Sensor infrarrojo piroeléctrico Digital M927I sensor de bajo consumo de energía

I.Descripción general del sensor infrarrojo piroeléctrico digital M927I

El sensor PIR integrado M927I está hecho de un elemento sensible

Fabricado con materiales cerámicos de silicato tradicionales (PZT).

Esencia La comunicación bidireccional de sondas y

Los controladores externos (μC) realizan la aplicación de varios

estado de funcionamiento de la configuración. El elemento sensible convierte

La señal móvil humana inducida a través de una muy alta

entrada de acoplamiento de circuito de entrada diferencial de impedancia

CI de acondicionamiento de señal digital. El chip IC digital es

convertido en una señal digital a través de ADC de 14 bits,

lo cual es conveniente para el procesamiento posterior de la señal

y control lógico. Incluyendo condiciones de control tales como detección de sensibilidad, ajuste de umbrales de activación, después de activar el tiempo de bloqueo ciego, el número de ventanas de tiempo y algoritmos del medidor de pulso de señal de eventos de activación, y la elección de los tres modos de trabajo se puede realizar a través del controlador externo (μC) desde una interfaz de comunicación de una sola línea a través de una interfaz de comunicación de una sola línea. SERIN configura el registro interno a implementar. Cuando las sondas digitales se monitorean diariamente con detección de ejercicio continuo, µC no necesita activarse (ingrese al estado de espera para ahorrar consumo de energía); Solo cuando la sonda digital detecta la señal humana móvil y cumple con las condiciones de activación de la configuración avanzada, el IC de acondicionamiento interno de la sonda pasa/pasa/pasa/DOCI envía externamente una instrucción de activación de interrupción al µC, y el µC entra en estado de funcionamiento (realiza una acción de control de seguimiento). De acuerdo con el modo de trabajo de configuración, 可C también puede leer regularmente a través del puerto DOCI o leer forzadamente el valor de salida digital de la sonda en cualquier momento, y luego determinar la ejecución posterior de la acción de control por parte del µC a través de la condición de control del algoritmo de autocálculo. Gracias a las interrupciones para activar este mecanismo de trabajo de ahorro de energía suficiente, este sistema de detección digital es adecuado para ocasiones con mayores requisitos de conservación de energía, especialmente la aplicación de suministro de energía por batería. Es la solución de control de sensores que ahorra más energía.

II. Características del sensor infrarrojo piroeléctrico digital M927I

1. Procesamiento de señales digitales, comunicación bidireccional con el controlador;

2. Configurar las condiciones de detección y activación e implementar tres modos de trabajo diferentes para respaldar la salida de resultados de monitoreo móvil humano y la salida de filtrado ADC de datos PIR;

3. El Bartworth de segundo orden con sensor infrarrojo incorporado con un filtro para bloquear la interferencia de entrada de otras frecuencias;

4. El interior interior del circuito de acondicionamiento infrarrojo WeChat está sellado en la cubierta de blindaje electromagnético. Sólo la fuente de alimentación y la interfaz digital de los pies exteriores tienen la capacidad de resistir interferencias de radiofrecuencia;

5. Consideración en profundidad del mecanismo de trabajo del sistema para ahorrar consumo de energía y la aplicación de equipos para el suministro de energía por batería;

6. Detección de temperatura y voltaje de la fuente de alimentación;

7. Apague el trabajo de autoinspección y se estabilice rápidamente;

8. El elemento sensible utiliza un material cerámico de silicato típico (PZT), que contiene elementos traza de plomo (PB).

III.Aplicación del sensor infrarrojo piroeléctrico digital M927I

1. Juguetes;

2. Detección de ejercicio PIR;

3. sensor de IoT;

4. Pruebas de invasión;

5. Marco de fotos digitales;

6. Prueba de lugar;

7. Luces de detección;

8. Control de luces interiores, pasillos, escaleras, etc.;

9. TV, frigorífico, aire acondicionado;

10. Alarma privada;

11. Cámara de red;

12. Monitor de red local;

13.alarma USB;

14. Sistema antirrobo automotriz.

IV. Parámetros de rendimiento del sensor infrarrojo piroeléctrico digital M927I

4.1 valor nominal máximo

La tensión eléctrica excesiva que exceda los parámetros de la siguiente tabla puede causar daños permanentes al dispositivo, y el trabajo que exceda la condición nominal máxima puede afectar la confiabilidad del dispositivo.

