CN214540455U - 人体感应信号处理电路及控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种人体感应信号处理电路及控制系统，人体感应信号处理电路，包括依次电连接的人体感应模块、信号传输模块和微控制器；人体感应模块对人体活动进行探测并输出感应信号；信号传输模块以使感应信号以直流分量叠加交流分量同时通过的方式传输至微控制器；微控制器以与直流分量和交流分量的叠加值相适配的模数转换参考电压对感应信号进行模数转换与/或识别处理。人体感应器和微控制器MCU之间不需要隔直耦合电容对感应信号的直流分量进行隔离，避免了隔直耦合电容充放电所造成的感应信号传输的延迟、和对感应信号非线性改变带来的失真，提高了感应信号传输的实时性和探测的可靠性。

Description

人体感应信号处理电路及控制系统

技术领域

本实用新型涉及人体感应领域，更具体地说，涉及一种人体感应信号处理电路及控制系统。

背景技术

人体存在感应，常见的包括热释电红外传感器和微波感应器。

热释电红外传感器(简称PIR)：热释电红外传感器是一种通过检测人体发出的热辐射，即红外线光谱,特别是10μm左右的红外线信号，并将其转换成电信号输出，来实现人体感应。为了提高探测灵敏度，这种热释电红外传感器一般都配有菲涅尔透镜，菲涅尔透镜对10μm左右的红外线信号非常敏感，而对环境的其它波长红外成分具有明显的抑止作用。一旦有人进入热释电红外传感器探测区域，人体红外辐射通过菲涅尔透镜聚焦，并被热释电红外传感器接收，热释电红外传感器在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，输出引脚便会有与人体一致的变化信号输出。PIR内部探头是半导体芯片，阻抗非常高，必须要有个场效应管将高阻转换为低阻的信号输出；输出的信号必然存在直流分量，即直流偏置。也就是说，PIR的传感信号时由直流分量对应的交流信号叠加形成，所以，参考图12和13，PIR的输出到MCU前往往需要经过隔直的耦合电容将直流分量隔离掉，然后再传输到后面进行处理。

微波感应器：微波感应器主要是运用微波多普勒效应原理实现，微波感应器发射预定的探测范围内发射连续微波波束或者脉冲微波波束，同时接收该微波波束被相应物体反射形成的一反射回波，并在后续基于多普勒效应原理通过混频检波的方式生成对应于所述激励信号和所述回波信号的频率差异的一多普勒中频信号，由于多普勒中频信号为对相应物体(如人)的活动的反馈，最终根据所述多普勒中频信号采样识别，可以对人体移动、微动、甚至呼吸或心跳等进行识别。参考图14和15，微波传感器是基于多普勒效应，将发射的频率和回波频率进行混频之后得到一个多普勒中频信号。在混频过程当中，同样必然会产生直流分量。要输出信号，必须且无法避免的有直流分量在加上感应信号。微波传感器的混频输出必然由交流信号和直流分量叠加形成。基于此，所有PIR或微波传感器的输出信号，都必须在中间加一个隔直的耦合电容，将直流分量隔离掉，然后再传输到后面进行处理；同时，由于带有一定的直流分量，即直流偏置，如果直接放大，就会带来后级的所有处理电路、放大电路直流工作电流完全跑偏。例如，如果偏移是0.3V,放大10倍就是3V，放大100倍就是30V，但是一般供电才3.3V或5V，这样，直流分量被同步放大，必然会造成严重失真。

热释电红外传感器和微波感应器的输出信号时交流信号，虽然加了隔直的耦合电容，能够隔离直流分量，而使交流分量通过，但是因为电容传输信号时通过充放电来完成，那么会带来时延和波形的失真。电容的充放电会对信号存在一个非线性的改变，对原始的波形造成扭曲和失真。

