CN202918268U - 人体红外线信号及环境亮度信号检测控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种人体红外线信号及环境亮度信号的感应信号检测控制电路,包括：用于感应有效区域内人体红外线信号的人体红外线感应电路;用于放大人体红外线感应信号的感应信号放大电路;用于感应外部环境亮度的环境亮度感应电路；输出执行电路;以及用于对上述感应信号放大电路和环境亮度感应电路的输出信号进行微处理并延时输出控制信号到输出执行电路的MCU主控电路。本实用新型通过分立元件和低端的单片机提供一种低成本且智能型人体红外线信号及环境亮度信号的感应信号检测控制电路，具有元件少、成本低、功耗小、电气结构简单的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种感应信号检测控制电路，具体是指一种低成本智能型人体红外线信号及环境亮度信号检测控制电路。
背景技术
红外智能节电开关利用人体的红外热辐射原理，采用MCU（微电脑控制单元）电路设计而成，通过主动式红外线检测方式，具有智能感应、自动开关等特点,它的出现弥补了声光控技术的缺陷，它的自动控制的实现不需要声音和其他会给环境造成影响的条件的配合，而是人走过时身体向外界散发红外热量最终实现它的自动控制功能。现有的红外智能节电开关的主要电路一般包括红外传感器、放大器、比较器、光敏组件和输出电路。其中，红外传感器能在较远的距离探测到人体移动所发出的微弱红外线，当红外传感器检测的人体移动所发出的红外线信号后，经放大输出模拟电路，由控制器控制LED感应灯的工作状态，具有自动控制的效果。然而，其用于检测外部环境光度的光度侦测电路及用于感应一定区域内人体信号的红外感应电路为若干个集成运算放大电路及专用的感应IC集成电路，元器件成本高，且元器件较多，功耗大，电路结构复杂。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述现有技术中的不足，提供一种低成本智能型人体红外线信号及环境亮度信号的检测控制电路，用来解决现有的感应信号检测控制电路成本高，功耗大，线路复杂的问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：人体红外线信号及环境亮度信号的感应信号检测控制电路,包括:
用于感应有效区域内人体红外线信号的人体红外线感应电路，所述有效区域是指人体红外线感应电路所能感应人体红外线信号的有效区域；
用于放大人体红外线感应信号的感应信号放大电路；
用于感应外部环境亮度的环境亮度感应电路；
输出执行电路;
用于对上述感应信号放大电路和环境亮度感应电路的输出信号进行微处理并延时输出控制信号到输出执行电路的MCU主控电路；
所述人体红外线感应电路与感应信号放大电路连接，感应信号放大电路与MCU主控电路连接，所述环境亮度感应电路与MCU主控电路连接，MCU主控电路与输出执行电路连接。
作为本实用新型的一种优选，所述人体红外线感应电路包括PIR热释电红外传感器，所述PIR热释电红外传感器的漏极D通过电阻与第二电源端相连，其源极直接与所述的感应信号放大电路的输入端相连，所述PIR热释电红外传感器的源极还通过阻容并联支路与地相连。
作为本实用新型的一种优选，所述感应信号放大电路包括PNP放大三极管，所述PNP放大三极管的发射极直接与第二电源端相连，所述PNP放大三极管的发射极还通过阻容并联支路与所述PNP放大三极管的基极相连，所述PNP放大三极管的集电极输出一个放大后的信号供MCU主控电路检测判断并微处理，所述PNP放大三极管的集电极还通过旁路电容与地相连。
作为本实用新型的一种优选，所述环境亮度感应电路包括光敏二极管，所述光敏二极管的阳极直接与地相连，其阴极通过一电阻与第一电源端相连，所述光敏二极管的阴极还与所述MCU主控电路的MCU输入端引脚相连，同时还通过一电容接地。所述执行电路包括开关三极管和外围的限流电阻，所述执行电路的输入端与所述MCU主控电路的I/O端相连。
作为本实用新型的一种优选，所述MCU主控电路包括一颗有八个脚的单片机U2及其外围电路，单片机U2其第一中断输入端P0.0与所述感应信号放大电路的输出端相连，其第二中断输入端P0.1与所述环境亮度感应电路的输出端相连，其基准源输入端与第一电源端VCC1相连，其I/O端P0.2与所述执行电路的输入端相连,其I/O端P1.2和VSS端分别与地相连，其余端悬空。
