一種應(yīng)用于pir信號(hào)數(shù)字處理的前置放大預(yù)處理電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于PIR信號(hào)數(shù)字處理的前置放大預(yù)處理電路。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有利用感知人體自身熱量發(fā)出紅外線信號(hào)偵測(cè)存在人的自動(dòng)控制電路，大多采用的被動(dòng)紅外福射(Passive Infrared Radiat1n，縮略詞為PIR)傳感器。這種傳感器能將波長(zhǎng)為8-12um之間的紅外信號(hào)變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并能對(duì)自然界中的白光信號(hào)具有抑制作用，因此在被動(dòng)紅外探測(cè)器的警戒區(qū)內(nèi)。然而現(xiàn)有的PIR技術(shù)大體分為兩種，一種是采用模擬處理，其中的典型就是用bissOOOl專用芯片；另一種是采用數(shù)字處理，將PIR傳感器所輸出的信號(hào)直接送往單片機(jī)的內(nèi)置AD (即模數(shù)轉(zhuǎn)換)轉(zhuǎn)換器的輸入腳，其不足的地方在于輸入到AD中信號(hào)微弱，對(duì)單片機(jī)AD的精度要求很高，而且還容易受到環(huán)境因素影響比如夏天時(shí)靈敏度明顯降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決參數(shù)設(shè)定困難、夏天檢測(cè)距離變短、現(xiàn)有PIR對(duì)AD精度要求很高等問(wèn)題，本實(shí)用新型所述電路PIR傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)前置信號(hào)預(yù)處理并加以濾波后再傳入單片機(jī)AD。這樣不僅降低了對(duì)單片機(jī)AD性能的要求而且還提高了夏天檢測(cè)的靈敏度。
[0004]本實(shí)用新型解決問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:所述應(yīng)用于PIR信號(hào)數(shù)字處理的前置放大預(yù)處理電路包括PIR傳感器電路，第一級(jí)放大處理電路，第二級(jí)放大處理電路，低通濾波電路，穩(wěn)壓電源電路。
[0005]所述PIR傳感器電路包括一個(gè)電阻，兩個(gè)電容，其元器件連接關(guān)系如下:PIR傳感器電源引腳I與電容Cl的一端一起與VDDA相連，PIR傳感器的信號(hào)輸出引腳2與電容C3的一端同電阻R3的一端相連，PIR傳感的接地引腳3與電容Cl另一端、電容C3另一端及電阻R3的另一端均接地。
[0006]所述第一級(jí)放大處理電路包括一個(gè)運(yùn)算放大器，三個(gè)電阻，兩個(gè)電容，其元器件連接關(guān)系如下:電阻Rl的一端與PIR傳感器的輸出引腳2相連，另一端同電容C2的一端一起與運(yùn)算放大器的正向輸入引腳3相連。運(yùn)算放大器的反向輸入引腳2與電阻R2的一端、電容C4的一端及電阻R4的一端相連。電阻R2的另一端與電容C4的另一端一起同運(yùn)算放大器的信號(hào)輸出引腳I相連。電阻R4的另一端與電容C5的一端相連。電容C5的一另一端與電容C2的另一端相連接地。
[0007]所述第二級(jí)放大處理電路包括一個(gè)運(yùn)算放大器，五個(gè)電阻，六個(gè)電容，其元器件連接關(guān)系如下:電容C7的一端與第一級(jí)放大處理電路中運(yùn)算放大器的輸出引腳I相連，C7的另一端與電阻R7的一端相連。電阻R7的另一端與電容C6的一端、電阻R5的一端一起同運(yùn)算放大器的反向輸入引腳6相連。電容C6的另一端與電阻R5的另一端一起同運(yùn)算放大器的輸出引腳7相連。運(yùn)算放大器的正向輸入引腳5與電阻R9的一端相連。電阻R9的另一端與電阻R6、電阻R10、電容C9、電容ClO的一端相連。電阻R6的另一端與VDDA相連。電容C9的另一端、電容ClO的另一端及電阻RlO的另一端均接地。運(yùn)算放大器的接地引腳接地。運(yùn)算放大器的電源引腳8與電容C12、電容Cll的一端相連接VDDA。電容C12的另一端與電容Cll的另一端均接地。
[0008]所述低通濾波電路包括一個(gè)電阻，一個(gè)電容，其元器件連接關(guān)系如下:電阻R8的一端與第二級(jí)放大處理電路運(yùn)算放大器的輸出引腳7相連，另一端與電容C8的一端相連，電容C8的另一端接地。
[0009]所述穩(wěn)壓電源電路包括一個(gè)穩(wěn)壓電源，四個(gè)電容，其元器件連接關(guān)系如下:穩(wěn)壓電源的輸入引腳2與電容C15、電容C16的一端相連接+12V電源。穩(wěn)壓電源的輸出引腳3與電容C13、電容C14的一端相連接VDDA。電容C13、電容C14、電容C15、電容C16的另一端與穩(wěn)壓電源的接地端弓I腳均接地。
