M927I Digital Pyroelektrisk infrarød sensor lavt strømforbruk sensor

I.Oversikt over M927I Digital Pyroelektrisk infrarød sensor

Den M927I integrerte PIR-sensoren er laget av et følsomt element

laget av tradisjonelle silikatkeramiske materialer (PZT).

Essens Toveiskommunikasjonen av sonder og

eksterne kontrollere (µC) realiserer anvendelsen av ulike

arbeidsstatus for konfigurasjonen. Det sensitive elementet konverterer

det induserte menneskelige mobilsignalet gjennom en veldig høy

impedans differensial inngangskrets koblingsinngang

digital signalbehandling IC. Den digitale IC-brikken er

konvertert til et digitalt signal gjennom 14-bits ADC,

som er praktisk for etterfølgende signalbehandling

og logisk kontroll. Inkludert kontrollforhold som detektering av følsomhet, justering av triggerterskler, etter utløsning av blindlåsetiden, antall tidsvinduer og algoritmer til signalpulsmåleren for triggerhendelser, og valget av de tre arbeidsmodusene kan skje via den eksterne kontrolleren (µC) fra et enkeltlinjekommunikasjonsgrensesnitt gjennom et enkeltlinjekommunikasjonsgrensesnitt. SERIN konfigurerer det interne registeret for å implementere. Når digitale prober overvåkes daglig kontinuerlig treningsføling, trenger ikke µC å våkne (gå inn i standby-status for å spare strømforbruk); bare når den digitale sonden oppdager det mobile menneskelige signalet og oppfyller utløserbetingelsene for forhåndskonfigurasjon, sender den interne kondisjonerings-ICen til sonden/pass/pass/pass/DOCI eksternt en avbruddsoppvåkningsinstruksjon til µC, og µC går inn i arbeidsstatus (utfører oppfølgingskontrollhandling). I henhold til konfigurasjonsarbeidsmodusen kan 可C også lese regelmessig gjennom DOCI-porten eller tvangslese sondens digitale utgangsverdi når som helst, og deretter bestemme den påfølgende utførelsen av kontrollhandlingen av µC gjennom selvberegningsalgoritmens kontrollbetingelse. Takket være avbrudd for å vekke denne tilstrekkelig strømsparende arbeidsmekanismen, er dette digitale sensorsystemet egnet for anledninger med høyere krav til energisparing, spesielt bruk av batteristrømforsyning. Det er den mest strømsparende sensorkontrollløsningen.

II. Egenskaper til M927I digital pyroelektrisk infrarød sensor

1. Digital signalbehandling, toveis kommunikasjon med kontrolleren;

2. Konfigurer deteksjons- og utløsningsforhold og implementer tre forskjellige arbeidsmoduser for å støtte utdata fra menneskelige mobile overvåkingsresultater og PIR-data ADC-filtreringsutgang;

3. Den andre ordens Bartworth med innebygd infrarød sensor med et filter for å blokkere inngangsinterferensen til andre frekvenser;

4. Den indre innsiden av den infrarøde WeChat-kondisjoneringskretsen er forseglet i det elektromagnetiske skjermingsdekselet. Bare strømforsyningen og det digitale grensesnittet til de ytre føttene har evnen til å motstå radiofrekvensinterferens;

5. Inngående vurdering av systemets arbeidsmekanisme for å spare strømforbruk, og bruk av utstyr for batteristrømforsyning;

6. Deteksjon av strømforsyningsspenning og temperatur;

7. Slå av selvinspeksjonsarbeidet og stabilt raskt;

8. Det følsomme elementet bruker et typisk silikatkeramisk materiale (PZT), som inneholder spor av bly (PB)-elementer.

III. Anvendelse av M927I digital pyroelektrisk infrarød sensor

1. Leker;

2. PIR trening deteksjon;

3. IoT-sensor;

4. Invasjonstesting;

5. Digital fotoramme;

6. Testing av sted;

7. Sensing lys;

8. Innendørs lys, korridorer, trapper, etc. kontroll;

9. TV, kjøleskap, air condition;

10. Privat alarm;

11. Nettverkskamera;

12. LAN-skjerm;

13.usb alarm;

14. Automotive anti-tyveri system.

IV. Ytelsesparametere for M927I Digital Pyroelektrisk infrarød sensor

4.1 maksimal nominell verdi

Den elektriske overbelastningen som overskrider parametrene i tabellen nedenfor kan forårsake permanent skade på enheten, og arbeidet som overskrider den maksimale nominelle tilstanden kan påvirke enhetens pålitelighet.

