CN2679852Y

CN2679852Y - 红外对射收发集成模块

Info

Publication number: CN2679852Y
Application number: CN 200320119253
Authority: CN
Inventors: 邢晓鲁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-11
Filing date: 2003-12-11
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2013-12-11

Abstract

本实用新型公开了一种红外对射收发集成模块，控制单元的输入端接控制信号和时钟信号，其输出端与发射单元相连，发射单元发射的信号由模块的接收单元接收，接收单元的输出端与控制单元的输入端相连，分别通过级联的输入线DI、CKI、DB、输出线DO、CKO、DB计各三根信号线级联数个模块组成光栅实现2×2光束检测，任意两个相邻的“对束”组成“双对束”，解决了红外防盗栅的无专用IC或模块带来的问题，具有应用范围广、技术效果好、使用安全可靠、结构简单、体积小等优点，该模块将三个功能集成为一体，集成长宽高小于8mm×6mm×7mm超小体积的器件，可广泛用于红外防盗栅、周界防范探测、工业控制等领域。

Description

红外对射收发集成模块

技术领域本实用新型涉及一种红外对射收发集成模块，更具体地说，涉及一种可用于防止自然红外干扰、防技术破坏干扰的组成光栅的器件一红外对射收发集成模块。

背景技术在现有技术中，红外防盗栅产品均采用通用的IC制成条状，一般为25mm左右直径的管形，最小的产品截面也在18mm×20mm左右方形，要想进一步减小，已非常困难。因此有如下缺点：在使用中，当采用明装方式安装在门窗上时，较难处理好影响美观的问题，采用暗装方式安装通常又受装修等条件限制、安装成本高。而且，产品通常不是柔性的，多数不适合弯曲形环境使用，个别产品只适合一定半径弧形安装。同时，因受体积限制，实现的功能有限、抗干扰能力差。目前，许多城市都决定取消主要干道的金属防盗网，从而推动了红外防盗栅的发展，但由于没有专用的IC或模块，许多功能的实现、成本、功耗、外观结构、体积等都不理想。

目前的多束红外对射光栅，基本上都采用两束检测方式，这种方式检测原理是：当仅有某单束光被阻断，表示是干扰或小体积物体穿过光栅，不输出信号。只有当2束相邻红外光同时被阻断时，才输出信号。这种方式的缺点是：当有阳光直射时，接收器受强红外光照后失去正常接收能力，会产生误检。由于上午阳光和下午阳光的入射角度不同，安装时很难避免阳光干扰。为防止阳光干扰，通常采用接收头与发射头间隔安装的双向对射方式。这种方式在阳光下由于有一束光失效，实际使两束检测变成一束检测，丧失了两束检测的特性，同时使光栅的有效光束间距增大了一倍，造成漏检和误检。有的产品采用了滤光片，减弱阳光影响，这种方式不仅成本高，效果也不理想。

发明内容本实用新型的目的在于提供一种可将红外防盗栅产品的截面减小到7mm×8mm左右甚至更小，并可组成多种不同光束，不同光束间距，不同光脉冲编码等功能灵活的器件一红外对射收发集成模块。

为了达到上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案：设计一种红外对射收发集成模块，由红外光发射单元、红外光接收单元和控制单元组成，所述的红外光发射单元、红外光接收单元和控制单元集成为一体组成一个模块，控制单元的输入端接控制信号和时钟信号，其输出端与发射单元相连，发射单元发射的信号由模块的接收单元接收，接收单元的输出端与控制单元的输入端相连。将红外光接收、发射和控制集成为一体，组成超小体积的多用途的器件；所述的发射单元发射脉冲调制红外光，并受控制单元控制其发射；所述的接收单元接收指定频率的调制红外光，可有效防止其他红外光的干扰；接收单元的输出受控制单元控制。

本实用新型较好的技术方案可以是：控制单元的触发器D分别与控制数据输入线DI、时钟输入线CKI相连，输出端Q点和与非门U3相连，且Q点与三态门U5的使能端相连，并经三态门U5由一根三态_总线DB传送信号；发射单元的振荡器由与非门U1、非门U2、电阻R1、电容C1组成，振荡器和与非门U3相连，经电阻R2与红外发射管相连，所含红外发射管为一个或多个；接收单元的的红外光检测电路由二极管D1、电阻R4组成，检测的信号送自动增益控制放大器(AGC放大器)，AGC放大器U6和AGC电路组成，经放大后的信号送到由放大器U7、电容C2、C3、电阻R5、R6、反馈电阻RF1、RF2组成的带通滤波器滤波后，送至由电容C4、C5、二极管D2、D3、电阻R10组成的检波器检出调制信号，再经由放大器U8、电阻R7、R8、R9组成的整形放大器整形放大，再将信号送到三态门U5，控制单元的Q点通过三态门U5可控制接收单元输出到三态总线DB。

本实用新型较好的技术方案还可以是：多个模块分别通过级联的输入线DI、CKI、DB、输出线DO、CKO、DB计各三根信号线级联后组成光栅实现2×2光束检测。这种级联使用的特点，对小管形结构产品极为重要，便于实现多束红外光对射性的探测器，从而实现多种简洁灵活的应用电路。所述的“2×2光束检测”是由两个方向相反的红外光“子束”组成一个“对束”，形成一个双向对射光束，任意两个相邻的“对束”组成“双对束”。所述的级联模块的间距既是光栅的光束间距，光束间距可根据需要确定，从而实现管状、超小型、简洁、灵活的应用电路。

