M927I Digital Pyroelektrisk infrarød sensor lavt strømforbrug sensor

I.Oversigt over M927I Digital Pyroelektrisk infrarød sensor

Den integrerede M927I PIR-sensor er lavet af et følsomt element

lavet af traditionelle silikat keramiske materialer (PZT).

Essens Den to-vejs kommunikation af sonder og

eksterne controllere (µC) realiserer anvendelsen af ​​forskellige

konfigurations arbejdsstatus. Det følsomme element konverterer

det inducerede menneskelige mobilsignal gennem en meget høj

impedans differential input kredsløb kobling input

digital signalbehandling IC. Den digitale IC-chip er

konverteret til et digitalt signal gennem 14-bit ADC,

hvilket er praktisk til efterfølgende signalbehandling

og logisk kontrol. Inklusive kontrolforhold såsom detektering af følsomhed, justering af triggertærskler, efter udløsning af blindlåsetiden, antallet af tidsvinduer og algoritmer for signalpulsmåleren for triggerhændelser, og valget af de tre arbejdstilstande kan ske gennem den eksterne controller (µC) fra en enkelt-linje kommunikationsgrænseflade gennem en enkelt-line kommunikationsgrænseflade. SERIN konfigurerer det interne register til at implementere. Når digitale prober overvåges daglig kontinuerlig træningsføling, behøver µC ikke at vågne (indtast standby-status for at spare strømforbrug); kun når den digitale sonde detekterer det mobile menneskelige signal og opfylder triggerbetingelserne for forhåndskonfiguration, sender sondens interne konditionerings-IC/passer/passer/passer/DOCI eksternt en interrupt wake-up-instruktion til µC, og µC går ind i arbejdsstatus (udfører opfølgende kontrolhandling). I henhold til konfigurationsarbejdstilstanden kan 可C også læse regelmæssigt gennem DOCI-porten eller tvangslæse sondens digitale udgangsværdi til enhver tid og derefter bestemme den efterfølgende udførelse af kontrolhandlingen af ​​µC gennem selvberegningsalgoritmens kontrolbetingelse. Takket være afbrydelser for at vække denne tilstrækkelige strømbesparende arbejdsmekanisme er dette digitale sensorsystem velegnet til lejligheder med højere krav til energibesparelse, især anvendelse af batteristrømforsyning. Det er den mest strømbesparende sensorstyringsløsning.

II. Funktioner af M927I Digital Pyroelektrisk infrarød sensor

1. Digital signalbehandling, to-vejs kommunikation med controlleren;

2. Konfigurer detektions- og triggerbetingelser og implementer tre forskellige arbejdstilstande for at understøtte outputtet af humane mobile overvågningsresultater og PIR-data ADC-filtreringsoutput;

3. Anden-ordens Bartworth med indbygget infrarød sensor med et filter til at blokere input interferens af andre frekvenser;

4. Den indre indre inderside af det infrarøde WeChat-konditioneringskredsløb er forseglet i det elektromagnetiske afskærmningsdæksel. Kun strømforsyningen og den digitale grænseflade på de ydre fødder har evnen til at modstå radiofrekvensinterferens;

5. Dybtgående overvejelse af systemets arbejdsmekanisme for at spare strømforbrug og anvendelse af udstyr til batteristrømforsyning;

6. Detektion af strømforsyningsspænding og temperatur;

7. Sluk for selvinspektionsarbejdet og hurtigt stabil;

8. Det følsomme element bruger et typisk silikatkeramisk materiale (PZT), som indeholder sporelementer af bly (PB).

III.Anvendelse af M927I Digital Pyroelektrisk infrarød sensor

1. Legetøj;

2. PIR-øvelsesdetektion;

3. IoT-sensor;

4. Invasionstestning;

5. Digital fotoramme;

6. Afprøvning af sted;

7. Sensorlys;

8. Indendørs lys, korridorer, trapper osv. kontrol;

9. TV, køleskab, aircondition;

10. Privat alarm;

11. Netværkskamera;

12. LAN-skærm;

13.usb alarm;

14. Automotive anti-tyveri system.

IV. Ydeevneparametre for M927I Digital Pyroelektrisk infrarød sensor

4.1 maksimal nominel værdi

Den elektriske overbelastning, der overstiger parametrene i den følgende tabel, kan forårsage permanent skade på enheden, og det arbejde, der overstiger den maksimale nominelle tilstand, kan påvirke enhedens pålidelighed.