Parameter	Symbol	Minimum	Maksimum	enhet
Strømforsyningsspenning	VDD	-0.3	3.6	V	25 ℃
Pinnespenning	Vnto	-0.3	Vdd ＋ 0,3	V	25 ℃
Rørstrøm	Inn i	-100	100	mA	Enkel gang / enkelt pinne
Lagringstemperatur	TST	-40	125	℃	< 60 % RF
Driftstemperatur	Toper	-40	70	℃

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

Parameter	Symbol	Minimum	Typisk	Maksimum	Enhet	Bemerke
Arbeidsforhold
Arbeidsspenning	VDD	1.5		3.6	V	Akkurat i samsvar med forsyningsspenningen på µC
Arbeidsstrøm, Vreg	IDD1		5	6.0	µA	Dette produktet er ikke aktuelt
Arbeidsstrøm, Vreg stengt	IDD		3	3.5	µA	Gjelder dette produktet Vdd = 3V, ingen belastning
Skriv inn parameteren SERIN
Skriv inn lavspenning	VIL	- 0,3		0,2 Vdd	V
Skriv inn høyspenning	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	Maks V < 3,6V
Inngangsstrøm vss	II	-1		1	µA	Vss
Digital klokke lavt nivå tid	tL	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Typisk: 1-2µS
Digital klokke på høyt nivå	tH	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Typisk: 1-2µS
Databits skrivetid	tBW	2/FCLK - tH		3/FCLK-- tH	µS	Typisk: 80-90µS
Tidsavbrudd	tWA	16/FCLK		17/FCLK	µS

Utgangsfot INT/DOCI-OUT

Skriv inn lavspenning

VIL

- 0,3

0,2 Vdd

V

Skriv inn høyspenning

VIH

0,8 Vdd

0,3 + Vdd

V

Maks V < 3,6V

Inngangsstrøm

IDI

-1

1

µA

Datalesbar etableringstid

TDS

4/FCLK

5/FCLK

µS

Forberedelsestid for dataposisjon

TBs

1

µS

CLOAD < 10pF

Etableringstid for obligatorisk lesing

TFR

4/FCLK

µS

Avbrudds- og ryddetid

TCL

4/FCLK

µS

Dataklokke lav elektrisitet er vanligvis lang

TL

200

0,1/ FCLK

nS/µS

Typisk: 1-2µS

Dataklokke høyt nivå er vanligvis lang

TH

200

0,1/ FCLK

nS/µS

Typisk: 1-2µS

Datalesingsvarighet

Tbit

24

µS

Typisk: 20-22µS

Lesetidsavbrudd

TRA

4/FCLK

µS

DOCI trekker ned tiden

TDU

32/FCLK

µS

For dataoppdatering

Skriv inn PIRIN/NPIRIN

PIRIN/NPIRIN tilVss inngangsmotstand

30

60

GΩ

-60mV

Inngangsmotstandsforskjellspunkter

60

120

GΩ

-60mV

PIRIN Inngangsspenningsområde

-53

+53

mV

Oppløsning/trinn

6

6.5

7

µV/telling

ADC-utgangsområde

511

2^14-511

Teller

ADC skjevhet

7150

8130

9150

Teller

ADC temperatur koeffisient

-600

600

ppm/K

ADC inngangsstøybalanse kvadratrotverdi F = 0,1Hz...10Hz

52

91

µVpp

f = 0,09...7Hz

Strømforsyningsspenningsmåling

ADC-utgangsområde

2^13

2^14-511

Teller

Spenningsoppløsning

590

650

720

µV/telling

ADC bias @ 3V

12600

Teller

ca ±10 % rabatt

Temperaturmåling (krever en enkeltpunktskalibrering)