通过控制信号DI、CKI控制，可实现每“子束”红外光的编码，防止外界非编码的红外光的干扰，并可防止入侵者采用技术手段欺骗和破坏探测器。具有很高的可靠性和安全性；控制信号DI和CKI由外部控制器产生，根据不同用途，外部控制器可有不同的控制信号，使用灵活方便。当模块的IE端接高电平时，级联后便可实现2×2检测功能；当IE接低电平时，便与现有技术的2束检测相同。采用适当的外部控制方法，本模块在多个“双对束”防盗栅应用时，两个“双对束”的中心间距可小于1厘米。

与现有技术相比，本实用新型具有以下明显的优点：1、应用范围广：本实用新型可组成多种不同光束，不同光束间距，不同光脉冲编码等功能灵活的器件，可广泛用于红外防盗栅、周界防范探测、工业控制等领域；2、技术效果好：可组成多种安全级别的产品，有效防止自然红外光干扰、防技术破坏干扰等，不会造成漏检和误检，使采用本实用新型的产品结构简化、功能改善；3、使用性能安全可靠：采用“2×2”检测方式：由两个方向相反的红外光“子束”组成一个“对束”，形成一个双向对射光束，任意两个相邻的“对束”组成“双对束”(故称2×2)，可分辨出是小物体穿过还是有干扰，并彻底解决了阳光干扰问题；4、体积小、成本低：该模块将三个功能集成为一体，集成长宽高小于8mm×6mm×7mm超小体积的多用途的器件。

附图说明以下是本实用新型的附图说明：

图1是本实用新型的原理框图；

图2是级联数个模块实现2×2光束检测的原理框图；

图3是本实用新型的电路原理图。

图1～图3标明了本实用新型的原理及具体实施方式。

具体实施方式以下通过具体的实施方式对本实用新型进行更加详细的描述：

参照图1，红外对射收发集成模块由红外光发射单元、红外光接收单元和控制单元组成，控制单元的输入端接控制信号和时钟信号，其输出端与发射单元相连，发射单元发射的信号由另一个本模块的接收单元接收，接收单元的输出端与控制单元的输入端相连。

参照图3，控制单元的触发器D分别与控制数据输入线DI、时钟输入线CKI相连，输出端Q点和与非门U3相连，且Q点与三态门U5的使能端相连，并经三态门U5由一根三态总线DB传送信号；发射单元的振荡器由与非门U1、非门U2、电阻R1、电容C1组成，振荡器和与非门U3相连，经电阻R2与红外发射管LD1、LD2相连，此外，控制单元的Q点可控制发射单元的发射或停止。IE为设置端，当该模块仅用于接收而不需发射时，可将IE接地；接收单元的红外光检测电路由二极管D1、电阻R4组成，检测的信号送自动增益控制放大器(AGC放大器)，AGC放大器放大器U6及AGC电路组成，经放大后的信号送到由放大器U7、电容C2、C3、电阻R5、R6、反馈电阻RF1、RF2组成的带通滤波器滤波后，送至由电容C4、C5、二极管D2、D3、电阻R10组成的检波器检出调制信号，再经由放大器U8、电阻R7、R8、R9组成的整形放大器整形放大，再将信号送到三态门U5，控制单元的Q点通过三态门U5可控制接收单元输出到三态总线DB。

参照图2，分别通过级联的输入线DI、CKI、DB、输出线DO、CKO、DB计各三根信号线级联数个模块可组成光栅实现2×2光束检测(IE接高电平)，也可组成2光束检测(IE接地)。

Claims

1、一种红外对射收发集成模块，由红外光发射单元、红外光接收单元和控制单元组成，其特征在于：控制单元的输入端接控制信号和时钟信号，其输出端与发射单元相连，发射单元发射的信号由模块的接收单元接收，接收单元的输出端与控制单元的输入端相连。

2、根据权利要求1所述的集成模块，其特征在于：控制单元的触发器D分别与控制数据输入线DI、时钟输入线CKI相连，输出端Q点和与非门U3相连，且Q点与三态门U5的使能端相连，并经三态门U5由一根三态总线DB传送信号。

3、根据权利要求1所述的集成模块，其特征在于：发射单元的振荡器由与非门U1、非门U2、电阻R1、电容C1组成，振荡器和与非门U3相连，经电阻R2与红外发射管相连，所含红外发射管为一个或多个。

4、根据权利要求1所述的集成模块，其特征在于：接收单元的的红外光检测电路由二极管D1、电阻R4组成，检测的信号送自动增益控制放大器(AGC放大器)，AGC放大器U6和AGC电路组成，经放大后的信号送到由放大器U7、电容C2、C3、电阻R5、R6、反馈电阻RF1、RF2组成的带通滤波器滤波后，送至由电容C4、C5、二极管D2、D3、电阻R10组成的检波器检出调制信号，再经由放大器U8、电阻R7、R8、R9组成的整形放大器整形放大，再将信号送到三态门U5。

5、根据权利要求1所述的集成模块，其特征在于：多个模块分别通过级联的输入线DI、CKI、DB、输出线DO、CKO、DB计各三根信号线级联后组成光栅实现2×2光束检测。