Parameter	Symbol	Minimum	Maksimum	enhed
Strømforsyningsspænding	VDD	-0.3	3.6	V	25℃
Pin spænding	Vnto	-0.3	Vdd ＋ 0,3	V	25℃
Rørstrøm	Til	-100	100	mA	Enkelt gang / enkelt pin
Opbevaringstemperatur	TST	-40	125	℃	< 60 % RF
Driftstemperatur	Toper	-40	70	℃

4.2 Elektriske egenskaber (Testbetingelser for typiske værdier: TAMB=+25℃, VDD=+3V )

Parameter	Symbol	Minimum	Typisk	Maksimum	Enhed	Bemærkning
Arbejdsforhold
Arbejdsspænding	VDD	1.5		3.6	V	Lige i overensstemmelse med forsyningsspændingen på µC
Arbejdsstrøm, Vreg	IDD1		5	6.0	µA	Dette produkt er ikke anvendeligt
Arbejdsstrøm, Vreg lukket	IDD		3	3.5	µA	Gælder dette produkt Vdd = 3V, ingen belastning
Indtast parameter SERIN
Indtast lavspænding	VIL	- 0,3		0,2 Vdd	V
Indtast højspænding	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	Max V < 3,6V
Indgangsstrøm vss	II	-1		1	µA	Vss
Digitalt ur lavt niveau tid	tL	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Typisk: 1-2µS
Digitalt ur på højt niveau	tH	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Typisk: 1-2µS
Databit skrivetid	tBW	2/FCLK - tH		3/FCLK-- tH	µS	Typisk: 80-90µS
Timeout	tWA	16/FCLK		17/FCLK	µS

Udgangsfod INT/DOCI-OUT

Indtast lavspænding

VIL

- 0,3

0,2 Vdd

V

Indtast højspænding

VIH

0,8 Vdd

0,3 + Vdd

V

Max V < 3,6V

Indgangsstrøm

IDI

-1

1

µA

Datalæsbar etableringstid

TDS

4/FCLK

5/FCLK

µS

Forberedelsestid for dataposition

TB'er

1

µS

CLOAD < 10pF

Etableringstid for obligatorisk læsning

TFR

4/FCLK

µS

Afbrydelse og rydningstid

TCL

4/FCLK

µS

Dataur lav elektricitet er normalt lang

TL

200

0,1/ FCLK

nS/µS

Typisk: 1-2µS

Data clock højt niveau er normalt langt

TH

200

0,1/ FCLK

nS/µS

Typisk: 1-2µS

Dataaflæsningsvarighed

Tbit

24

µS

Typisk: 20-22µS

Læsetimeout

TRA

4/FCLK

µS

DOCI trækker tiden ned

TDU

32/FCLK

µS

Til dataopdatering

Indtast PIRIN/NPIRIN

PIRIN/NPIRIN tilVss indgangsmodstand

30

60

GΩ

-60mV

Indgangsmodstandsforskelpunkter

60

120

GΩ

-60mV

PIRIN Indgangsspændingsområde

-53

+53

mV

Opløsning/trin

6

6.5

7

µV/tæller

ADC-udgangsområde

511

2^14-511

Tæller

ADC bias

7150

8130

9150

Tæller

ADC temperaturkoefficient

-600

600

ppm/K

ADC input støjbalance kvadratrod værdi F = 0,1Hz...10Hz

52

91

µVpp

f = 0,09...7Hz

Måling af strømforsyningsspænding

ADC-udgangsområde

2^13

2^14-511

Tæller

Spændingsopløsning

590

650

720

µV/tæller

ADC bias @ 3V

12600

Tæller

ca. ±10 % rabat

Temperaturmåling (kræver en enkeltpunktskalibrering)