参考图12至15，热释电红外传感器输出引脚的输出电压一般为0.01mV～20mV，热释电红外传感器在应用到具体控制电路时，热释电红外传感器的输出端经过耦合电容后接两级以上的运算放大器(或其它放大电路)，进行成百上千、甚至上万倍大倍数的放大后才能进行采集。运算放大器可以是在热释电红外传感器和IC(或者MCU)之间的独立的电路，如图13,所示也有集成到IC中。同样的，微波感应模块的多普勒中频信号输出的电压一般为0.1mV～500mV，多普勒中频信号的输出与IC(或者MCU)之间通过一耦合电容后接两级以上的运算放大器进行成百上千、甚至上万倍大倍数的放大后才能进行采集。运算放大器可以是在微波感应器和IC之间的独立的电路，如图15所示也有集成到IC中。如此，隔直的耦合电容造成的波形的失真经过运算放大器的放大，尤其是大倍率的放大，失真变得更加严重。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种人体感应信号处理电路及控制系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种人体感应信号处理电路，包括依次电连接的人体感应模块、信号传输模块和微控制器；

所述人体感应模块对人体活动进行探测并输出感应信号；

所述信号传输模块以使感应信号以直流分量叠加交流分量同时通过的方式传输至所述微控制器；

所述微控制器以与所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的模数转换参考电压对所述感应信号进行模数转换与/或识别处理。

优选地，与所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的所述模数转换参考电压大于等于所述直流分量和交流分量的叠加值，且小于所述微控制器的VCC引脚供电电压的二分之一。

优选地，与所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的所述模数转换参考电压≥0.3V，且≤1.6V。

优选地，与所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的所述模数转换参考电压为0.5V。

优选地，所述信号传输模块被设置为一导体，或者，所述信号传输模块为能使直流分量叠加交流分量通过的元器件或电路。

优选地，所述人体感应模块为热释电红外感应模块或微波感应模块。

优选地，所述微控制器的模数转换位数为12位及以上。

优选地，所述微控制器包括参考电压转换器，所述微控制器基于所述参考电压转换器转换后的模数转换参考电压对所述感应信号模数转换、识别以输出控制信号或人体存在判断结果。

优选地，所述参考电压转换器将所述微控制器外部对VCC引脚的供电转换为模数转换参考电压。

优选地，所述微控制器包括逻辑控制单元、以及信号处理模块，所述参考电压转换器电连接所述信号处理模块，所述信号处理模块对所述人体感应模块感应的信号采集处理后传递至所述逻辑控制单元，所述逻辑控制单元输出控制信号或人体存在判断结果。

优选地，所述微控制器基于所述参考电压转换器转换后的模数转换参考电压对所述感应信号模数转换、并识别其中信号数值，根据对所述信号数值识别输出控制信号或人体存在判断结果。

优选地，所述信号处理模块包括串联的信号采集单元、算法单元，所述信号采集单元连接所述人体感应模块，所述算法单元连接所述逻辑控制单元，所述参考电压转换器电连接所述信号采集单元。

优选地，所述逻辑控制单元输出控制信号包括高低电平、或者PWM信号、或者符合相关通讯协议的信号。

优选地，所述人体感应模块和所述微控制器之间设置有滤波电路。

优选地，所述滤波电路包括串联的第一电阻、第二电阻、以及连接在所述第一电阻、第二电阻之间后接地的电容；或，

所述滤波电路包括串联的第一电阻、电感、以及连接在所述第一电阻、电感之间后接地的电容。

优选地，所述微波感应模块包括混频检波单元以及与所述混频检波单元通信连接的振荡电路单元、天线单元。

一种控制系统，包括所述热释电红外传感与微波传感信号处理电路、以及与所述微控制器连接的待控制系统。

优选地，所述待控制系统包括继电器、调光电源、网络通信模块中的一种。

实施本实用新型的人体感应信号处理电路及控制系统，具有以下有益效果：人体感应器和微控制器MCU之间不需要隔直耦合电容对感应信号的直流分量进行隔离，避免了隔直耦合电容充放电所造成的感应信号传输的延迟、和对感应信号非线性改变带来的失真，提高了感应信号传输的实时性和探测的可靠性。另外，不再需要运算放大器对感应信号进行放大，或者仅需一级运算放大器和/或其它具备信号放大能力的半导体器件做低倍数放大，感应信号中的直流分量和失真不会被放大或大倍率放大，使它们得以有效抑制，而结合以与所述直流分量相适配的低模数转换参考电压对所述感应信号进行模数转换，则同位数情况下提高了对感应信号模数转换的采样精度，能够对含有直流分量的感应信号进行模数转换、最终使人体感应的实时性、探测结果可靠性、抗干扰能力都得到提高，也有利于产品微型化。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例中的人体感应信号处理电路的原理示意图；