Parámetro	Símbolo	Mínimo	Máximo	unidad
Tensión de alimentación	VDD	-0.3	3.6	V	25 ℃
voltaje del pin	vnto	-0.3	Vdd+0,3	V	25 ℃
Corriente de tubería	En	-100	100	mamá	Una sola vez/un solo pin
Temperatura de almacenamiento	TST	-40	125	℃	< 60 % humedad relativa
Temperatura de funcionamiento	Bebedor	-40	70	℃

4.2 Características eléctricas (Condiciones de prueba para valores típicos: TAMB=+25℃, VDD=+3V )

Parámetro	Símbolo	Mínimo	Típico	Máximo	Unidad	Observación
Condiciones de trabajo
voltaje de trabajo	VDD	1.5		3.6	V	Simplemente consistente con el voltaje de suministro de µC
Trabajo actual, Vreg	IDD1		5	6.0	mA	Este producto no es aplicable
Trabajo actual, Vreg cerrado	DDI		3	3.5	mA	Aplicable este producto Vdd = 3V, sin carga
Introduzca el parámetro SERÍN
Introduzca bajo voltaje	vil	- 0,3		0,2 Vdd	V
Introduzca alto voltaje	vih	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	V máx. < 3,6 V
Corriente de entrada Vss	II	-1		1	mA	vss
Hora de bajo nivel del reloj digital	tl	200		0.1/FCLK	nS/μS	Típico: 1-2 µS
Reloj digital de alto nivel.	tH	200		0.1/FCLK	nS/μS	Típico: 1-2 µS
Tiempo de escritura de bits de datos	TBW	2/FCLK - tH		3/FCLK--tH	µS	Típico: 80-90 µS
Se acabó el tiempo	tWA	16/FCLK		17/FCLK	µS

Pie de salida INT/DOCI-OUT

Introduzca bajo voltaje

VIL

- 0,3

0,2 Vdd

V

Introduzca alto voltaje

vih

0,8 Vdd

0,3 + Vdd

V

V máx. < 3,6 V

Corriente de entrada

IDI

-1

1

mA

Tiempo de establecimiento legible de datos

SDT

4/FCLK

5/FCLK

µS

Tiempo de preparación de la posición de los datos

tuberculosis

1

µS

CARGA < 10pF

Tiempo de establecimiento de la lectura obligatoria.

TFR

4/FCLK

µS

Tiempo de interrupción y limpieza

TCL

4/FCLK

µS

Los datos del reloj con poca electricidad suelen ser largos.

TL

200

0.1/FCLK

nS/μS

Típico: 1-2 µS

El nivel alto del reloj de datos suele ser largo

TH

200

0.1/FCLK

nS/μS

Típico: 1-2 µS

Duración de la lectura de datos

Tbit

24

µS

Típico: 20-22 µS

Tiempo de espera de lectura

TRA

4/FCLK

µS

DOCI baja el tiempo

TDU

32/FCLK

µS

Para actualización de datos

Entrada PIRINA/NPIRINA

PIRIN/NPIRIN toVss resistencia de entrada

30

60

GΩ

-60mV

Puntos de diferencia de resistencia de entrada

60

120

GΩ

-60mV

PIRÍN Rango de voltaje de entrada

-53

+53

mV

Resolución/paso

6

6.5

7

µV/cuenta

Rango de salida del ADC

511

2^14-511

Cuenta

Sesgo ADC

7150

8130

9150

Cuenta

Coeficiente de temperatura ADC

-600

600

ppm/k

Valor de raíz cuadrada del balance de ruido de entrada del ADC F = 0,1 Hz...10 Hz

52

91

µVpp

f = 0,09...7Hz

Medición de tensión de alimentación

Rango de salida del ADC

2^13

2^14-511

Cuenta

Resolución de voltaje

590

650

720

µV/cuenta

Polarización ADC @ 3V

12600

Cuenta

aproximadamente ±10% de descuento

Medición de temperatura (requiere una calibración de un solo punto)