Opløsning

80

Tæller

ADC-udgangsområde

511

2^14-511

Tæller/K

Delværdi @ 298K

8130

Tæller

ca. ±10 % rabat

Oscillator og filter

Lav-pas filter død frekvens

FCLK*1.41/2048/π

Hz

2. orden BW

Høj-pas filter død frekvens

FCLK*P*1,41/32768/π

Hz

2. orden BW P = 1 eller 0,5

Frekvens af oscillator på filmen

Fosci

60

64

72

kHz

System ur

FCLK

Fosci/2

kHz

4.5 Udgangstrigger eller alarmhændelseslogik for M927I Digital Pyroelektrisk infrarød sensor

Beregn udgangssignalet for strimlen eller lavpasfilterets udgangssignal (bestemt af konfigurationen). Når signalniveauet overstiger følsomhedstærsklen for prækonfigurationen, genereres en intern impuls. Når signalet ændrer symbolet (eller konfigurationen ikke er nødvendig for at ændre symbolet) og overskrider indstillingstærsklen igen, vil beregningen af ​​den efterfølgende puls blive beregnet. Betingelsen for udgangen eller alarmhændelsen såsom pulsen og pulsens tælletidsvindue opstår. Hvis den forrige hændelse slettes ved at nulstille afbrydelsen, skal du stoppe enhver detektering inden for den næste konfigurerede blindlåsetid. I procesindstillingen af ​​applikationsscenarier, der kræver registrering af høj følsomhed, er denne funktion meget vigtig for at forhindre selvirritation i at udløse.

Afbrydelsen vil blive fjernet ved at køre et lavt niveau '0' med mindst 120µs (tCL); så kan processoren skifte porten tilbage til højimpedanstilstanden.

4.6 Seriel interface og konfigurerbar registerfunktionsbeskrivelse

Konfigurationen af ​​den konditionerende IC-kontrolalgoritme er, at controlleren implementeres ved at programmere IC-relateret registerprogrammering gennem Serin-stiften og bruger en simpel clockdata-enkeltlinjekommunikationsprotokol. Konfigurationsdataene for konditionerings-IC'en læses af controlleren med INT/DOCI-pin og bruger en lignende clockdata-enkeltlinje-outputprotokol. Når Serin er på det lave niveau på mindst 16 systemure (og VDD er i normalområdet), begynder sondens interne konditionerings-IC at acceptere nye data.

Følgende parametre kan justeres ved at konditionere IC-register:

1). Følsomhed [8-bit]

Følsomheds-/detektionstærsklen er defineret af lagerværdien; styrevolumentrinnet er 6,5µV, og tærsklen = registerværdien*6,5µV.

2). Blind låsetid [4-bit]

Efter udgangsnulstilling og skift tilbage 0, ignorer afskærmningstiden for bevægelsesdetekteringen:

Omfang: 0,5s ~ 8s, blindlåsetid = registerværdi*0,5s + 0,5s.

3). Pulstælling i træningsdetektion [2-bit]

Omfang: 1 ~ 4 pulser med (eller ingen) symbolændring, pulsnummer = registerværdi +1.

4). Vindue i træningsregistrering [2-bit]

Omfang: 2S ~ 8S, vinduestid = registerværdi*2s + 2s.

5). Sport detektion opstart [1-bit]

0 = Deaktiver (lukket), 1 = aktiver.

6). Afbrydelseskilde [1-bit]

Afbrydelseskilden kan vælges mellem bevægelsesdetektionslogikoutput eller ADC-outputdatafilterekstraktion. Hvis du vælger at tegne et filter, vil det generere hvert 16. millisekund

Over afbrydelse, send en ramme af effektive originale data.

0 = Bevægelsesdetektering, 1 = Filtrets originale dataoutput.

Sluk for alle afbrydelsesudgange ved at indstille afbrydelseskilden til bevægelsesdetektering og deaktivere bevægelsesdetekteringsfunktionen, og kan kun tvinges af controlleren til at tvinge aflæsningerne.