所述输出执行电路包括开关三极管和外围的限流电阻，所述输出执行电路的输入端与所述MCU主控电路的I/O端相连。
本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果：
1、本实用新型通过分立元件和低端的单片机实现相应的功能，故相对于目前市场上采用的专用IC检测人体红外线和环境亮度感应信号，成本上可降低一半以上。
2、所使用的元件少，成本低，功耗小，电气结构简单，因此具有比专用IC检测控制电路更高的可靠性。
3、通过环境亮度感应电路，当环境亮度高于单片机设定值时负载处于待机状态，具有一定的智能特性，符合我国提倡节能型社会的要求。
附图说明
图1是本实用新型的电路结构框图。
图2是本实用新型的实施电源供电的电路结构原理图。
图3是本实用新型人体红外线信号及环境亮度信号检测控制电路的电路结构原理图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，一种人体红外线信号及环境亮度信号检测控制电路，主要包括MCU主控电路1、人体红外线感应电路2、感应信号放大电路3、环境亮度感应电路4、输出执行电路5，为了使用方便还配置了电源供电电路6；其中，电源供电电路6为其他各电路提供电源供电，人体红外线感应电路2感应的人体感应信号供给感应信号放大电路3放大，放大后的人体感应信号和环境亮度感应电路4感应的环境亮度信号一起输入给MCU主控电路1的单片机U2检测判断并做微处理，由单片机U2的P0.2I/O口最终输出控制信号，并提供给输出执行电路5执行驱动负载的导通与关断特性。
在一种实施例中，电源供电电路6包括输入接口Vin-DC(直流输入电压),通过稳压电路提供第一电源端VCC1,第二电源端VCC2，供整个电路工作，如图2所示。
如图3所示，人体红外线感应电路2包括热释电红外传感器PI R1，其热释电红外传感器的漏极D通过电阻R2与第二电源端VCC2相连，同时通过旁路电容C11与地相连；其热释电红外传感器感应的人体感应信号通过源极直接与感应信号放大电路3的输入端相连，还通过C12、C13、R4阻容并联支路与地相连组成滤波电路而滤除外部的干扰信号，避免因干扰信号放大后而使单片机U2产生错误的输出控制信号。
感应信号放大电路3包括PNP放大三极管Q1及其外围电路，外围分立元件电阻R2,R3和电容C8,C9,C10给PNP放大三极管Q1提供直流偏置及耦合回路作用；电容C14,C15为放大后的人体感应信号提供滤波作用，避免因放大后的干扰信号而使单片机U2产生错误的输出控制信号。
环境亮度感应电路4包括光敏二极管CDS1；光敏二极管的阳极直接与地相连；其阴极通过一电阻R5与第一电源端VCC1相连，而光敏二极管感应的环境亮度信号也通过光敏二极管的阴极输出，同时提供给单片机U2的P0.1I/O口（第二中断口输入端）检测并作微处理；光敏二极管的阴极还通过一滤波电容C16接地而滤除外部干扰，避免因干扰信号而使单片机U2中断产生错误信号。
MCU主控电路1包括单片机U2及其外围电路。单片机U2基准源输入端VDD与第一电源端VCC1相连起供电作用；第一中断输入端P0.0与感应信号放大电路的输出端相连；其第二中断输入端P0.1与环境亮度感应电路的输出端相连；放大后的人体感应信号和环境亮度感应信号一起输入给单片机U2的中断输入端检测并做微处理，最终输出控制信号由单片机U2的P0.2I/O口输出，并提供给输出执行电路5执行驱动负载的导通与关断特性。
输出执行电路5包括开关三极管Q2和外围的限流电阻R6，输出执行电路的输入端与MCU主控电路1的单片机U2的P0.2I/O口相连。当单片机U2的P0.2I/O口输出控制信号时，经限流电阻R6输入给开关三极管Q2的基极，使开关三极管Q2处于导通或关断状态，从而控制负载LED灯进入点亮或熄灭状态。在具体实施中，可根据负载不同采用相应的执行电路。
本实用新型的具体工作原理如下：