[0010]本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決。
[0011]所述電阻R3與PIR輸出信號(hào)形成阻抗匹配最大限度地獲取信號(hào)。
[0012]所述電容C7具有隔直流的功能。
[0013]本實(shí)用新型為一種應(yīng)用于數(shù)字PIR的運(yùn)放電路，其具體的工作原理如下。
[0014]所述VDDA經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后對(duì)PIR傳感器進(jìn)行供電，PIR傳感器的輸出信號(hào)從其輸出引腳2輸出后經(jīng)過(guò)濾波進(jìn)入第一級(jí)放大處理電路，直流跟隨，高頻交流大部分流向地，低頻交流被放大再經(jīng)濾波后進(jìn)入第二級(jí)放大處理電路經(jīng)反相放大后再濾波，最后輸出。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是將PIR的原始信號(hào)經(jīng)過(guò)適當(dāng)放大后使其更適合單片機(jī)數(shù)字化處理，降低了對(duì)單片機(jī)AD性能的要求，提高了夏天檢測(cè)的靈敏度。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型PIR傳感器電路原理圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型第一級(jí)放大處理電路原理圖。
[0018]圖3是本實(shí)用新型第二級(jí)放大處理電路原理圖。
[0019]圖4是本實(shí)用新型低通濾波電路原理圖。
[0020]圖5是本實(shí)用新型穩(wěn)壓電源電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]所述PIR傳感器采用的是雙元熱釋電紅外傳感器RE200B。RE200B采用熱釋電材料極化隨溫度變化的特性探測(cè)紅外輻射，并配合雙靈敏元互補(bǔ)方法抑制溫度變化產(chǎn)生的干擾，提高了傳感器的工作穩(wěn)定性。
[0022]所述電容C1、C12、C14、C15 電容大小為 0.1uF，電容 C2、C3、C4、C6、C10 為 0.0luF0所述電容C5大小為47uF，C7、C9、Cll、C13均為1uF，電容C8為2.2uF，電容C16為10uF0
[0023]所述電阻RlO為2K，電阻R6為6.7K，電阻R1、R4為18K，電阻R8為18.3K，電阻R3為47K，電阻R7、R9為100K，電阻R5為600K，電阻R2為1M。
[0024]所述運(yùn)算放大器為L(zhǎng)M358。
[0025]所述穩(wěn)壓電源采用的是MD7150。
[0026]所述第一級(jí)放大處理電路包括一個(gè)運(yùn)算放大器，三個(gè)電阻，兩個(gè)電容，其元器件連接關(guān)系如下:電阻Rl的一端與PIR傳感器的輸出引腳2相連，另一端同電容C2的一端一起與運(yùn)算放大器的正向輸入引腳3相連。運(yùn)算放大器的反向輸入引腳2與電阻R2的一端、電容C4的一端及電阻R4的一端相連。電阻R2的另一端與電容C4的另一端一起同運(yùn)算放大器的信號(hào)輸出引腳I相連。電阻R4的另一端與電容C5的一端相連。電容C5的一另一端與電容C2的另一端相連接地。
[0027]所述第二級(jí)放大處理電路包括一個(gè)運(yùn)算放大器，五個(gè)電阻，六個(gè)電容，其元器件連接關(guān)系如下:電容C7的一端與第一級(jí)放大處理電路中運(yùn)算放大器的輸出引腳I相連，C7的另一端與電阻R7的一端相連。電阻R7的另一端與電容C6的一端、電阻R5的一端一起同運(yùn)算放大器的反向輸入引腳6相連。電容C6的另一端與電阻R5的另一端一起同運(yùn)算放大器的輸出引腳7相連。運(yùn)算放大器的正向輸入引腳5與電阻R9的一端相連。電阻R9的另一端與電阻R6、電阻R10、電容C9、電容ClO的一端相連。電阻R6的另一端與VDDA相連。電容C9的另一端、電容ClO的另一端及電阻RlO的另一端均接地。運(yùn)算放大器的接地引腳接地。運(yùn)算放大器的電源引腳8與電容C12、電容Cll的一端相連接VDDA。電容C12的另一端與電容Cll的另一端均接地。
[0028]下面結(jié)合電路原理圖對(duì)此實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
[0029]VDDA經(jīng)過(guò)電容Cl濾波后通過(guò)給PIR傳感器供電，PIR輸出信號(hào)經(jīng)濾波后進(jìn)入一級(jí)同相放大電路，高頻交流流向地，直流部分經(jīng)雙運(yùn)算放大器形成跟隨。信號(hào)通過(guò)C4、R3流向第二個(gè)雙運(yùn)算放大器。經(jīng)過(guò)C9和ClO組成的濾波電路濾波后進(jìn)入二級(jí)反相放大電路，再經(jīng)濾波后輸出。
