CN207475942U - 一种人体红外线接收处理电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种人体红外线接收处理电路，包括电源滤波模块、热释电红外线传感器PIR、光敏三极管PHOT和芯片U1；热释电红外线传感器PIR的信号端接芯片U1且该信号端还通过电容C1接地；光敏三极管PHOT的集电极作为电源端连接电源滤波模块的输出端，且发射极接芯片U1；芯片U1集成有ADC转换模块和CPU CORE，ADC转换模块接收热释电红外线传感器PIR和光敏三极管PHOT采集的信号转换成数字信号并发送至CPU CORE进行处理。本实用新型直接将热释电红外线传感器PIR和光敏三极管PHOT输出的微小信号直接进行24bit数字量化处理，全程使用数字滤波、识别和控制，减少了电路处理部分，提高了信噪比，提高了灵敏度，自动区分人体与环境的区别，使误动作大大减少，不受环境影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动照明灯具、智能家电、智能控制、安防报警领域，具体涉及一种人体红外线接收处理电路。
背景技术
当前的人体红外线接收处理技术是将人体红外探头输出微小信号放大到可被逻辑电平识别的控制输出电路，或者放大到可被AD信号识别来控制电路,它们最大的特点是信噪比不高，电路复杂，容易受温度、湿度和自身灯光热量等环境影响，见附图1。
实用新型内容
为了解决以上技术问题，本实用新型公开了一种人体红外线接收处理电路。
本实用新型采用的技术方案是：
一种人体红外线接收处理电路，包括电源滤波模块、热释电红外线传感器PIR、光敏三极管PHOT和芯片U1；所述电源滤波模块的输出端分别连接到热释电红外线传感器PIR的电源端、光敏三极管PHOT的电源端和芯片U1的电源端；所述热释电红外线传感器PIR的信号端接芯片U1且该信号端还通过电容C1接地；所述光敏三极管PHOT的集电极作为电源端连接电源滤波模块的输出端，且发射极接芯片U1；所述芯片U1集成有ADC转换模块和CPUCORE，所述ADC转换模块接收热释电红外线传感器PIR和光敏三极管PHOT采集的信号转换成数字信号并发送至CPU CORE进行处理，然后输出控制信号至输出端口OUT。
作为优选，所述芯片U1型号为HY15P41。
具体地，所述芯片U1集成有内部参考源VDD、输出控制模块、通讯模块和多个I/O端口；所述内部参考源VDD的信号输入到ADC转换模块的输入端转换成数字信号；所述I/O端口的输出端与CPU CORE的输入端连接将接收的信号发送至CPU CORE进行处理；所述输出控制模块和通讯模块分别与CPU CORE连接，所述输出控制模块的输出端用于发送控制信号至输出端口OUT。
进一步地，所述ADC转换模块的输入端还连接有定时器timer、红外线发射强度调节端口LUX、感应亮灯时亮度设定端口HDM端口、非感应亮灯时微亮的亮度设定端口LDM端口、感应距离调节端口RANGE、模式调节端口Model或电源电量检测端口LBin。
进一步地，所述I/O端口的输入端还连接按键key、交流电过零检测端口ZC/PMO或遥控接收端口IR in。
作为优选，所述通讯模块为URAT、IIC和SPI的一种或多种。
具体地，所述电源滤波模块包括电源VCC，和正极与电源VCC连接且负极接地的滤波电容C3。
进一步地，所述CPU CORE还连接负载模块。
具体地，所述负载模块包括MOS管Q1、电阻R1、电阻RL和LED灯，电阻RL与LED灯串联后一端与电源滤波模块的输出端连接，另一端与MOS管Q1的漏极连接，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的栅极接芯片U1的输出端口OUT，电阻R1的一端接芯片U1的输出端口OUT且另一端接地。
一种人体红外线接收处理电路的处理方法，包括步骤：
S1、上电初始化硬件；
S2、温机：环境取得原始数据，背景镶入；
S3、提取热释电红外线传感器PIR采集的人体信号和光敏三极管PHOT采集的环境信号，并将环境信号与人体信号差比对，若长时间无人体信号则变为背景信号，并且执行步骤S4，若否，则返回继续进行环境信号与人体信号差比对；
S4、识别当前信号是自己亮灯的光线或者热量引发的干扰信号,还是自己的灯光或者热量引发的有效信号，若是自己的灯光或者热量引发的有效信号，则执行步骤S5，若否，则返回继续进行环境信号与人体信号差比对；
S5、输出控制，并反馈输出信号差值。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
(1)本实用新型全程数字化处理，不受温度、湿度等环境影响，灵敏度高。
(2)本实用新型通过芯片滤波，智能识别，抗干扰能力强，智能识别自己的灯光热量。