Pir Signal

Int SSP

Int MCU

4PIN Digital to-vejs kommunikation PIR sensor m927i

7 rev.: A/2 2021.04.29

7) .ADC-kildevalg [2-bit]

Genbrug ADC-ressourcer. ADC's indgangsterminal kan vælges som følger: nedenfor:

PIR-signal BFP, output = 0

PIR-signal LPF, udgang = 1

Strømspænding = 2

Temperaturen på filmen = 3

*For sportsdetektionstilstand skal du vælge '0' eller '1'.

8). Indbygget PYRO-følsom yuan-stabilisator muliggør kontrol (2,2V) [1-bit]

Angiv en justerbar 2,2V: 0 = aktiveret, 1 = ude af stand til (deaktivere) på Vreg-udgangen; '1' skal vælges, når produktkonfigurationen skal deaktiveres.

9). Selvtest [1-bit]:

Det tager 2 sekunder at gennemføre PIR-selvtestprogrammet i 2 sekunder; selvtestfunktionen starter fra springet fra 0 til 1; applikationen skal konfigureres til 0, og den må ikke ændres i midten.

10). Eksempel på elværdi eller Qualcomm deadline frekvens, vælg [1-bit]:

For forskellige størrelser af varme keramiske følsomme elementer kan du vælge forskellige prøvekondensatorer til varme keramiske tests; i applikationen kan du konfigurere HPF Qualcomm afskæringsfrekvens.

0 = 0,4 Hz, 1 = 0,2 Hz

11). To indgange med kort PIR [1-bit]

1 = kort forbindelse (målt ADC nul bias), 0 = normal brug; applikationen skal konfigureres til 0.

12). Bevægelsesdetektering pulsmålingsalgoritmetilstand [1-bit]

1 = Puls direkte tæller, 0 = nabopuls skal være symbolsk positiv og negativ for at tælle

4.7 Konfigurer registrets Serin-kommunikationsprotokol

Konfigurationsdataene skrives i den interne konditionerings-IC af controlleren gennem Serin-serialiseringen. Den eksterne controller skal indtaste konverteringen fra 0 til 1 i Serin-indgangen og derefter skrive værdierne (0/1) på samme måde; 1 'Tiden kan være kort (en instruktionscyklus fra controlleren). TBW kræver mindst to systemure (TBIT), der skal regulere IC, ikke mere end tre systemure (TBIT), der regulerer IC. 25-bit registerdataene skal skrives fuldstændigt på én gang; når databittene afbrydes af et systemur (TWL) med mere end den sidste modtagne overførsel, end den blev låst, blev den sidste gang låst. ind i det interne register, og afbrydelsen overskredet overskredet. Når 5x systemuret (TWL), kan registret også gå i låst tilstand og kan ikke fortsætte med at skrive.

SERIN input interface kontrol tidssekvens diagram

Bit-nr	Register	Bemærkning
[24:17]	[7:0] Følsomhed	Testtærsklen er defineret i henhold til 6,5 µV.
[16:13]	[3:0] Afbryd blindlåsetiden	Konfigurationstiden (0,5 s ~ 8 s); det er blindlåseperioden efter udgangsnulstillingen
[12:11]	[1:0] Pulsmixer	Udløs antallet af impulser inden for det angivne tidsvindue for alarmhændelsen
[10:9]	[1: 0] Vindustid	I konfigurationstidsvinduet (2S ~ 8S), vil antallet af måleimpulser, der når værdierne for forhåndskonfiguration, udløse alarmhændelsen.
[8]	[0] Start bevægelsesdetektoren	0 = Deaktiver, 1 = Aktiver
[7]	[0] Afbrydelseskilde	0 = Bevægelsesdetekteringsstatus, 1 = Filtrets oprindelige outputstatus
[6:5]	[1: 0] ADC/filterspændingskilde	0 = pir (bpf); 1 = pir (lpf); 2 = strømforsyningsspænding (LPF); 3 = temperaturføler (LPF)
[4]	[1] Regulatoren er lukket eller aktiveret	0 = Åben; 1 = Luk. Du skal konfigurere bit til '1 'og lukke.
[3]	[0] Start selvtest	Springet fra 0 til 1 Starter PIR-selvinspektionsprocessen, skriv i ansøgningen 0.
[2]	[0] Selvinspektions kapacitansstørrelse eller HPF	1 = 2 * Selvtest standard kapacitans; i applikationen kan du konfigurere Qualcomm HPF-afskæringsfrekvens: 0 = 0,4Hz, 1 = 0,2h.
[1]	To indgangsterminaler med kortslutning PIR	1 = kort forbindelse (målt ADC nul bias); 0 = normal brug.
[0]	Modelvalg af pulsmålealgoritme	1 = Direkte pulstælling; 0 = Kun omvendt puls kan tælle.