图2是图1中人体感应信号处理电路的人体感应模块为热释电红外感应模块时的电路示意图；

图3是图2中的电路带有滤波电路时的示意图；

图4是图2中的电路带有另一滤波电路时的示意图；

图5是图1中人体感应信号处理电路的人体感应模块为微波感应模块时的电路示意图；

图6是图5的中的电路带有滤波电路时的示意图；

图7是图5中的电路带有另一滤波电路时的示意图；

图8是基于人体感应的信号处理电路的人体感应信号的处理流程示意图；

图9是人体感应信号处理电路通过继电器对灯具进行控制的电路示意图；

图10是人体感应信号处理电路的微控制器的OUT引脚的控制信号电连接调光电源实现对LED灯的调光的电路示意图；

图11是人体感应信号处理电路的微控制器的OUT引脚的控制信号电连接网络通信模块的电路示意图；

图12是背景技术中热释电红外传感器通过电容、放大器连接微控制器的电路示意图；

图13是背景技术中热释电红外传感器通过电容、放大器连接微控制器的另一电路示意图；

图14是背景技术中微波感应模块通过电容、放大器连接微控制器的电路示意图；

图15是背景技术中微波感应模块通过电容、放大器连接微控制器的另一电路示意图；

图16是ADC与微控制器MCU连接的示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图7所示，本实用新型一个优选实施例中的人体感应信号处理电路包括依次电连接的人体感应模块、信号传输模块和微控制器。

人体感应模块对人体活动进行探测并输出感应信号；所述信号传输模块让以使感应信号以直流分量叠加交流分量同时通过的方式传输至所述微控制器。

所述微控制器以与所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的模数转换参考电压对所述感应信号进行模数转换与/或识别处理。

其中人体感应模块又可称为人体感应器，用于人体存在的探测，并根据探测输出感应信号。

这样，人体感应器和微控制器MCU之间不需要隔直耦合电容对感应信号的直流分量进行隔离，避免了隔直耦合电容充放电所造成的感应信号传输的延迟、和对感应信号非线性改变带来的失真，提高了感应信号传输的实时性和探测的可靠性。另外，不再需要运算放大器对感应信号进行放大，或者仅需一级运算放大器和/或其它具备信号放大能力的半导体器件做低倍数放大，感应信号中的直流分量和失真不会被放大或大倍率放大，使它们得以有效抑制，而结合以与所述直流分量相适配的低模数转换参考电压对所述感应信号进行模数转换，则同位数情况下提高了对感应信号模数转换的采样精度，能够对含有直流分量的感应信号进行模数转换、最终使人体感应的实时性、探测结果可靠性、抗干扰能力都得到提高，也有利于产品微型化。

在一些实施例中，与所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的所述模数转换参考电压大于等于所述直流分量和交流分量的叠加值，且小于所述微控制器的VCC引脚供电电压的二分之一。

进一步地，与所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的所述模数转换参考电压≥0.3V，且≤1.6V。

优选地，与所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的所述模数转换参考电压为0.5V。

信号传输模块被设置为一导体，或者，所述信号传输模块为能使直流分量叠加交流分量通过的元器件或电路。

通常，人体感应模块为热释电红外感应模块(PIR)或微波感应模块；人体感应模块对人体进行探测并输出感应信号，微控制器根据人体移动输出判断结果。

优选地，微控制器的模数转换位数为12位及以上，微控制器包括参考电压转换器，所述微控制器基于所述参考电压转换器转换后的模数转换参考电压对所述感应信号模数转换、识别以输出控制信号或人体存在判断结果。

进一步地，微控制器基于所述参考电压转换器转换后的模数转换参考电压对所述感应信号模数转换、并识别其中信号数值，根据对所述信号数值识别输出控制信号或人体存在判断结果。

参考电压转换器将微控制器外部对VCC引脚的供电转换为低模数转换参考电压。

同样位数的采集单元能实现更高识别转换精度，运算放大器、耦合电容等的简化等，有利于降低产品的成本。

如图2、3、4所示，人体感应器可以是热释电红外传感器(即PIR)，同理感应信号对应可以是PIR输出信号。当人体感应器是热释电红外传感器，输出的PIR信号电压一般在0.01mV～20mV范围。