Oppløsning

80

Teller

ADC-utgangsområde

511

2^14-511

Teller/K

Delverdi @ 298K

8130

Teller

ca ±10 % rabatt

Oscillator og filter

Lavpassfilterets dødfrekvens

FCLK*1.41/2048/π

Hz

2. orden BW

Høy-pass filter død frekvens

FCLK*P*1,41/32768/π

Hz

2. orden BW P = 1 eller 0,5

Frekvens av oscillator på filmen

Fosci

60

64

72

kHz

Systemklokke

FCLK

Fosci/2

kHz

4.5 Utgangstrigger eller alarmhendelseslogikk for M927I digital pyroelektrisk infrarød sensor

Beregn utgangssignalet til stripen eller lavpassfilterets utgangssignal (bestemt av konfigurasjonen). Når signalnivået overskrider følsomhetsterskelen til forhåndskonfigurasjonen, vil en intern puls genereres. Når signalet endrer symbolet (eller konfigurasjonen ikke er nødvendig for å endre symbolet) og overskrider innstillingsterskelen igjen, vil beregningen av den påfølgende pulsen bli beregnet. Tilstanden til utgangen eller alarmhendelsen som pulsen og telletidsvinduet for pulsen oppstår. Hvis den forrige hendelsen fjernes ved å tilbakestille avbrudd, stopp eventuell deteksjon innen neste konfigurerte blindlåsetid. I prosessinnstillingene for applikasjonsscenariene som krever høy sensitivitetsdeteksjon, er denne funksjonen svært viktig for å forhindre at selvirritasjon utløses.

Avbruddet vil bli fjernet ved å kjøre et lavt nivå '0' med minst 120µs (tCL); så kan prosessoren bytte porten tilbake til høyimpedanstilstanden.

4.6 Serielt grensesnitt og konfigurerbar registerfunksjonsbeskrivelse

Konfigurasjonen av kondisjonerings-IC-kontrollalgoritmen er at kontrolleren implementeres ved å programmere IC-relatert registerprogrammering gjennom Serin-pinnen, og bruker en enkel klokkedata-enlinjekommunikasjonsprotokoll. Konfigurasjonsdataene til kondisjonerings-ICen leses av kontrolleren med INT/DOCI-pinne, og bruker en lignende klokkedata-en-linje utgangsprotokoll. Når Serin er på det lave nivået på minst 16 systemklokker (og VDD er i normalområdet), begynner sondens interne kondisjoneringskrets å akseptere nye data.

Følgende parametere kan justeres ved å kondisjonere IC-registeret:

1). Følsomhet [8-bits]

Sensitivitets-/deteksjonsterskelen er definert av lagringsverdien; styringsvolumtrinnet er 6,5µV, og terskelen = registerverdien*6,5µV.

2). Blindlåstid [4-biter]

Etter tilbakestilling av utgangen og tilbakestilling 0, ignorer skjermingstiden for bevegelsesdeteksjonen:

Omfang: 0,5s ~ 8s, blindlåstid = registerverdi*0,5s + 0,5s.

3). Pulsteller i treningsdeteksjon [2-bits]

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

4). Vindu i treningsdeteksjon [2-bits]

Omfang: 2S ~ 8S, vindustid = registerverdi*2s + 2s.

5). Oppstart av sportsdeteksjon [1-bit]

0 = Deaktiver (lukket), 1 = aktiver.

6). Avbruddskilde [1-bit]

Avbruddskilden kan velges mellom bevegelsesdeteksjonslogikkutgang eller ADC-utdatafilterekstraksjon. Hvis du velger å tegne et filter, vil det generere hvert 16. millisekund

Over avbrudd, send en ramme med effektive originaldata.

0 = Bevegelsesdeteksjon, 1 = Den opprinnelige datautgangen til filteret.

Slå av alle avbruddsutganger ved å sette avbruddskilden til bevegelsesdeteksjon og slå av bevegelsesdeteksjonsfunksjonen, og kan bare tvinges av kontrolleren til å tvinge avlesningene.

