CN214851933U - 红外人体感应无线控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种红外人体感应无线控制器，属于红外人体感应技术领域，包括红外探头、人体感应模块、MCU模块、无线通信模块和电源模块，所述红外探头与人体感应模块电连接，所述人体感应模块和无线通信模块均与MCU模块电连接，所述电源模块用于连接电池，并将电池电压转化为供电电压给人体感应模块、MCU模块和无线通信模块供电。本实用新型中，采用热释电红外传感器检测人体红外信号，检测的角度大、距离远，采用MCU模块和无线通信模块进行远程信号传输，使MCU模块能够方便地和远程终端进行数据交互，从而能够方便地实现远程控制和设备联动，结构简单，实用性强。

Description

红外人体感应无线控制器

技术领域

本实用新型属于红外人体感应器技术领域，涉及一种红外人体感应无线控制器。

背景技术

传统人体感应主要有两种方式，分别为红外对射遮挡式和红外三极管探测红外光,红外对射遮挡式顾名思义即红外光栅阵列，当有物体遮挡红外光时就发出感应信号，该方式存在着不能区分人和物，灵活度不够，容易误报，安装不方便等缺点。另外一种控制方式为红外三极管探测红外光，是基于人体会发出红外光，当人靠近红外三极管时，红外光比环境光强，光敏三极管就会有感应信号出来，该方式对人体的探测距离近，探测范围很窄，容易受太阳光干扰，安装不方便，应用范围有限的缺点。

随着技术的发展，红外对射遮挡式和红外三极管探测红外光的方式已经不能适应于市场的要求，且现市场上还没有一种技术可以实现低成本、小体积、抗干扰强、远程传输信号、还可设备联动的人体感应远程控制装置。因此，有必要设计一种能够远程传输信号、还可设备联动的小型红外人体感应无线控制器。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能够远程传输信号、还可设备联动的小型红外人体感应无线控制器。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种红外人体感应无线控制器，包括红外探头、人体感应模块、MCU模块、无线通信模块和电源模块，所述红外探头为热释电红外传感器；所述红外探头与人体感应模块电连接，所述人体感应模块和无线通信模块均与MCU模块电连接，所述电源模块用于连接电池，并将电池电压转化为供电电压给人体感应模块、MCU模块和无线通信模块供电。

进一步的，所述人体感应模块包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C4、电容C7、电容C17和芯片U2，所述芯片U2为人体红外感应芯片；

所述芯片U2的电源正极引脚VDD连接供电电压，所述芯片U2的电源正极引脚VDD还与电容C17的正端电连接，所述电容C17的负端接地，所述电容C7与电容C17并联；

所述芯片U2的电源负极引脚VSS连接模拟地，所述模拟地通过电阻R5与电源地连接，所述电阻R7与电阻R5并联；

所述芯片U2的探头信号输入引脚PIR与红外探头的S端电连接，所述芯片U2的探头信号输入引脚PIR还通过电阻R8连接模拟地，所述电容C4与电阻R8并联；所述红外探头的D端连接供电电压，G端连接模拟地；

所述芯片U2的光敏度调节引脚CDS通过电阻R9与其电源正极引脚VDD电连接；

所述芯片U2的定时控制输入引脚TCI通过电阻R6与其电源正极引脚VDD电连接，所述芯片U2的定时控制输入引脚TCI还通过电阻R10连接模拟地；

所述芯片U2的感应灵敏度调节引脚SENS通过电阻R12与其电源正极引脚VDD电连接，所述芯片U2的感应灵敏度调节引脚SENS还通过电阻R11连接模拟地；

所述芯片U2的控制信号输出引脚OUT通过电阻R13与MCU模块电连接。

进一步的，所述MCU模块包括电阻R20、电容C1、电容C6和芯片U1，所述芯片U1为MCU芯片，所述芯片U1的电源正极引脚VDD连接供电电压，所述芯片U1的电源正极引脚VDD还通过电容C1连接电源地；所述芯片U1的引脚MCLR通过电阻R20连接供电电压，所述芯片U1的引脚MCLR还通过电容C6连接电源地，所述芯片U1的引脚RB0与人体感应模块电连接，所述芯片U1的引脚RA5、引脚RB1、引脚RB2、引脚RB3、引脚RB4、引脚RC3、引脚RC4、引脚RC5均与无线通信模块电连接。