(3)本实用新型电路简单，可靠性高，可直接多路信号输入。
(4)本实用新型静态电流低，微电级，适合电池供电，太阳能板充供电。
(5)本实用新型2.5V-5V电源供电可以取消稳压IC，只需能保持电路性能不变。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本实用新型的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，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它相关的附图。
图1是现有技术的电路原理图。
图2是本实用新型的电路原理图。
图3是图2中芯片U1的内部功能框图。
图4是图2中芯片U1内部处理方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图2-4所示，一种人体红外线接收处理电路，包括电源滤波模块、热释电红外线传感器PIR、光敏三极管PHOT和芯片U1。
电源滤波模块包括电源VCC，和正极与电源VCC连接且负极接地的滤波电容C3，该电源滤波模块的输出端分别连接到热释电红外线传感器PIR的电源端、光敏三极管PHOT的电源端和芯片U1的电源端。电源VCC为2.5V-5V。
热释电红外线传感器PIR的信号端接芯片U1的2引脚且该信号端还通过电容C1接地。
光敏三极管PHOT的集电极作为电源端连接电源滤波模块的输出端，且发射极接芯片U1的3引脚。
芯片U1的5引脚和6引脚分别为输出控制脚。
芯片U1的1引脚还连接有电容C2。
在本实施例中，芯片U1型号为HY15P41，热释电红外线传感器PIR的型号为RE200。
本实施例中，芯片U1集成有多个I/O端口、ADC转换模块、CPU CORE、内部参考源VDD、输出控制模块和通讯模块，其中，ADC转换模块的输入端用于接收热释电红外线传感器PIR和光敏三极管PHOT的信号输入并将其转换成数字信号，该ADC转换模块的输入端还用于接收定时器timer、红外线发射强度调节端口LUX、感应亮灯时亮度设定端口HDM端口、非感应亮灯时微亮的亮度设定端口LDM端口、感应距离调节端口RANGE、模式调节端口Model或电源电量检测端口LBin，以及内部参考源VDD的信号输入并将其转换成数字信号，ADC转换模块的输出端与CPU CORE的输入端连接将处理后的数字信号发送至CPU CORE进行处理，I/O端口的输入端用于接收按键key、交流电过零检测端口ZC/PMO或遥控接收端口IR in的信号输入，I/O端口的输出端与CPU CORE的输入端连接将接收的信号发送至CPU CORE进行处理。CPU CORE还连接输出控制模块和通讯模块，输出控制模块的输出端用于发送控制信号至输出端口OUT,通讯模块用于与发射端口TX和接收端口RX(URAT)，或双向数据线端口SDA和时钟线端口SCL(IIC)，或片选输入端口SCS、串行时钟输入端口SCK和串行数据输入/输出端口SDIO(SPI)。相对应地，通信模块为UART、SPI、IIC通信模块的一种或多种。
本实施例中，CPU CORE还连接亮度、模式、状态或电量指示模块。
本实施例中，芯片U1的输出端口OUT还连接有负载模块，该负载模块包括MOS管Q1、电阻R1、电阻RL和LED灯，电阻RL与LED灯串联后一端与电源滤波模块的输出端连接，另一端与MOS管Q1的漏极连接，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的栅极接芯片U1的输出端口OUT，电阻R1的一端接芯片U1的输出端口OUT且另一端接地。
本实用新型直接将热释电红外线传感器PIR和光敏三极管PHOT输出的微小信号直接进行24bit数字量化处理，全程使用数字滤波、识别和控制，减少了电路处理部分，提高了信噪比，提高了灵敏度，并把环境温度、湿度和自身灯光热量等环境问题当成背景，自动区分人体与环境的区别，使误动作大大减少使本实用新型不受环境影响。
芯片U1内部处理方法，包括步骤：
S1、上电初始化硬件；
S2、温机：环境取得原始数据，背景镶入；
S3、提取热释电红外线传感器PIR采集的人体信号和光敏三极管PHOT采集的环境信号，并将环境信号与人体信号差比对，若长时间无人体信号则变为背景信号，并且执行步骤S4，若否，则返回继续进行环境信号与人体信号差比对；
S4、识别当前信号是自己亮灯的光线或者热量引发的干扰信号,还是自己的灯光或者热量引发的有效信号，若是自己的灯光或者热量引发的有效信号，则执行步骤S5，若否，则返回继续进行环境信号与人体信号差比对；
S5、输出控制，并反馈输出信号差值。