如图5、6、7所示，或者，人体感应器也可以是基于多普勒效应原理的微波感应模块，感应信号对应多普勒中频信号。当人体感应器是微波感应模块时，输出的多普勒中频信号输出的电压一般为0.1mV～500mV。

进一步地，微控制器包括逻辑控制单元、以及信号处理模块，参考电压转换器电连接所述信号处理模块，信号处理模块对人体感应模块感应的信号采集处理后传递至逻辑控制单元，所述逻辑控制单元输出控制信号或人体存在判断结果。

进一步地，信号处理模块包括串联的信号采集单元、算法单元，信号采集单元连接人体感应模块，算法单元连接逻辑控制单元，参考电压转换器电连接所述信号采集单元。

进一步地，逻辑控制单元输出控制信号还可包括高低电平、或者PWM信号、或者符合相关通讯协议的信号。

人体感应器的输出感应信号电连接MCU的A/D转换输入引脚，进而连接信号采集单元对信号采集单元进行输入。参考电压转换器将MCU外部对VCC引脚的供电转换为模数转换参考电压。

VCC引脚的输入电压一般为5V或3.3V。参考电压转换器将微控制器外部对VCC引脚的供电转换为模数转换参考电压,模数转换参考电压≦1.6V，如1.6V、1.0V、0.5V。

结合到PIR、及多普勒中频信号输出的电压，模数转换参考电压优选为0.5V，或者低于0.5V。

参考电压转换器转换形成的模数转换参考电压电连接信号采集单元作信号采集单元的模数转换参考电压。信号采集单元在模数转换参考电压辅助下对感应信号(为模拟信号)进行模数转换，形成数字信号并输入算法单元。

算法单元对来自信号采集单元的数字信号进行软件滤波、存储、运算处理，其中的软件滤波需要将电网的工频信号、尖峰信号、低频率信号滤除，将滤波后的结果暂时缓存并在特征判断的时候调出其储存的数据，当判断是人体有人体移动(即信号数值)则输出判断结果，并将处理结果电输入逻辑控制单元。逻辑控制单元根据算法单元的处理结果，生成控制信号并经过OUT引脚输出。

如图16所示，A/D转换器一般指模数转换器，模数转换器即A/D转换器，或简称ADC，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。

原理概述：

模拟数字转换器的分辨率是指，对于允许范围内的模拟信号，它能输出离散数字信号值的个数。这些信号值通常用二进制数来存储，因此分辨率经常用比特作为单位，且这些离散值的个数是2的幂指数。例如，一个具有8位分辨率的模拟数字转换器可以将模拟信号编码成256个不同的离散值(因为2^8＝256)，从0到255(即无符号整数)或从-128到127(即带符号整数)，至于使用哪一种，则取决于具体的应用。

其转换原理如下。

在启动信号控制下，首先置数选择逻辑电路，给逐次逼近寄存器最高位置“1”，经D/A转换成模拟量后与输入模拟量进行比较，电压比较器给出比较结果。如果输入量大于或等于经D/A变换后输出的量，则比较器为1，否则为0，置数选择逻辑电路根据比较器输出的结果，修改逐次逼近寄存器中的内容，使其经D/A变换后的模拟量逐次逼近输入模拟量。这样经过若干次修改后的数字量，便是A/D转换结果的量。

现逼近型A/D大多采用二分搜索法，即首先取允许电压最大范围的1/2值与输入电压值进行比较，也就是首先最高为“1”，其余位为“0”。如果搜索值在此范围内，则再取范围的1/2值，即次高位置“1”。如果搜索值不在此范围内，则应以搜索值的最大允许输入电压值的另外1/2范围，即最高位为“0”，依次进行下去，每次比较将搜索范围缩小1/2，具有n位的A/D变换，经n次比较，即可得到结果。逐次逼近法变换速度较快，所以集成化的A/D芯片多采用上述方法。