Resolución

80

Cuenta

Rango de salida del ADC

511

2^14-511

Cuentas/K

Valor parcial @ 298K

8130

Cuenta

aproximadamente ±10% de descuento

Oscilador y filtro

Frecuencia muerta del filtro de paso bajo

FCLK*1,41/2048/π

Hz

2do orden B/N

Frecuencia muerta del filtro de paso alto

FCLK*P*1,41/32768/π

Hz

BW de 2º orden P = 1 o 0,5

Frecuencia del oscilador en la película.

Foscos

60

64

72

kilociclos

Reloj del sistema

FCLK

Foscos/2

kilociclos

4.5 Activador de salida o lógica de evento de alarma del sensor infrarrojo piroeléctrico digital M927I

Calcule la señal de salida de la señal de salida del filtro de banda o de paso bajo (determinada por la configuración). Cuando el nivel de la señal excede el umbral de sensibilidad de la preconfiguración, se generará un pulso interno. Cuando la señal cambia el símbolo (o no se requiere la configuración para cambiar el símbolo) y excede el umbral de configuración nuevamente, se calculará el cálculo del pulso posterior. Se produce la condición de la salida o evento de alarma, como el pulso y la ventana de tiempo de conteo del pulso. Si el evento anterior se borra restableciendo la interrupción, detenga cualquier detección dentro del siguiente tiempo de bloqueo de persianas configurado. En la configuración del proceso de los escenarios de aplicación que requieren una detección de alta sensibilidad, esta característica es muy importante para evitar que se active la autoirritación.

La interrupción se eliminará activando un nivel bajo '0' durante al menos 120 µs (tCL); entonces el procesador puede volver a cambiar el puerto al estado de alta impedancia.

4.6 Interfaz serie y descripción de la función de registro configurable

La configuración del algoritmo de control de IC de acondicionamiento es que el controlador se implementa mediante la programación de registros relacionados con IC a través del pin Serin y utiliza un protocolo de comunicación de una sola línea de datos de reloj simple. Los datos de configuración del IC de acondicionamiento son leídos por el controlador con el pin INT/DOCI y utiliza un protocolo de salida de una sola línea de datos de reloj similar. Cuando Serin está en el nivel bajo de al menos 16 relojes del sistema (y VDD está en el rango normal), el IC de acondicionamiento interno de la sonda comienza a aceptar nuevos datos.

Los siguientes parámetros se pueden ajustar acondicionando el registro IC:

1). Sensibilidad [8 bits]

El umbral de sensibilidad/detección está definido por el valor de almacenamiento; el paso del volumen de dirección es 6,5 µV y el umbral = el valor de registro*6,5 µV.

2). Tiempo de bloqueo ciego [4 bits]

Después de restablecer la salida y volver a 0, ignore el tiempo de protección de la detección de movimiento:

Alcance: 0,5 s ~ 8 s, tiempo de bloqueo ciego = valor de registro*0,5 s + 0,5 s.

3). Conteo de pulsos en detección de ejercicio [2 bits]

Alcance: 1 ~ 4 pulsos con (o ningún) cambio de símbolo, número de pulso = valor de registro +1.

4). Ventana en detección de ejercicio [2 bits]

Alcance: 2S ~ 8S, tiempo de ventana = valor de registro*2s + 2s.

5). Inicio de detección de deportes [1 bit]

0 = Deshabilitar (cerrado), 1 = habilitar.

6). Fuente de interrupción [1 bit]

La fuente de interrupción se puede seleccionar entre salida lógica de detección de movimiento o extracción de filtro de datos de salida ADC. Si elige dibujar un filtro, se generará cada 16 milisegundos.

Durante la interrupción, transmite una trama de datos originales efectivos.

0 = Detección de movimiento, 1 = La salida de datos original del filtro.

Apague todas las salidas de interrupción configurando la fuente de interrupción en detección de movimiento y apagando la función de detección de movimiento, y solo puede ser forzado por el controlador para forzar las lecturas.