进一步的，所述无线通信模块包括电感L1、电容C11、电容C12、电容C20和芯片U4，所述芯片U4为无线通信芯片，所述芯片U4的电源正极引脚VCC与电感L1的第一端电连接，所述电感L1的第一端通过电容C11连接电源地，所述电容C12与电容C11并联，所述电感L1的第二端连接供电电压，所述电感L1的第二端还与电容C20的正端电连接，所述电容C20的负端连接电源地；所述芯片U4的电源负极引脚VSS连接电源地；所述芯片U4的引脚433_SI、引脚433_SCLK、引脚433_SO、引脚433_NSS、引脚433_NRESET、引脚433_DIO0、引脚433_DIO1和引脚433_DIO3均与MCU模块电连接。

进一步的，所述电源模块包括电容C2、电容C3、电容C8、电容C13、电容C16、电容C18、电感L2、二极管D1和芯片U6，所述芯片U6为稳压芯片；

所述芯片U6的输入端与二极管D1的负端电连接，所述二极管D1的正端用于连接电池的正极；所述二极管D1的负端还与电容C18的正端电连接，所述电容C18的负端连接电源地，所述电容C8与电容C18并联；

所述芯片U6的接地端连接电源地，所述电源地用于连接电池的负极；

所述芯片U6的输出端与电感L2的第一端电连接，所述电感L2的第一端通过电容C2连接电源地，所述电容C13与电容C2并联；所述电感L2的第二端作为电源模块的输出端输出供电电压，所述电感L2的第二端与电容C16的正端电连接，所述电容C16的负端连接电源地，所述电容C3与电容C16并联。

进一步的，还包括一电量采样模块，所述电量采样模块电连接于所述MCU模块与所述电源模块之间；所述电量采样模块包括电阻R1和电阻R4，所述电阻R1的第一端与二极管D1的负端电连接，所述电阻R1的第二端与电阻R4的第二端电连接，所述电阻R4的第二端与MCU模块电连接，所述电阻R4的第一端连接电源地。

进一步的，还包括报警模块，所述报警模块用于在红外探头检测到人体红外信号后发出报警提示。

进一步的，所述报警模块包括电阻R3和发光二极管LED2，所述发光二极管LED2的正端连接供电电压，负端通过电阻R3与MCU模块电连接。

进一步的，所述报警模块还包括电阻R2和发光二极管LED1，所述发光二极管LED1的正端连接供电电压，负端通过电阻R2与MCU模块电连接。

本实用新型中，采用热释电红外传感器检测人体红外信号，检测的角度大、距离远，采用MCU模块和无线通信模块进行远程信号传输，使MCU模块能够方便地和远程终端进行数据交互，从而能够方便地实现远程控制和设备联动，结构简单，实用性强。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型一种红外人体感应无线控制器的一个优选实施例的结构框图；

图2和图3为人体感应模块的电路图；

图4、图5和图6为MCU模块的电路图；

图7为无线通信模块的电路图；

图8为电源模块的电路图；

图9为报警模块的电路图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型提供一种红外人体感应无线控制器，如图1所示，本实用新型一种红外人体感应无线控制器的一个优选实施例包括红外探头、人体感应模块、MCU模块、无线通信模块和电源模块，所述红外探头为热释电红外传感器，优选为RE200B双探测元热释电红外传感器。所述红外探头与人体感应模块电连接，所述人体感应模块和无线通信模块均与MCU模块电连接，所述电源模块用于连接电池，并将电池电压转化为供电电压给人体感应模块、MCU模块和无线通信模块供电；本实施例中电源模块将3.7V锂电池的输出电压转化为3.3V供电电压。所述人体感应模块用于通过红外探头检测人体红外信号，所述MCU模块用于在人体感应模块检测到人体红外信号时，通过无线通信模块向外发送报警信号，使用户可以通过无线网络接收报警信号，以及进行远程控制，不受距离的限制。

如图2和图3所示，所述人体感应模块包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C4、电容C7、电容C17和芯片U2，所述芯片U2为人体红外感应芯片，优选为AS084-SD1芯片。所述芯片U2的电源正极引脚VDD连接3.3V供电电压，所述芯片U2的电源正极引脚VDD还与电容C17的正端电连接，所述电容C17的负端接地，所述电容C7与电容C17并联；所述芯片U2的电源负极引脚VSS连接模拟地AGND，所述模拟地AGND通过电阻R5与电源地GND连接，所述电阻R7与电阻R5并联；所述芯片U2的探头信号输入引脚PIR与红外探头的S端电连接，所述芯片U2的探头信号输入引脚PIR还通过电阻R8连接模拟地AGND，所述电容C4与电阻R8并联；所述红外探头的D端连接3.3V供电电压，G端连接模拟地AGND；所述芯片U2的光敏度调节引脚CDS通过电阻R9与其电源正极引脚VDD电连接；所述芯片U2的定时控制输入引脚TCI通过电阻R6与其电源正极引脚VDD电连接，所述芯片U2的定时控制输入引脚TCI还通过电阻R10连接模拟地AGND；所述芯片U2的感应灵敏度调节引脚SENS通过电阻R12与其电源正极引脚VDD电连接，所述芯片U2的感应灵敏度调节引脚SENS还通过电阻R11连接模拟地AGND；所述芯片U2的控制信号输出引脚OUT通过电阻R13与MCU模块电连接。通过人体感应模块的以上电路，当有人进入检测区域时，能够实现对人体的探测。