A/D转换需外部启动控制信号才能进行，分为脉冲启动和电平启动两种，使用脉冲启动的芯片有ADC0804、ADC0809、ADC1210等。使用电平启动的芯片有ADC570、ADC571、ADC572等。这一启动信号由CPU提供，当A/D转换器被启动后，通过二分搜索法经n次比较后，逐次逼近寄存器的内容才是转换好的数字量。因此，必须在A/D转换结束后才能从逐次逼近寄存器中取出数字量。为此D/A芯片专门设置了转换结束信号引脚，向CPU发转换结束信号，通知CPU读取转换后的数字量，CPU可以通过中断或查询方式检测A/D转换结束信号，并从A/D芯片的数据寄存器中取出数字量。

具体来说，现有技术中，无论热释电红外感应模块输出的PIR信号还是微波感应模块输出的多普勒中频信号，它们感应信号均具有直流分量，需要通过隔直的耦合电容将直流分量隔离后，再往微控制器传输。PIR信号和多普勒中频信号本身已是比较微弱的信号，一般是毫伏级，通过隔直的耦合电容隔离了直流分量，PIR信号和多普勒中频信号的信号进一步大幅变弱，另外，由于现有的微控制器的一般采用的是较高的模数转换参考电压，如2伏、3伏、甚至5伏等，以现有技术中采集单元的模数转换参考电压为5V、位数为12位为例，则模数转换过程中，分段量化中每段的电压为：5V/4096＝0.00122V，即1.22mV，它的转换精度为1.22mV，对于感应信号电压在0.01mV～1.22mV的变化时无法被识别和转换的，所以需要通过两级或以上的运算放大器或者一级大倍率的运算放大器放大后才能进行模数转换和识别。

而本实用新型中，一方面，由于信号传输模块让所述感应信号以直流分量叠加交流分量同时通过的方式传输至所述微控制器3，即不再需要隔直的耦合电容对直流分量进行隔离，感应信号中直流分量叠加交流分量同时传输至所述微控制器，感应信号不存在被大幅变弱的问题，另一方面，由于所述微控制器以与所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的模数转换参考电压对所述感应信号进行模数转换与/或识别处理，即假如感应信号中直流分量为0.3伏，交流分量最高值为0.2伏，即直流分量和交流分量的叠加值最高为0.5伏，那么所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的模数转换参考电压只需略大于0.5伏就可以对感应信号进行完整的模数转换和识别。以模数转换参考电压为0.5伏，位数为12位为例，则0.5V/4096＝0.000122V，即转换精度为0.122mV，即只要变化大于0.122mV的都能够被识别和转换，所以在位数相同的情况下，模数转换的识别精度能够显著的提高。由于模数转换参考电压是与所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的，所以不存在信号无法被完整模数转换的问题，同时不需要运算放大器或者只需较小倍率的运算放大器放大，就直接可以对感应信号进行模数转换和识别处理。这样，由于不再需要隔直耦合电容对感应信号的直流分量进行隔离，避免了隔直耦合电容充放电所造成的感应信号传输的延迟、和对感应信号非线性改变带来的失真，提高了感应信号传输的实时性；不再需要运算放大器对感应信号进行放大，或者仅需一级运算放大器和/或其它具备信号放大能力的半导体器件做低倍数放大，失真和噪声信号不会被放大或大倍率放大，使它们得以有效抑制，提高了人体传感过程的抗干扰性和探测结果的可靠性、结构的简化，也更有利于产品微型化、芯片化。

结合图3、4、6、7所示，人体感应模块和微控制器之间设置有滤波电路，PIR和MCU之间、或者微波感应模块与MCU可以设置一滤波电路对噪声信号过滤后再输入MCU的A/D转换输入引脚，以进一步提高抗干扰能力。

滤波电路可以是由RC组成的滤波电路，或者是LC组成的滤波电路。另外，滤波的输出至MCU前，进一步串联一电阻R1以提高对噪声的抑制能力。

进一步地，滤波电路包括串联的第一电阻、第二电阻、以及连接在第一电阻、第二电阻之间后接地的电容；

滤波电路包括串联的第一电阻、电感、以及连接在第一电阻、电感之间后接地的电容。

微波感应模块包括混频检波单元以及与混频检波单元通信连接的振荡电路单元、天线单元。

人体感应器和微控制器，以及相关电路组成可采用分体式结构，但在某些优选实施例中，也可以将所述人体感应器和微控制器同时集成在一个模块或以集成电路方式集成在一个芯片上。即人体感应器、参考电压转换器、信号采集单元、算法单元、逻辑控制单元、以及其它人体感应器和微控制器之间的电路等被集成在一个模块或以集成电路方式集成在一个芯片上，以进一步提高感应信号传输、处理的实时性，以及进一步简化电路结构与微型化。