Señal Pir

SSP internacional

MCU internacional

Sensor PIR de comunicación bidireccional Digital 4PIN m927i

7 Rev: A/2 2021.04.29

7) Selección de fuente .ADC [2 bits]

Reutilizar los recursos de ADC. El terminal de entrada del ADC se puede seleccionar de la siguiente manera: a continuación:

Señal PIR BFP, salida = 0

Señal PIR LPF, salida = 1

Tensión de alimentación = 2

La temperatura en la película = 3

*Para el modo de detección de deportes, debes elegir '0' o '1'.

8). El estabilizador de yuanes sensible a PYRO incorporado permite el control (2,2 V) [1 bit]

Proporcione 2,2 V ajustables: 0 = habilitar, 1 = no se puede (deshabilitar) en la salida Vreg; Se debe seleccionar '1' cuando se debe deshabilitar la configuración del producto.

9). Autoprueba [1 bit]:

Se necesitan 2 segundos para completar el programa de autoprueba PIR durante 2 segundos; la función de autotest comienza desde el salto de 0 a 1; la aplicación debe configurarse en 0 y no debe cambiarse en el medio.

10). Valor de electricidad de muestra o selección de frecuencia límite de Qualcomm [1 bit]:

Para diferentes tamaños de elementos sensibles a la cerámica caliente, puede elegir diferentes condensadores de muestra para pruebas de cerámica caliente; en la aplicación, puede configurar la frecuencia de corte de HPF Qualcomm.

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

11). Dos entradas de PIR corto [1-bit]

1 = conexión corta (polarización cero del ADC medida), 0 = uso normal; la aplicación debe estar configurada en 0.

12). Modo de algoritmo de medición de pulso de detección de movimiento [1 bit]

1 = El pulso cuenta directamente, 0 = El pulso vecino debe ser simbólicamente positivo y negativo para poder contar

4.7 Configurar el protocolo de comunicación Serin de la caja registradora

Los datos de configuración los escribe el controlador en el IC de acondicionamiento interno a través de la serialización Serin. El controlador externo debe ingresar la conversión de 0 a 1 en la entrada Serin, y luego escribir los valores (0/1) de la misma manera; 1 'El tiempo puede ser corto (un ciclo de instrucción del controlador). TBW requiere al menos dos relojes del sistema (TBIT) que necesitan regular el IC, no más de tres relojes del sistema (TBIT) que regulan el IC. Los datos del registro de 25 bits deben escribirse completamente de una vez; cuando los bits de datos son interrumpidos por un reloj del sistema (TWL) con más de 16 veces durante el proceso de transmisión, los últimos datos incompletos recibidos se bloquearon en el registro interno y se excedió la interrupción. excede Cuando el reloj del sistema es 5x (TWL), el registro también puede entrar en el estado de bloqueo y no puede continuar escribiendo.

Diagrama de secuencia de tiempo de control de interfaz de entrada SERIN

Bit-No	Registro	Observación
[24:17]	[7:0] Sensibilidad	El umbral de prueba se define según 6,5 µV.
[16:13]	[3:0] Interrumpir el tiempo de bloqueo ciego	El tiempo de configuración (0,5 s ~ 8 s); es el período de bloqueo ciego después del reinicio de la salida
[12:11]	[1:0] Mezclador de pulsos	Activar el número de pulsos dentro de la ventana de tiempo especificada del incidente de alarma
[10:9]	[1: 0] Tiempo de ventana	En la ventana de tiempo de configuración (2S ~ 8S), el número de pulsos de medición que alcancen los valores de configuración avanzada activará el incidente de alarma.
[8]	[0] Iniciar el detector de movimiento	0 = Desactivar, 1 = Activar
[7]	[0] Fuente de interrupción	0 = Estado de detección de movimiento, 1 = El estado de salida original del filtro
[6:5]	[1: 0] Fuente de voltaje ADC/filtro	0 = pir (bpf); 1 = pir (lpf);2 = tensión de alimentación (LPF); 3 = sensor de temperatura (LPF)
[4]	[1] El regulador está cerrado o habilitado	0 = Abierto; 1 = Cerrar. Debes configurar el bit a '1' y cerrar.
[3]	[0] Iniciar autoprueba	El salto de 0 a 1 Inicia el proceso de autoinspección PIR, escribir en la aplicación 0.
[2]	[0] Tamaño de capacitancia de autoinspección o HPF	1 = 2 * Capacitancia predeterminada de autoprueba; en la aplicación, puede configurar la frecuencia de corte de Qualcomm HPF: 0 = 0,4 Hz, 1 = 0,2 h.
[1]	Dos terminales de entrada de PIR de conexión corta	1 = conexión corta (polarización cero del ADC medida); 0 = uso normal.
[0]	Selección de modelo de algoritmo de medición de pulso.	1 = Conteo directo de pulsos; 0 = Sólo se puede contar el pulso inverso.