如图4、图5和图6所示，所述MCU模块包括电阻R20、电容C1、电容C6和芯片U1，所述芯片U1为MCU芯片，优选为PIC18F26K22芯片。所述芯片U1的电源正极引脚VDD连接3.3V供电电压，所述芯片U1的电源正极引脚VDD还通过电容C1连接电源地GND；所述芯片U1的引脚MCLR通过电阻R20连接3.3V供电电压，所述芯片U1的引脚MCLR还通过电容C6连接电源地GND，所述芯片U1的引脚INT0与人体感应模块的电阻R13电连接。

如图7所示，所述无线通信模块包括电感L1、电容C11、电容C12、电容C20和芯片U4，所述芯片U4为无线通信芯片，优选为434-M芯片。所述芯片U4的电源正极引脚VCC与电感L1的第一端电连接，所述电感L1的第一端通过电容C11连接电源地GND，所述电容C12与电容C11并联，所述电感L1的第二端连接3.3V供电电压，所述电感L1的第二端还与电容C20的正端电连接，所述电容C20的负端连接电源地GND；所述芯片U4的电源负极引脚VSS连接电源地GND；所述芯片U4的引脚433_SI与MCU模块中芯片U1的引脚RC5电连接；所述芯片U4的引脚433_SCLK与芯片U1的引脚RC3电连接；所述芯片U4的引脚433_SO与芯片U1的引脚RC4电连接；所述芯片U4的引脚433_NSS与芯片U1的引脚RA5电连接；所述芯片U4的引脚433_NRESET与芯片U1的引脚RB3电连接；所述芯片U4的引脚433_DIO0与芯片U1的引脚RB1电连接；所述芯片U4的引脚433_DIO1与芯片U1的引脚RB2电连接；所述芯片U4的引脚433_DIO3与芯片U1的引脚RB4电连接。通过无线通信模块的以上电路，能够实现MCU模块与远程终端的数据交互。

如图8所示，所述电源模块包括电容C2、电容C3、电容C8、电容C13、电容C16、电容C18、电感L2、二极管D1和芯片U6，所述芯片U6为稳压芯片，优选为低压差线性稳压芯片HT7533-1 SOT-89。所述芯片U6的输入端与二极管D1的负端电连接，所述二极管D1的正端与插座J1的1脚电连接，所述插座J1的1脚用于连接电池的正极；所述二极管D1的负端还与电容C18的正端电连接，所述电容C18的负端连接电源地GND，所述电容C8与电容C18并联；所述芯片U6的接地端连接电源地GND，所述电源地GND与插座J1的2脚电连接，所述插座J1的2脚用于连接电池的负极；所述芯片U6的输出端与电感L2的第一端电连接，所述电感L2的第一端通过电容C2连接电源地GND，所述电容C13与电容C2并联；所述电感L2的第二端作为电源模块的输出端输出3.3V供电电压，所述电感L2的第二端与电容C16的正端电连接，所述电容C16的负端连接电源地GND，所述电容C3与电容C16并联。电源模块的以上电路能够提供稳定的3.3V供电电压，保证各模块正常工作。

为在电池电压较低时进行提醒，还可设置电量采样模块。所述电量采样模块包括电阻R1和电阻R4，所述电阻R1的第一端与二极管D1的负端电连接，所述电阻R1的第二端与电阻R4的第二端电连接，所述电阻R4的第二端与MCU模块中芯片U1的引脚RC2电连接，所述电阻R4的第一端连接电源地GND。电量采样模块的上述电路能够对电池电压进行采样，并反馈给MCU模块，实现对电池电量的监测。