如图8所示，基于人体感应的信号处理电路的人体感应信号的处理方法和过程包括：

人体感应步骤：

人体感应器探测人体的移动、微动甚至人体的呼吸/心跳信息，并转换并输出感应信号。具体来说，当人体感应器为PIR时，有人进入热释电红外传感器探测区域，人体红外辐射通过菲涅尔透镜聚焦，并被热释电红外传感器接收，热释电红外传感器在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，输出引脚便会有与人体一致的变化信号输出，即PIR信号。当人体感应器为基于多普勒效应原理的微波感应模块时，微波感应模块向探测范围内发射连续微波波束或者脉冲微波波束，同时接收该微波波束被相应物体反射形成的一反射回波，并在后续基于多普勒效应原理通过混频检波的方式生成对应于激励信号和回波信号的频率差异的一多普勒中频信号，由于多普勒中频信号为对相应人体的活动(如人体移动、微动甚至呼吸/心跳)的反馈，微波感应模块向MCU输出多普勒中频信号。

基于模数转换参考电压的模数信号转换步骤：

MCU内的参考电压转换器将外部对VCC引脚的供电转换形成的模数转换参考电压并电连接信号采集单元作为信号采集单元的模数转换参考电压。模数转换参考电压为≦2.5V，如2.5V、1.5V、0.5V，优选为0.5V。信号采集单元基于该模数转换参考电压，对人体感应器的感应信号进行模数转换。转换过程中，包括对模数转换参考电压根据采集单元的编码位数进行分段量化，分段量化的电压值应该满足感应信号对信号采集单元的直接输入要求；对感应信号进行采样和缓存、并基于分段量化对其进行编码进而转换为数字信号。

信号数值识别步骤：

算法单元对来自信号采集单元的数字信号进行软件滤波、存储、运算处理，其中的软件滤波需要将电网的工频信号、尖峰信号、低频率信号滤除，将滤波后的结果暂时缓存并在特征判断的时候调出其储存的数据，当判断是人体有人体移动(即信号数值)则输出判断结果，并将处理结果电输入逻辑控制单元。通过算法单元及逻辑控制单元可以对符合预设阀值的信号变化进行识别，并判断是否存在信号数值。根据不同的阀值设置，可以将信号数值与人体的移动、微动甚至人体的呼吸或心跳信号相对应。例如符合某预设阀值的信号数值，可以对应人体的移动；符合另一预设阀值的信号数值，可以对应人体的呼吸等。某预设阀值可以是基于数字信号大小变化阀值、跳变持续时间长度阀值等或者它们组合形成的一个阀值，即可以通过对跳变幅度、持续时间等对人体存在状态进行区分，最终得到识别结果。

基于信号数值的识别输出控制信号步骤：

逻辑控制单元根据识别到的信号数值或者人体存在状态，通过OUT引脚输出相对应的控制信号。控制信号可以是高低电平、或者PWM波形/信号、或者符合相关通讯协议的波形或信号。由于跳变波形可以跟人体的移动、微动、甚至人体的呼吸、心跳的关联，即人体不同存在状态关联，所以控制信号可以根据人体存在状态相对应设备的控制策略来生成控制信号。

结合图9至图11所示，本申请另一实施例中的人体感应信号处理电路、以及与微控制器连接的待控制系统。待控制系统包括继电器、调光电源、网络通信模块中的一种。

逻辑控制单元根据识别到的信号数值，通过OUT引脚输出相对应的控制信号时，根据控制对象待控制系统的不同，输出的控制信号有多种。

如图9，为通过继电器对灯具等进行控制。OUT引脚的控制信号可以是高低电平，例如可以是：当信号数值为对应为人体的移动，则可以将控制信号的高电平对应为继电器的闭合，即人体感应器探测到人体移动，OUT引脚输出高电平，使继电器的闭合，灯具打开。当人体感应器探测到人体呼吸信号，OUT引脚同样输出高电平，使继电器的闭合，灯具维持打开状态；当人体感应器探测到人体存在，OUT引脚同样输出低电平，使继电器的打开，灯具关闭等。同样，当OUT引脚电连接报警器时，也可以输出高低电平进行控制报警与否。