Pir Signal

Int SSP

Int MCU

4PIN Digital toveis kommunikasjon PIR-sensor m927i

7 Rev: A/2 2021.04.29

7) .ADC-kildevalg [2-bits]

Gjenbruk ADC-ressurser. ADCs inngangsterminal kan velges som følger: nedenfor:

PIR-signal BFP, utgang = 0

PIR-signal LPF, utgang = 1

Strømspenning = 2

Temperaturen på filmen = 3

*For sportsdeteksjonsmodus må du velge '0' eller '1'.

8). Innebygd PYRO-sensitiv yuan-stabilisator muliggjør kontroll (2,2V) [1-bit]

Gi en justerbar 2,2V: 0 = aktiver, 1 = kan ikke (deaktivere) på Vreg-utgangen; '1' må velges når produktkonfigurasjonen må deaktiveres.

9). Selvtest [1-bit]:

Det tar 2 sekunder å fullføre PIR-selvtestprogrammet i 2 sekunder; selvtestfunksjonen starter fra hoppet fra 0 til 1; applikasjonen må konfigureres til 0 og den må ikke endres i midten.

10). Eksempel på elektrisitetsverdi eller Qualcomm deadline frequency select [1-bit]:

For forskjellige størrelser av varme keramiske følsomme elementer, kan du velge forskjellige prøvekondensatorer for varme keramiske tester; i applikasjonen kan du konfigurere HPF Qualcomm cut-off frekvens.

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

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

1 = kort tilkobling (målt ADC null bias), 0 = normal bruk; applikasjonen må konfigureres til 0.

12). Bevegelsesdeteksjonspulsmålingsalgoritmemodus [1-bit]

1 = direkte pulstelling, 0 = nabopuls må være symbolsk positiv og negativ for å kunne telle

4.7 Konfigurer Serin-kommunikasjonsprotokollen til registeret

Konfigurasjonsdataene skrives i den interne kondisjoneringskretsen av kontrolleren gjennom Serin-serialiseringen. Den eksterne kontrolleren må legge inn konverteringen fra 0 til 1 i Serin-inngangen, og deretter skrive verdiene (0/1) på samme måte; 1 'Tiden kan være kort (en instruksjonssyklus av kontrolleren). TBW krever minst to systemklokker (TBIT) som trenger å regulere IC, ikke mer enn tre systemklokker (TBIT) som regulerer IC. 25-bits registerdataene må skrives fullstendig på én gang; når databitene blir avbrutt av en systemklokke (TWL) med mer enn den siste overføringsprosessen var mottatt, inn i det interne registeret, og avbruddet overskredet overskredet når 5x systemklokken (TWL), kan registeret også gå inn i låst tilstand og kan ikke fortsette å skrive.

SERIN inngangsgrensesnitt kontroll tidssekvensdiagram

Bit-No	Register	Bemerke
[24:17]	[7:0] Følsomhet	Testterskelen er definert i henhold til 6,5 µV.
[16:13]	[3:0] Avbryt blindlåsetiden	Konfigurasjonstiden (0,5 s ~ 8 s); det er blindsperreperioden etter tilbakestillingen av utgangen
[12:11]	[1:0] Pulsmikser	Utløs antall pulser innenfor det angitte tidsvinduet for alarmhendelsen
[10:9]	[1: 0] Vindustid	I konfigurasjonstidsvinduet (2S ~ 8S), vil antallet målepulser som når verdiene for forhåndskonfigurasjon utløse alarmhendelsen.
[8]	[0] Start bevegelsesdetektoren	0 = Deaktiver, 1 = Aktiver
[7]	[0] Avbruddskilde	0 = Bevegelsesdeteksjonsstatus, 1 = Den opprinnelige utgangsstatusen til filteret
[6:5]	[1: 0] ADC/filterspenningskilde	0 = pir (bpf); 1 = pir (lpf); 2 = strømforsyningsspenning (LPF); 3 = temperatursensor (LPF)
[4]	[1] Regulatoren er lukket eller aktivert	0 = Åpen; 1 = Lukk. Du må konfigurere biten til '1 'og lukke.
[3]	[0] Start selvtest	Hoppet fra 0 til 1 Starter PIR-egeninspeksjonsprosessen, skriv i søknaden 0.
[2]	[0] Selvinspeksjonskapasitansstørrelse eller HPF	1 = 2 * Selvtest standard kapasitans; i applikasjonen kan du konfigurere Qualcomm HPF-grensefrekvens: 0 = 0,4Hz, 1 = 0,2t.
[1]	To inngangsterminaler med kortkoblet PIR	1 = kort tilkobling (målt ADC null bias); 0 = normal bruk.
[0]	Modellvalg av pulsmålealgoritme	1 = direkte pulstelling; 0 = Bare reverspuls kan telle.