如图9所示，为在检测到人体红外信号时发出报警提示，还可设置报警模块，所述报警模块用于在红外探头检测到人体红外信号后发出报警提示。所述报警模块包括电阻R3和发光二极管LED2，所述发光二极管LED2的正端连接3.3V供电电压，负端通过电阻R3与芯片U1的引脚RA0电连接，从而可在检测到人体红外信号时发出灯光报警，当然，所述报警模块也可采用声光报警装置，从而可在检测到人体红外信号时同时发出声音和灯光进行报警提示。

为在检测到电池电压较低时通过指示灯进行提醒，所述报警模块还可包括电阻R2和发光二极管LED1，所述发光二极管LED1的正端连接3.3V供电电压，负端通过电阻R2与芯片U1的引脚RA1电连接。

本实施例的工作如下：

如图1到图9所示，使用前，将电池的正极和负极分别与插座J1的1脚和2脚电连接，电池给电源模块供电，使电源模块产生3.3V供电电压，同时，电池的电压通过电阻R1和电阻R4分压后送到芯片U1的引脚RC2，供芯片U1检测，当电池电压正常(本实施例中为电池电压大于3.5V)时，U1的引脚RA1输出高电平，使发光二极管LED1处于熄灭状态；当电池电压较低(本实施例中为电池电压低于3.5V)时，芯片U1的引脚RA1输出脉冲信号，使发光二极管LED1闪烁，提示电池电量较低。同时，MCU模块还通过无线通信模块上报电池电量低的信息，提醒用户进行处置；MCU模块还可在上报信息后进入休眠状态，以避免电池过度放电而损坏。

电源模块产生3.3V供电电压后，人体感应模块、无线通信模块和MCU模块正常工作；人体感应模块通过红外探头对人体红外信号进行检测，当未检测到人体红外信号时，芯片U1的引脚RA0输出高电平，发光二极管LED2处于熄灭状态；当检测到人体红外信号时，芯片U2输出感应信号给芯片U1的引脚INT0，芯片U1的引脚RA0输出脉冲信号，使发光二极管LED2闪烁，提示有人进入检测范围。

另外，本实施例通过无线通信模块能够方便接入无线网络，以便于获取MCU模块的检测数据。用户可将终端软件(例如手机APP)通过无线网络与无线通信模块连接，从而使终端与MCU模块进行数据交互，当检测到人体红外信号或电池电压较低时，手机APP可同步接收到报警信号。例如，通信部分可由APP层(即应用层)、网络层、数据链路层，设备层构成。APP层主要实现人体感应的控制，如启动控制，计划控制，联动控制等；网络层和数据链路层主要起着桥梁的作用，实现控制数据的上下行。网络协议基于IEEE802.3以太网协议，拓展性极强，手机无论在何时何地均能控制。无线部分采用自有协议，专网专用，安全性极强。设备层即红外人体感应无线控制器，可由手机APP进行灵活控制。

当利用红外人体感应无线控制器进行防盗布防时，可与防盗报警器和灯光开关进行联动，当有检测到人体(小偷)时，可联动报警器发出报警声。还可在回家时通过手机APP控制MCU模块进入休眠状态，设置成撤防；离家时再使MCU模块工作，设置成布防，可有效避免主人在家时，自动报警的误报情况出现。

当利用红外人体感应无线控制器智能打开或关闭家用电器时，可在设定区域感应到人体时，控制灯光开关动作，让灯打开或者关闭；红外人体感应无线控制器还可联动其他执行设备，当感应到人时，可控制其他设备如插座、背景音乐等执行器打开或者关闭，实现人来即开人走即灭的智能化场景。

本实施例中，采用热释电红外传感器检测人体红外信号，检测的角度大、距离远，采用MCU模块和无线通信模块进行远程信号传输，使MCU模块能够方便地和远程终端进行数据交互，从而能够方便地实现远程控制和设备联动，结构简单，实用性强。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种红外人体感应无线控制器，其特征在于，包括红外探头、人体感应模块、MCU模块、无线通信模块和电源模块，所述红外探头为热释电红外传感器；所述红外探头与人体感应模块电连接，所述人体感应模块和无线通信模块均与MCU模块电连接，所述电源模块用于连接电池，并将电池电压转化为供电电压给人体感应模块、MCU模块和无线通信模块供电。

2.根据权利要求1所述的红外人体感应无线控制器，其特征在于，所述人体感应模块包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C4、电容C7、电容C17和芯片U2，所述芯片U2为人体红外感应芯片；

所述芯片U2的电源正极引脚VDD连接供电电压，所述芯片U2的电源正极引脚VDD还与电容C17的正端电连接，所述电容C17的负端接地，所述电容C7与电容C17并联；