Lagerværdien og tilsvarende parametre

4.8 Doci-Out kommunikationsprotokol til datalæsning

Den serielle udgang af konditionerings-IC'en på controlleren bruges som en interrupt-udgang for at angive bevægelsen; når det bruges som en seriel udgang, kan du læse status og konfigurationsdata fra konditionerings-IC'en. Under varigheden af ​​udstyrsklokcyklussen (TFR) tvinges DOCI til høje niveauer og læser derefter databitten i henhold til følgende tidsdiagram. Gennem tvunget DOCI-fødder til at være '0' inden for mindst 4 systemur-cyklusser, kan den afsluttes til enhver tid. Efter at have læst dataene, bør µC sænke DOCI og holde det lave niveau på 32 gange systemuret eller derover for at sikre, at sondens interne registerdata kan opdateres rettidigt.

Bit-nr	Register	Bemærkning
[39]	PIR ultra-range indikator	0 betyder ud over området, automatisk kortslutningsafladning i begge ender af det følsomme element
[38:25]	[13: 0] PIR-spændingsudgang	LPF eller BPF udgangsspændingsværdi, 6,5µV hvert trin afhænger af konfigurationen
[24:17]	[7: 0]Følsomhed	Testtærsklen er defineret i henhold til 6,5 µV.
[16:13]	[3: 0] Afbryd blindlåsetiden.	Konfigurationstiden (0,5 s ~ 8 s); afskærmningsperioden efter nulstilling af interrupt output ('H' ændring 'L')
[12:11]	[1: 0] Digitalisering af pulstæller	Udløs antallet af impulser inden for det angivne tidsvindue for alarmhændelsen
[10:9]	[1: 0] Vindustid	I det angivne tidsvindue (2S ~ 8S), vil antallet af måleimpulser når værdierne for forhåndskonfiguration udløse alarmhændelsen
[8]	[0] Start bevægelsesdetektoren	0 = Deaktiver, 1 = Aktiver

[7]	[0] Afbrydelseskilde	0 = Bevægelsesdetekteringsstatus, 1 = Filtrets oprindelige outputstatus
[6:5]	[1: 0] ADC/filterspændingskilde	0 = pir (bpf); 1 = pir (LPF); 2 = strømforsyningsspænding (LPF); 3 = temperatur (LPF) på filmen (LPF)
[4]	[1] Regulatoren er lukket/aktiveret	0 = tænde/1 = slukke; den skal konfigureres til at være '1' og slukke
[3]	[0] Start selvtest	Springet på 0 til 1 starter PIR-selvinspektionsprocessen; ansøgningen er skrevet med '0'
[2]	[0] Selvinspektions kapacitansstørrelse eller HPF	1 = 2 * Selvinspektion standard kapacitans; i applikationen kan du konfigurere Qualcomm HPF-afskæringsfrekvens: 0 = 0,4Hz, 1 = 0,2Hz
[1]	To indgangsterminaler med kortslutning PIR	1 = kort forbindelse (målt ADC nul bias); 0 = normal brug
[0]	Valg af pulsmålingsalgoritme	1 = Direkte pulstælling; 0 = Kun omvendt puls kan tælle

Register og tilhørende parametre.

4.9 Beregning af måledata

4.9.1. PIR udgangssignal spændingsmåling

a) Lavpasfilter LPF-udgang

ADC-kilde [6: 5] skal skiftes til PIR-indgang, og den digitale LPF-udgang skal vælges (registerkonfiguration = 1).