按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述设计原理，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案实质仍与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种人体红外线接收处理电路，其特征在于，包括电源滤波模块、热释电红外线传感器PIR、光敏三极管PHOT和芯片U1；
所述电源滤波模块的输出端分别连接到热释电红外线传感器PIR的电源端、光敏三极管PHOT的电源端和芯片U1的电源端；
所述热释电红外线传感器PIR的信号端接芯片U1且该信号端还通过电容C1接地；
所述光敏三极管PHOT的集电极作为电源端连接电源滤波模块的输出端，且发射极接芯片U1；
所述芯片U1集成有ADC转换模块和CPU CORE，所述ADC转换模块接收热释电红外线传感器PIR和光敏三极管PHOT采集的信号转换成数字信号并发送至CPU CORE进行处理，然后输出控制信号至输出端口OUT。
2.根据权利要求1所述的一种人体红外线接收处理电路，其特征在于，所述芯片U1型号为HY15P41。
3.根据权利要求1所述的一种人体红外线接收处理电路，其特征在于，所述芯片U1集成有内部参考源VDD、输出控制模块、通讯模块和多个I/O端口；
所述内部参考源VDD的信号输入到ADC转换模块的输入端转换成数字信号；
所述I/O端口的输出端与CPU CORE的输入端连接将接收的信号发送至CPU CORE进行处理；
所述输出控制模块和通讯模块分别与CPU CORE连接，所述输出控制模块的输出端用于发送控制信号至输出端口OUT。
4.根据权利要求1所述的一种人体红外线接收处理电路，其特征在于，所述ADC转换模块的输入端还连接有定时器timer、红外线发射强度调节端口LUX、感应亮灯时亮度设定端口HDM端口、非感应亮灯时微亮的亮度设定端口LDM端口、感应距离调节端口RANGE、模式调节端口Model或电源电量检测端口LBin。
5.根据权利要求3所述的一种人体红外线接收处理电路，其特征在于，所述I/O端口的输入端还连接按键key、交流电过零检测端口ZC/PMO或遥控接收端口IR in。
6.根据权利要求3所述的一种人体红外线接收处理电路，其特征在于，所述通讯模块为URAT、IIC和SPI的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种人体红外线接收处理电路，其特征在于，所述电源滤波模块包括电源VCC，和正极与电源VCC连接且负极接地的滤波电容C3。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种人体红外线接收处理电路，其特征在于，所述CPU CORE还连接负载模块。
9.根据权利要求8所述的一种人体红外线接收处理电路，其特征在于，所述负载模块包括MOS管Q1、电阻R1、电阻RL和LED灯，电阻RL与LED灯串联后一端与电源滤波模块的输出端连接，另一端与MOS管Q1的漏极连接，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的栅极接芯片U1的输出端口OUT，电阻R1的一端接芯片U1的输出端口OUT且另一端接地。
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| CN201721700281.7U CN207475942U (zh) | 2017-12-08 | 2017-12-08 | 一种人体红外线接收处理电路 |
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| CN (1) | CN207475942U (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN107911905A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-04-13 | 赵慧亮 | 一种人体红外线接收处理电路及其处理方法 |
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2017
- 2017-12-08 CN CN201721700281.7U patent/CN207475942U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN107911905B (zh) * | 2017-12-08 | 2024-03-26 | 赵慧亮 | 一种人体红外线接收处理电路及其处理方法 |
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