El valor de almacenamiento y los parámetros correspondientes.

4.8 Protocolo de comunicación Doci-Out para lectura de datos

La salida en serie del IC de acondicionamiento del controlador se utiliza como salida de interrupción para indicar el movimiento; cuando se utiliza como salida en serie, puede leer los datos de estado y configuración del IC de acondicionamiento. Durante la duración del ciclo de reloj del equipo (TFR), el DOCI se fuerza a niveles altos y luego lee el bit de datos de acuerdo con el siguiente diagrama de tiempos. Al forzar los pies DOCI a ser '0' dentro de al menos 4 ciclos de reloj del sistema, se puede finalizar en cualquier momento. Después de leer los datos, µC debe reducir el DOCI y mantener el nivel bajo de 32 veces el reloj del sistema o más para garantizar que los datos del registro interno de la sonda se puedan actualizar de manera oportuna.

Bit-No	Registro	Observación
[39]	Indicador de rango ultra PIR	0 significa más allá del rango, descarga automática de conexión corta en ambos extremos del elemento sensible
[38:25]	[13: 0] Salida de voltaje PIR	Valor de voltaje de salida LPF o BPF, 6,5 µV cada paso depende de la configuración
[24:17]	[7: 0]Sensibilidad	El umbral de prueba se define según 6,5 µV.
[16:13]	[3: 0] Interrumpe el tiempo de bloqueo ciego.	El tiempo de configuración (0,5 s ~ 8 s); el período de blindaje después del reinicio de la salida de interrupción ('H' cambia a 'L')
[12:11]	[1: 0] Digitalizador contador de pulsos	Activar el número de pulsos dentro de la ventana de tiempo especificada del incidente de alarma
[10:9]	[1: 0] Tiempo de ventana	En la ventana de tiempo especificada (2S ~ 8S), el número de pulsos de medición alcanza los valores de configuración avanzada y activará el incidente de alarma.
[8]	[0] Iniciar el detector de movimiento	0 = Desactivar, 1 = Activar

[7]	[0] Fuente de interrupción	0 = Estado de detección de movimiento, 1 = El estado de salida original del filtro
[6:5]	[1: 0] Fuente de voltaje ADC/filtro	0 = pir (bpf); 1 = pir (LPF); 2 = tensión de alimentación (LPF); 3 = temperatura (LPF) en la película (LPF)
[4]	[1] El regulador está cerrado/habilitado	0 = encender/1 = apagar; se debe configurar para que sea '1' y apagar
[3]	[0] Iniciar autoprueba	El salto de 0 a 1 inicia el proceso de autoinspección PIR; la aplicación está escrita en '0'
[2]	[0] Tamaño de capacitancia de autoinspección o HPF	1 = 2 * Capacitancia predeterminada de autoinspección; en la aplicación, puede configurar la frecuencia de corte de Qualcomm HPF: 0 = 0,4 Hz, 1 = 0,2 Hz
[1]	Dos terminales de entrada de PIR de conexión corta	1 = conexión corta (polarización cero del ADC medida); 0 = uso normal
[0]	Selección del modo del algoritmo de medición de pulsos	1 = Conteo directo de pulsos; 0 = Sólo el pulso inverso puede contar

Registro y parámetros correspondientes.

4.9 Cálculo de los datos de medición.

4.9.1. Medición de voltaje de señal de salida PIR

a) Salida LPF del filtro de paso bajo

La fuente ADC [6: 5] debe cambiarse a la entrada PIR y debe seleccionarse la salida digital LPF (configuración de registro = 1).