[0030]圖中C7電容的作用是隔直流。
[0031]圖中電阻R9的作用是使偏置電壓更加穩(wěn)定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于PIR信號(hào)數(shù)字處理的前置放大預(yù)處理電路，包括信號(hào)預(yù)處理電路、一級(jí)同相放大電路、二級(jí)反相放大電路、濾波電路、輔助電源電路，其特征是所述應(yīng)用于PIR信號(hào)數(shù)字處理的前置放大預(yù)處理電路包括PIR傳感器電路，第一級(jí)放大處理電路，第二級(jí)放大處理電路，低通濾波電路，穩(wěn)壓電源電路，所述PIR傳感器電路包括一個(gè)電阻，兩個(gè)電容，其元器件連接關(guān)系如下:PIR傳感器電源引腳I與電容Cl的一端一起與VDDA相連，PIR傳感器的信號(hào)輸出引腳2與電容C3的一端同電阻R3的一端相連，PIR傳感的接地引腳3與電容Cl另一端、電容C3另一端及電阻R3的另一端均接地；所述第一級(jí)放大處理電路包括一個(gè)運(yùn)算放大器，三個(gè)電阻，兩個(gè)電容，其元器件連接關(guān)系如下:電阻Rl的一端與PIR傳感器的輸出引腳2相連，另一端同電容C2的一端一起與運(yùn)算放大器的正向輸入引腳3相連；運(yùn)算放大器的反向輸入引腳2與電阻R2的一端、電容C4的一端及電阻R4的一端相連，電阻R2的另一端與電容C4的另一端一起同運(yùn)算放大器的信號(hào)輸出引腳I相連，電阻R4的另一端與電容C5的一端相連，電容C5的一另一端與電容C2的另一端相連接地；所述第二級(jí)放大處理電路包括一個(gè)運(yùn)算放大器，五個(gè)電阻，六個(gè)電容，其元器件連接關(guān)系如下:電容C7的一端與第一級(jí)放大處理電路中運(yùn)算放大器的輸出引腳I相連，C7的另一端與電阻R7的一端相連，電阻R7的另一端與電容C6的一端、電阻R5的一端一起同運(yùn)算放大器的反向輸入引腳6相連，電容C6的另一端與電阻R5的另一端一起同運(yùn)算放大器的輸出引腳7相連，運(yùn)算放大器的正向輸入引腳5與電阻R9的一端相連，電阻R9的另一端與電阻R6、電阻R10、電容C9、電容ClO的一端相連，電阻R6的另一端與VDDA相連，電容C9的另一端、電容ClO的另一端及電阻RlO的另一端均接地，運(yùn)算放大器的接地引腳接地，運(yùn)算放大器的電源引腳8與電容C12、電容Cll的一端相連接VDDA，電容C12的另一端與電容Cll的另一端均接地；所述低通濾波電路包括一個(gè)電阻，一個(gè)電容，其元器件連接關(guān)系如下:電阻R8的一端與第二級(jí)放大處理電路運(yùn)算放大器的輸出引腳7相連，另一端與電容C8的一端相連，電容C8的另一端接地；所述穩(wěn)壓電源電路包括一個(gè)穩(wěn)壓電源，四個(gè)電容，其元器件連接關(guān)系如下:穩(wěn)壓電源的輸入引腳2與電容C15、電容C16的一端相連接+12V電源，穩(wěn)壓電源的輸出引腳3與電容C13、電容C14的一端相連接VDDA，電容C13、電容C14、電容C15、電容C16的另一端與穩(wěn)壓電源的接地端引腳均接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于PIR信號(hào)數(shù)字處理的前置放大預(yù)處理電路，其特征是傳感器選用RE200B，雙運(yùn)算放大器選用LM358，穩(wěn)壓電源選用MD7150。
【專利摘要】為了解決參數(shù)設(shè)定困難、夏天檢測(cè)距離變短、現(xiàn)有PIR對(duì)AD精度要求很高等問(wèn)題，本實(shí)用新型所述應(yīng)用于PIR信號(hào)數(shù)字處理的前置放大預(yù)處理電路將PIR傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)前置信號(hào)預(yù)處理并加以濾波后再傳入單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換器。這樣不僅降低了對(duì)單片機(jī)AD性能的要求而且還提高了夏天檢測(cè)的靈敏度。所述應(yīng)用于PIR信號(hào)數(shù)字處理的前置放大預(yù)處理電路包括PIR傳感器電路，第一級(jí)放大處理電路，第二級(jí)放大處理電路，低通濾波電路，穩(wěn)壓電源電路。
【IPC分類】H03F3-45
【公開(kāi)號(hào)】CN204517762
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420794803
【發(fā)明人】王超, 丁益, 張小華
【申請(qǐng)人】湖北工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日