CN207600487U - 一种智能红外传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能红外传感器，包括主体和设置于主体之内的主控电路，主控电路包括用于发出检测光线到物体表面的发射模块、用于接收反射后的检测光线的接收模块、用于放大并输出检测信号的后级模块和用于统筹控制的单片机；发射模块的输入端与单片机的脉冲调制端连接，接收模块的输出端与单片机的模数转换端连接，后级模块的输入端与单片机的信号输出端连接。因此，相比于现有技术，本实用新型的单片机的不同特定端口分别与发射模块、接收模块和后级模块连接，电路简单，响应速度快，能够快速检测物体，可广泛应用于目标定位、计数和检测等领域。

Description

一种智能红外传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，尤其是一种智能红外传感器。

背景技术

红外传感器利用发射出的带红外线成分的光线来对物体进行检测，是一种常用的检测器件。目前市面上部分红外传感器的电路连接过于繁复，因此，从发出光线到实施检测的过程较为漫长，达不到快速检测的目的。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单并且能够快速检测物体的智能红外传感器。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：

一种智能红外传感器，包括主体和设置于主体之内的主控电路，主控电路包括用于发出检测光线到物体表面的发射模块、用于接收反射后的检测光线的接收模块、用于放大并输出检测信号的后级模块和用于统筹控制的单片机；发射模块的输入端与单片机的脉冲调制端连接，接收模块的输出端与单片机的模数转换端连接，后级模块的输入端与单片机的信号输出端连接。

进一步，发射模块包括第二三极管、用于发出检测光线的第二二极管以及用于为第二三极管的基极和集电极分别提供工作电流和偏置电流的第四电阻和第五电阻；第四电阻两端分别连接到第二三极管的基极和单片机的脉冲调制端；第五电阻设置在第二二极管的负极与第二三极管的集电极之间，第二二极管的正极连接到工作电源；第二三极管的发射极连接到参考地。

进一步，接收模块包括第一电容、第六电阻和用于接收检测光线的第三二极管；第一电容和第六电阻并联相接并且一端连接到参考地，另一端分别连接到第三二极管的负极和单片机的模数转换端；第三二极管的正极连接到工作电源。

进一步，主控电路还包括用于提供稳定电源电压的稳压模块，稳压模块的输出端与后级模块的另一输入端连接。

进一步，后级模块包括第一三极管、用于为第一三极管的集电极提供偏置电压的第一电阻、第一二极管以及起分压限流作用的第二电阻和第三电阻；第一电阻的一端与稳压模块的输出端连接，另一端连接到第一三极管的集电极；第二电阻两端分别连接到第一三极管的基极和单片机的信号输出端；第一二极管的正极连接到第三电阻的一端，负极分别连接到参考地和第一三极管的发射极；第三电阻的另一端连接到单片机的晶振端。

进一步，主控电路还包括用于调整输出的检测信号波形的修饰模块，修饰模块与单片机连接。

进一步，修饰模块包括开关和第七电阻；开关和第七电阻串联相接，开关的一端连接到参考地，第七电阻的一端连接到单片机。

优选地，单片机采用STM8S103P6芯片。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种智能红外传感器，包括主控电路，在主控电路之内，发射模块用于发出检测光线到物体表面，接收模块用于接收反射后的检测光线，后级模块用于放大并输出检测信号，单片机用于统筹各个电路；现有技术中单片机的普通端口可以连接上述模块，但相应的电路连接较为繁复，功能性低；因此，相比于现有技术，在本实用新型中，单片机的不同特定端口分别与发射模块、接收模块和后级模块连接，电路简单，响应速度快，能够快速检测物体，可广泛应用于目标定位、计数和检测等领域。

附图说明

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的实施方案。

图1是本实用新型的主控电路的结构示意图；

图2是本实用新型的主控电路图。

具体实施方式

本实用新型的一种智能红外传感器，包括主体和设置于主体之内的主控电路，主控电路包括用于发出检测光线到物体表面的发射模块4、用于接收反射后的检测光线的接收模块5、用于放大并输出检测信号的后级模块3和用于统筹控制的单片机U3；发射模块4的输入端与单片机U3的脉冲调制端连接，接收模块5的输出端与单片机U3的模数转换端连接，后级模块3的输入端与单片机U3的信号输出端连接。

具体地，单片机U3采用STM8S103P6芯片；面对待检测的物体时，单片机U3控制发射模块4向物体表面发出编码脉冲红外光线，即检测光线，该检测光线在物体表面上被反射回来，从而被接收模块5接收；接收模块5将这一光信号送至单片机U3，单片机U3将其处理为稳定的电平信号并输出到后级模块3，后级模块3将这一电平信号放大并输出到外部，以触发驱动控制器件，从而达到检测目的。现有技术中的普通单片机端口可以连接上述模块，但相应的电路连接较为繁复，功能性低；因此，相比于现有技术，在本实用新型中单片机U3的不同特定端口分别与发射模块4、接收模块5和后级模块3连接，电路简单，响应速度快，能够快速检测物体，可广泛应用于目标定位、计数和检测等领域。

其中，发射模块4包括第二三极管Q6、用于发出检测光线的第二二极管LED2以及用于为第二三极管Q6的基极和集电极分别提供工作电流和偏置电流的第四电阻R4和第五电阻R15；第四电阻R4两端分别连接到第二三极管Q6的基极和单片机U3的脉冲调制端；第五电阻R15设置在第二二极管LED2的负极与第二三极管Q6的集电极之间，第二二极管LED2的正极连接到工作电源；第二三极管Q6的发射极连接到参考地。利用单片机U3来控制发射模块4发出检测光线，可以提供可靠的检测信号，能够及时地对检测物进行检测，即只要检测物在感应距离之内，就可以对其进行检测，具有简单方便、智能高效等优点。