Vpir = (ADC_ SALIDA -ADC_ Compensación) * 6,5μV

b) Salida BPF del filtro de bandas

La fuente ADC [6: 5] debe cambiarse a entrada PIR y debe seleccionar la salida digital LPF y HPF (es decir, BPF) (configuración de registro = 0).

Vpir = adc_ _salida * 6,5HV.

4.9.2. Medición de voltaje de potencia

La fuente ADC [6: 5] debe cambiarse a la fuente de alimentación del chip (configuración de registro = 2).

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

4.9.3. Película. Medición de temperatura

La fuente ADC [6: 5] debe cambiarse al sensor de temperatura (configuración de registro = 3).

Temperatura = tcal + [adc_ _out -adc_ _offset (tcal)] / 80 * recuentos / k

ADC_ Offset = valor ADC @ vin = 0, valor típico = 2^13

ADC_ _offset (TCAL) = Defina el valor de ADC a la temperatura ambiente, valor típico = 8130 @ 298k.

V. El espectro de proyección y la perspectiva de los materiales de las ventanas del sensor infrarrojo piroeléctrico digital M927I

VI.Dimensiones del sensor infrarrojo piroeléctrico digital M927I

VII.Circuito de aplicación típico del sensor infrarrojo piroeléctrico digital M927I

VIII.Precauciones del sensor infrarrojo piroeléctrico digital M927I

M927I es una liberación armada digital de sensores infrarrojos infrarrojos que detectan cambios en los rayos infrarrojos. Es posible que no se detecte la fuente de calor fuera del cuerpo humano, o la temperatura de la fuente de calor sin fuente de calor ni movimiento. Es necesario prestar atención a los siguientes asuntos, asegúrese de confirmar el rendimiento y la confiabilidad a través del estado de uso real.

8.1 Cuando se detecta una fuente de calor fuera del cuerpo humano, el sensor es fácil de informar.

• Cuando animales pequeños entran en el rango de detección.

• Cuando la luz del sol, los faros de los automóviles, las lámparas incandescentes, etc., cuando el sensor de luz de infrarrojo lejano de las lámparas incandescentes, etc.

• Debido a la temperatura del aire caliente, el aire frío y el humidificador del equipo de la sala de temperatura fría, la temperatura en el área de detección ha cambiado drásticamente.

8.2 El fenómeno que no se puede detectar.

• Es difícil utilizar vidrio, acrílico, etc. entre los sensores y el objeto de detección.

• Dentro del rango de detección, cuando la fuente de calor está casi libre de acción o cuando el movimiento es de velocidad ultraalta.

8.3 En el caso de la ampliación del área de detección.

La temperatura del entorno y la diferencia de temperatura entre el cuerpo humano (aproximadamente 20 °C), incluso fuera del rango de detección especificado, a veces habrá un área de detección más amplia.

8.4 Precauciones para otros usos.

• Cuando hay manchas en la ventana, afectará el rendimiento de la detección, así que preste atención.

• La lente de la sonda está hecha de un material débil (polietileno). Después de aplicar una carga o impacto en la lente, causará inestabilidad o degradación debido a deformación y daño, así que evite la situación anterior.

• La electricidad por encima de ± 200 V puede causar daños. Por lo tanto, asegúrese de prestar atención al operar, evite tocarlo directamente con las manos.

• Las vibraciones frecuentes y excesivas provocarán la rotura del elemento sensible del sensor.

• Al soldar el pie PIN, la soldadura manual debe realizarse a una temperatura de la plancha eléctrica inferior a 350 °C y en un plazo de 3 segundos. Soldar a través de la ranura de soldadura puede provocar un deterioro del rendimiento; trate de evitarlo.

• Evite limpiar este sensor. De lo contrario, el líquido limpiador invade el interior de la lente, lo que puede provocar que se deteriore su rendimiento.

IX.Observaciones:

La empresa se reserva el derecho de actualizar periódicamente este libro de especificaciones sin notificar a los clientes con antelación. El manual de datos actualizado se enviará a los clientes relevantes a tiempo.