所述芯片U2的电源负极引脚VSS连接模拟地，所述模拟地通过电阻R5与电源地连接，所述电阻R7与电阻R5并联；

所述芯片U2的探头信号输入引脚PIR与红外探头的S端电连接，所述芯片U2的探头信号输入引脚PIR还通过电阻R8连接模拟地，所述电容C4与电阻R8并联；所述红外探头的D端连接供电电压，G端连接模拟地；

所述芯片U2的光敏度调节引脚CDS通过电阻R9与其电源正极引脚VDD电连接；

所述芯片U2的定时控制输入引脚TCI通过电阻R6与其电源正极引脚VDD电连接，所述芯片U2的定时控制输入引脚TCI还通过电阻R10连接模拟地；

所述芯片U2的感应灵敏度调节引脚SENS通过电阻R12与其电源正极引脚VDD电连接，所述芯片U2的感应灵敏度调节引脚SENS还通过电阻R11连接模拟地；

所述芯片U2的控制信号输出引脚OUT通过电阻R13与MCU模块电连接。

3.根据权利要求1所述的红外人体感应无线控制器，其特征在于，所述MCU模块包括电阻R20、电容C1、电容C6和芯片U1，所述芯片U1为MCU芯片，所述芯片U1的电源正极引脚VDD连接供电电压，所述芯片U1的电源正极引脚VDD还通过电容C1连接电源地；所述芯片U1的引脚MCLR通过电阻R20连接供电电压，所述芯片U1的引脚MCLR还通过电容C6连接电源地，所述芯片U1的引脚RB0与人体感应模块电连接，所述芯片U1的引脚RA5、引脚RB1、引脚RB2、引脚RB3、引脚RB4、引脚RC3、引脚RC4、引脚RC5均与无线通信模块电连接。

4.根据权利要求1所述的红外人体感应无线控制器，其特征在于，所述无线通信模块包括电感L1、电容C11、电容C12、电容C20和芯片U4，所述芯片U4为无线通信芯片，所述芯片U4的电源正极引脚VCC与电感L1的第一端电连接，所述电感L1的第一端通过电容C11连接电源地，所述电容C12与电容C11并联，所述电感L1的第二端连接供电电压，所述电感L1的第二端还与电容C20的正端电连接，所述电容C20的负端连接电源地；所述芯片U4的电源负极引脚VSS连接电源地；所述芯片U4的引脚433_SI、引脚433_SCLK、引脚433_SO、引脚433_NSS、引脚433_NRESET、引脚433_DIO0、引脚433_DIO1和引脚433_DIO3均与MCU模块电连接。

5.根据权利要求1所述的红外人体感应无线控制器，其特征在于，所述电源模块包括电容C2、电容C3、电容C8、电容C13、电容C16、电容C18、电感L2、二极管D1和芯片U6，所述芯片U6为稳压芯片；

所述芯片U6的输入端与二极管D1的负端电连接，所述二极管D1的正端用于连接电池的正极；所述二极管D1的负端还与电容C18的正端电连接，所述电容C18的负端连接电源地，所述电容C8与电容C18并联；

所述芯片U6的接地端连接电源地，所述电源地用于连接电池的负极；

所述芯片U6的输出端与电感L2的第一端电连接，所述电感L2的第一端通过电容C2连接电源地，所述电容C13与电容C2并联；所述电感L2的第二端作为电源模块的输出端输出供电电压，所述电感L2的第二端与电容C16的正端电连接，所述电容C16的负端连接电源地，所述电容C3与电容C16并联。

6.根据权利要求5所述的红外人体感应无线控制器，其特征在于，还包括一电量采样模块，所述电量采样模块电连接于所述MCU模块与所述电源模块之间；所述电量采样模块包括电阻R1和电阻R4，所述电阻R1的第一端与二极管D1的负端电连接，所述电阻R1的第二端与电阻R4的第二端电连接，所述电阻R4的第二端与MCU模块电连接，所述电阻R4的第一端连接电源地。

7.根据权利要求1所述的红外人体感应无线控制器，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块用于在红外探头检测到人体红外信号后发出报警提示。

8.根据权利要求7所述的红外人体感应无线控制器，其特征在于，所述报警模块包括电阻R3和发光二极管LED2，所述发光二极管LED2的正端连接供电电压，负端通过电阻R3与MCU模块电连接。

9.根据权利要求8所述的红外人体感应无线控制器，其特征在于，所述报警模块还包括电阻R2和发光二极管LED1，所述发光二极管LED1的正端连接供电电压，负端通过电阻R2与MCU模块电连接。

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