如图10，为OUT引脚的控制信号电连接调光电源实现对LED灯的调光。OUT引脚可以输出PWM波形或信号以实现控制。

如图11，为OUT引脚的控制信号电连接网络通信模块，并对组网上的控制器或与控制相关的设备进行控制。网络通信模块可以有线网络模块、也可以无线网络模块，如：蓝牙、wifi、Zigbee等模块。

本申请解决的技术问题是：

解决人体感应信号被放大造成信号失真、抗干扰能力低的问题；

解决信号延迟、非实时的问题。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (18)

1.一种人体感应信号处理电路，其特征在于，包括依次电连接的人体感应模块、信号传输模块和微控制器；

所述人体感应模块对人体活动进行探测并输出感应信号；

所述信号传输模块以使感应信号以直流分量叠加交流分量同时通过的方式传输至所述微控制器；

所述微控制器以与所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的模数转换参考电压对所述感应信号进行模数转换与/或识别处理。

2.根据权利要求1所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，与所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的所述模数转换参考电压大于等于所述直流分量和交流分量的叠加值，且小于所述微控制器的VCC引脚供电电压的二分之一。

3.根据权利要求2所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，与所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的所述模数转换参考电压≥0.3V，且≤1.6V。

4.根据权利要求2所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，与所述直流分量和交流分量的叠加值相适配的所述模数转换参考电压为0.5V。

5.根据权利要求1至4任一项所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，所述信号传输模块被设置为一导体，或者，所述信号传输模块为能使直流分量叠加交流分量通过的元器件或电路。

6.根据权利要求1至4任一项所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，所述人体感应模块为热释电红外感应模块或微波感应模块。

7.根据权利要求1至4任一项所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，所述微控制器的模数转换位数为12位及以上。

8.根据权利要求1至4任一项所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，所述微控制器包括参考电压转换器，所述微控制器基于所述参考电压转换器转换后的模数转换参考电压对所述感应信号模数转换、识别以输出控制信号或人体存在判断结果。

9.根据权利要求8所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，所述参考电压转换器将所述微控制器外部对VCC引脚的供电转换为模数转换参考电压。

10.根据权利要求8所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，所述微控制器包括逻辑控制单元、以及信号处理模块，所述参考电压转换器电连接所述信号处理模块，所述信号处理模块对所述人体感应模块感应的信号采集处理后传递至所述逻辑控制单元，所述逻辑控制单元输出控制信号或人体存在判断结果。

11.根据权利要求8所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，所述微控制器基于所述参考电压转换器转换后的模数转换参考电压对所述感应信号模数转换、并识别其中信号数值，根据对所述信号数值识别输出控制信号或人体存在判断结果。

12.根据权利要求10所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，所述信号处理模块包括串联的信号采集单元、算法单元，所述信号采集单元连接所述人体感应模块，所述算法单元连接所述逻辑控制单元，所述参考电压转换器电连接所述信号采集单元。

13.根据权利要求10所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，所述逻辑控制单元输出控制信号包括高低电平、或者PWM信号、或者符合相关通讯协议的信号。

14.根据权利要求1至4任一项所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，所述人体感应模块和所述微控制器之间设置有滤波电路。

15.根据权利要求14所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，所述滤波电路包括串联的第一电阻、第二电阻、以及连接在所述第一电阻、第二电阻之间后接地的电容；或，

所述滤波电路包括串联的第一电阻、电感、以及连接在所述第一电阻、电感之间后接地的电容。

16.根据权利要求6所述的人体感应信号处理电路，其特征在于，所述微波感应模块包括混频检波单元以及与所述混频检波单元通信连接的振荡电路单元、天线单元。

17.一种控制系统，其特征在于，包括权利要求1至16任一项所述人体感应信号处理电路、以及与所述微控制器连接的待控制系统。

18.根据权利要求17所述的控制系统，其特征在于，所述待控制系统包括继电器、调光电源、网络通信模块中的一种。

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