电源供电电路上电后，光敏二极管实时检测外部环境亮度并转化为电信号输入到单片机U2的P0.1引脚检测，并根据环境亮度感应电路检测到亮度感应信号进行如下操作：其一，当环境亮度感应电路检测到亮度感应信号低于单片机设定值时，经单片机U2的微处理控制，人体红外线感应电路2被启动，热释电红外传感器(PIR1)实时感应一定区域内的人体移动感应信号，当感应到人体移动信号时，人体移动感应信号经感应信号放大电路放大后输入到单片机U2的P0.0引脚检测并进行微处理，然后由单片机U2的P0.2引脚输出高电平控制信号到输出执行电路5的输入端，经限流电阻R6驱动开关三极管Q2进入导通状态而为负载供电，从而负载LED灯点亮；在负载导通的时间内，热释电红外传感器(PIR1)也在实时的感应一定区域内的人体移动感应信号，如果在区域内热释电红外传感器(PIR1)没有感应到人体移动信号，从此刻起单片机U2将会依据设计的延时功能启动延迟时间定时器进入计时状态，当延时时间达到设定值后，单片机U2的P0.2引脚将输出一个低电平控制信号到输出执行电路5，从而关闭开关三极管Q2为负载断电，即负载LED灯熄灭；其二，如果电源供电电路上电后，光敏二极管实时检测到外部环境亮度感应信号高于单片机U2的设定值时，此时不管热释电红外传感器(PIR1)感应区域内是否有无人体移动红外线感应信号，单片机U2的P0.2引脚一直输出一个低电平控制信号到输出执行电路5，从而关闭开关三极管Q2为负载断电，即负载LED灯熄灭，如白天进入省电模式。
综上所述，基于本实用新型电路，通过分立元件和低端的单片机提供一种低成本且智能型人体红外线信号及环境亮度信号的感应信号检测控制电路，具有元件少、成本低、功耗小、电气结构简单的优点，且可以做到人来灯亮，人走灯灭，省电、方便、节能及智能等多功能特点。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.人体红外线信号及环境亮度信号的感应信号检测控制电路，其特征在于，包括:
用于感应有效区域内人体红外线信号的人体红外线感应电路；
用于放大人体红外线感应信号的感应信号放大电路；
用于感应外部环境亮度的环境亮度感应电路；
输出执行电路;
用于对上述感应信号放大电路和环境亮度感应电路的输出信号进行微处理并延时输出控制信号到输出执行电路的MCU主控电路；
所述人体红外线感应电路与感应信号放大电路连接，感应信号放大电路与MCU主控电路连接，所述环境亮度感应电路与MCU主控电路连接，MCU主控电路与输出执行电路连接。
2.根据权利要求1所述人体红外线信号及环境亮度信号的感应信号检测控制电路，其特征在于：所述人体红外线感应电路包括PIR热释电红外传感器，所述PI R热释电红外传感器的漏极D通过电阻与第二电源端相连，其源极直接与所述的感应信号放大电路的输入端相连，所述PIR热释电红外传感器的源极还通过阻容并联支路与地相连。
3.根据权利要求1所述人体红外线信号及环境亮度信号的感应信号检测控制电路，其特征在于：所述感应信号放大电路包括PNP放大三极管，所述PNP放大三极管的发射极直接与第二电源端相连，所述PNP放大三极管的发射极还通过阻容并联支路与所述PNP放大三极管的基极相连，所述PNP放大三极管的集电极输出一个放大后的信号供MCU主控电路检测判断并微处理，所述PNP放大三极管的集电极还通过旁路电容与地相连。
4.根据权利要求1所述人体红外线信号及环境亮度信号的感应信号检测控制电路，其特征在于：所述环境亮度感应电路包括光敏二极管，所述光敏二极管的阳极直接与地相连，其阴极通过一电阻与第一电源端相连，所述光敏二极管的阴极还与所述MCU主控电路的MCU输入端引脚相连，同时还通过一电容接地；所述执行电路包括开关三极管和外围的限流电阻，所述执行电路的输入端与所述MCU主控电路的I/O端相连。
5.根据权利要求1所述人体红外线信号及环境亮度信号的感应信号检测控制电路，其特征在于：所述MCU主控电路包括一颗有八个脚的单片机U2及其外围 电路，单片机U2其第一中断输入端P0.0与所述感应信号放大电路的输出端相连，其第二中断输入端P0.1与所述环境亮度感应电路的输出端相连，其基准源输入端与第一电源端VCC1相连，其I/O端P0.2与所述执行电路的输入端相连,其I/O端P1.2和VSS端分别与地相连，其余端悬空。
6.根据权利要求1至5任一项所述人体红外线信号及环境亮度信号的感应信号检测控制电路，其特征在于：所述输出执行电路包括开关三极管和外围的限流电阻，所述输出执行电路的输入端与所述MCU主控电路的I/O端相连。
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