极管的阴极连接所述处理器和所述滞回比较电路的第三端，所述第二稳压二极管的阴极连接所述滞回比较电路的第二端。

8.根据权利要求1所述的红外检测电路，其特征在于，还包括调压装置，所述调压装置的输入端连接所述滞回比较电路的第三端，所述调压装置的输出端连接所述处理器。

9.一种基于权利要求1-8任意一项所述红外检测电路的红外检测方法，其特征在于，包括：

获取所述反相积分电路的第三端输出的第一电压信号，以及所述滞回比较电路的第三端输出的第二电压信号；

根据所述第一电压信号和所述第二电压信号，得到输出方波信号频率；

根据所述输出方波信号频率确定红外信号强度。

10.根据权利要求9所述的红外检测方法，其特征在于，所述根据所述输出方波信号频率确定红外信号强度，包括：

根据所述输出方波信号频率，确定是否满足红外触发条件；

若满足红外触发条件，则根据所述输出方波信号频率分析得到红外信号强度。

11.根据权利要求10所述的红外检测方法，其特征在于，所述根据所述输出方波信号频率，确定是否满足红外触发条件，包括：

检测所述输出方波信号频率是否大于或等于预设频率阈值；若所述输出方波信号频率大于或等于预设频率阈值，则认为满足红外触发条件。

12.根据权利要求10所述的红外检测方法，其特征在于，所述若满足红外触发条件，则根据所述输出方波信号频率分析得到红外信号强度，包括：

若满足红外触发条件，则根据所述输出方波信号频率以及预设的频率与红外信号强度对应关系，匹配得到红外信号强度。

13.一种基于权利要求1-8任意一项所述红外检测电路的红外检测装置，其特征在于，包括：

信号获取模块，用于获取所述反相积分电路的第三端输出的第一电压信号，以及所述滞回比较电路的第三端输出的第二电压信号；

频率分析模块，用于根据所述第一电压信号和所述第二电压信号，得到输出方波信号频率；

强度分析模块，用于根据所述输出方波信号频率确定红外信号强度。

14.一种红外检测设备，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的红外检测电路，所述处理器执行权利要求9-12任意一项所述红外检测方法的步骤。

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