其中，接收模块5包括第一电容C6、第六电阻R5和用于接收检测光线的第三二极管LED3；第一电容C6和第六电阻R5并联相接并且一端连接到参考地，另一端分别连接到第三二极管LED3的负极和单片机U3的模数转换端；第三二极管LED3的正极连接到工作电源。第一电容C6和第六电阻R5组成滤波回路，能够对接收到的光信号进行杂质处理，提高了检测的精确度。

其中，主控电路还包括用于提供稳定电源电压的稳压模块1，稳压模块1的输出端与后级模块3的另一输入端连接。稳压模块1为主控电路提供了稳定的电压输入，进一步保证了主控电路能够正常运转。

其中，后级模块3包括第一三极管Q3、用于为第一三极管Q3的集电极提供偏置电压的第一电阻R2、第一二极管LED1以及起分压限流作用的第二电阻R11和第三电阻R13；第一电阻R2的一端与稳压模块1的输出端连接，另一端连接到第一三极管Q3的集电极；第二电阻R11两端分别连接到第一三极管Q3的基极和单片机U3的信号输出端；第一二极管LED1的正极连接到第三电阻R13的一端，负极分别连接到参考地和第一三极管Q3的发射极；第三电阻R13的另一端连接到单片机U3的晶振端。经后级模块3放大后的检测信号能够更加清楚的体现检测物的特征，向外输出后，方便外部的驱动控制器件发出相应的指示。

其中，主控电路还包括用于调整输出的检测信号波形的修饰模块2，修饰模块2与单片机U3连接；修饰模块2包括开关S1和第七电阻R19；开关S1和第七电阻R19串联相接，开关S1的一端连接到参考地，第七电阻R19的一端连接到单片机U3。修饰模块2的波形调整是为了适应各种工作场合所需要的检测距离，以提高检测的精确度；开关S1起调整波形的作用，由单片机U3控制。

以上内容对本实用新型的较佳实施例和基本原理作了详细论述，但本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员应该了解在不违背本实用新型精神的前提下还会有各种等同变形和替换，这些等同变形和替换都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (8)

1.一种智能红外传感器，包括主体和设置于主体之内的主控电路，其特征在于：所述主控电路包括用于发出检测光线到物体表面的发射模块(4)、用于接收反射后的检测光线的接收模块(5)、用于放大并输出检测信号的后级模块(3)和用于统筹控制的单片机(U3)；所述发射模块(4)的输入端与单片机(U3)的脉冲调制端连接，所述接收模块(5)的输出端与单片机(U3)的模数转换端连接，所述后级模块(3)的输入端与单片机(U3)的信号输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能红外传感器，其特征在于：所述发射模块(4)包括第二三极管(Q6)、用于发出检测光线的第二二极管(LED2)以及用于为所述第二三极管(Q6)的基极和集电极分别提供工作电流和偏置电流的第四电阻(R4)和第五电阻(R15)；所述第四电阻(R4)两端分别连接到所述第二三极管(Q6)的基极和单片机(U3)的脉冲调制端；所述第五电阻(R15)设置在所述第二二极管(LED2)的负极与第二三极管(Q6)的集电极之间，所述第二二极管(LED2)的正极连接到工作电源；所述第二三极管(Q6)的发射极连接到参考地。

3.根据权利要求1所述的一种智能红外传感器，其特征在于：所述接收模块(5)包括第一电容(C6)、第六电阻(R5)和用于接收检测光线的第三二极管(LED3)；所述第一电容(C6)和第六电阻(R5)并联相接并且一端连接到参考地，另一端分别连接到第三二极管(LED3)的负极和单片机(U3)的模数转换端；所述第三二极管(LED3)的正极连接到工作电源。

4.根据权利要求1所述的一种智能红外传感器，其特征在于：所述主控电路还包括用于提供稳定电源电压的稳压模块(1)，所述稳压模块(1)的输出端与后级模块(3)的另一输入端连接。

5.根据权利要求4所述的一种智能红外传感器，其特征在于：所述后级模块(3)包括第一三极管(Q3)、用于为第一三极管(Q3)的集电极提供偏置电压的第一电阻(R2)、第一二极管(LED1)以及起分压限流作用的第二电阻(R11)和第三电阻(R13)；所述第一电阻(R2)的一端与稳压模块(1)的输出端连接，另一端连接到第一三极管(Q3)的集电极；所述第二电阻(R11)两端分别连接到第一三极管(Q3)的基极和单片机(U3)的信号输出端；所述第一二极管(LED1)的正极连接到第三电阻(R13)的一端，负极分别连接到参考地和第一三极管(Q3)的发射极；所述第三电阻(R13)的另一端连接到单片机(U3)的晶振端。

6.根据权利要求1所述的一种智能红外传感器，其特征在于：所述主控电路还包括用于调整输出的检测信号波形的修饰模块(2)，所述修饰模块(2)与单片机(U3)连接。

7.根据权利要求6所述的一种智能红外传感器，其特征在于：所述修饰模块(2)包括开关(S1)和第七电阻(R19)；所述开关(S1)和第七电阻(R19)串联相接，所述开关(S1)的一端连接到参考地，所述第七电阻(R19)的一端连接到单片机(U3)。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种智能红外传感器，其特征在于：所述单片机(U3)采用STM8S103P6芯片。