Vpir = (ADC_ OUT -ADC_ Offset) * 6,5μV

b) Båndfilter BPF output

ADC-kilde [6:5] skal skiftes til PIR-indgang, og du skal vælge digital LPF & HPF (dvs. BPF) udgang (registerkonfiguration = 0).

Vpir = adc_ _out * 6.5HV.

4.9.2. Strømspændingsmåling

ADC-kilde [6: 5] skal kobles til chipstrømforsyningen (registerkonfiguration = 2).

Vdd = (adc_ _out -adc__offset) * 650 μV.

4.9.3. Film. Temperaturmåling

ADC-kilde [6: 5] skal kobles til temperaturføleren (registerkonfiguration = 3).

Temperatur = tcal + [adc_ _out -adc_ _offset (tcal)] / 80 * tæller / k

ADC_ Offset = ADC værdi@ vin = 0, typisk værdi = 2^13

ADC_ _offset (TCAL) = Definer ADC-værdien ved den omgivende temperatur, typisk værdi = 8130 @ 298k.

V. Projektionsspektret og perspektivet af vinduesmaterialer af M927I Digital Pyroelektrisk infrarød sensor

VI. Dimensioner af M927I Digital Pyroelektrisk infrarød sensor

VII. Typisk anvendelseskredsløb for M927I Digital Pyroelektrisk infrarød sensor

VIII. Forholdsregler for M927I Digital Pyroelektrisk infrarød sensor

M927I er en digital armal release af infrarøde infrarøde sensorer, der registrerer ændringer i infrarøde stråler. Det detekteres muligvis ikke for varmekilden uden for menneskekroppen eller varmekildens temperatur uden varmekilde og bevægelse. Det er nødvendigt at være opmærksom på følgende forhold, sørg for at bekræfte ydeevne og pålidelighed gennem faktisk brugsstatus.

8.1 Når varmekilden detekteres uden for menneskekroppen, er sensoren nem at rapportere.

• Når små dyr kommer ind i detektionsområdet.

• Når sollys, bilforlygter, glødelamper osv., når den fjern-infrarøde lyssensor på glødelamper osv.

• På grund af temperaturen i den varme luft, kolde luft og befugter i det kolde rumudstyr, har temperaturen i detektionsområdet ændret sig drastisk.

8.2 Fænomenet, der ikke kan opdages.

• Det er svært at bruge glas, akrylin osv. mellem sensorerne og detektionsobjektet.

• Inden for detektionsområdet, når varmekilden er næsten fri for handling, eller når ultra-højhastighedsbevægelsen.

8.3 Ved udvidelse af detektionsområdet.

Det omgivende miljøs temperatur og temperaturforskellen mellem den menneskelige krop (ca. 20 ° C), selv uden for det specificerede detektionsområde, vil der nogle gange være et bredere tilfælde af detektionsområde.

8.4 Forholdsregler ved anden brug.

• Når der er pletter på vinduet, vil det påvirke detekteringsydelsen, så vær opmærksom.

• Sondens linse er lavet af svagt materiale (polyethylen). Efter at have påført en belastning eller stød på linsen, vil det forårsage ustabilitet eller nedbrydning på grund af deformation og beskadigelse, så undgå ovenstående situation.

• Elektricitet over ± 200V kan forårsage skade. Sørg derfor for at være opmærksom, når du betjener, undgå at røre ved berøringen direkte med dine hænder.

• Hyppige og overdrevne vibrationer vil få det følsomme element i sensoren til at bryde.

• Ved svejsning af PIN-foden skal håndsvejsningen udføres under det elektriske strygejerns temperatur under 350 °C og inden for 3 sekunder. Svejsning gennem svejsespalten kan forårsage forringelse af ydeevnen, prøv at undgå det.

• Undgå venligst at rense denne sensor. Ellers trænger rensevæsken ind i linsen, hvilket kan få ydeevnen til at forringes.

IX. Bemærkninger:

Virksomheden forbeholder sig retten til regelmæssigt at opdatere denne specifikationsbog uden at give kunderne besked på forhånd. Den opdaterede datamanual vil blive udsendt til relevante kunder i tide.