Lagringsverdien og tilhørende parametere

4.8 Doci-Out kommunikasjonsprotokoll for datalesing

Serieutgangen til kondisjonerings-ICen på kontrolleren brukes som en avbruddsutgang for å indikere bevegelsen; når den brukes som en seriell utgang, kan du lese status- og konfigurasjonsdata fra kondisjonerings-IC. Under varigheten av utstyrsklokkesyklusen (TFR) tvinges DOCI til høye nivåer, og leser deretter databiten i henhold til følgende tidsdiagram. Gjennom tvunget DOCI-fot til å være '0' innen minst 4 systemklokkesykluser, kan den avsluttes når som helst. Etter å ha lest dataene, bør µC senke DOCI og holde det lave nivået på 32 ganger systemklokken eller høyere for å sikre at de interne registerdataene til sonden kan oppdateres i tide.

Bit-No	Register	Bemerke
[39]	PIR ultra-område indikator	0 betyr utenfor rekkevidden, automatisk kortkoblingsutladning i begge ender av det følsomme elementet
[38:25]	[13: 0] PIR-spenningsutgang	LPF eller BPF utgangsspenningsverdi, 6,5µV hvert trinn avhenger av konfigurasjonen
[24:17]	[7: 0]Sensitivitet	Testterskelen er definert i henhold til 6,5 µV.
[16:13]	[3: 0] Avbryt blindlåsetiden.	Konfigurasjonstiden (0,5 s ~ 8 s); skjermingsperioden etter tilbakestillingen av avbruddsutgangen ('H' endring 'L')
[12:11]	[1: 0] Digitalisator for pulsteller	Utløs antall pulser innenfor det angitte tidsvinduet for alarmhendelsen
[10:9]	[1: 0] Vindustid	I det angitte tidsvinduet (2S ~ 8S), vil antallet målepulser som når verdiene for forhåndskonfigurasjon utløse alarmhendelsen
[8]	[0] Start bevegelsesdetektoren	0 = Deaktiver, 1 = Aktiver

[7]	[0] Avbruddskilde	0 = Bevegelsesdeteksjonsstatus, 1 = Den opprinnelige utgangsstatusen til filteret
[6:5]	[1: 0] ADC/filterspenningskilde	0 = pir (bpf); 1 = pir (LPF); 2 = strømforsyningsspenning (LPF); 3 = temperatur (LPF) på filmen (LPF)
[4]	[1] Regulatoren er lukket/aktivert	0 = slå på/1 = slå av; den må konfigureres til å være '1' og slås av
[3]	[0] Start selvtest	Spranget fra 0 til 1 starter PIR-egeninspeksjonsprosessen; søknaden er skrevet med '0'
[2]	[0] Selvinspeksjonskapasitansstørrelse eller HPF	1 = 2 * Standard kapasitans for selvinspeksjon; i applikasjonen kan du konfigurere Qualcomm HPF-grensefrekvens: 0 = 0,4Hz, 1 = 0,2Hz
[1]	To inngangsterminaler med kortkoblet PIR	1 = kort tilkobling (målt ADC null bias); 0 = normal bruk
[0]	Valg av pulsmålingsalgoritme	1 = direkte pulstelling; 0 = Bare reverspuls kan telle

Register og tilhørende parametere.

4.9 Beregning av måledata

4.9.1. PIR utgangssignal spenningsmåling

a) Lavpassfilter LPF-utgang

ADC-kilde [6: 5] må byttes til PIR-inngang, og den digitale LPF-utgangen må velges (registerkonfigurasjon = 1).

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

b) Båndfilter BPF-utgang

ADC-kilde [6: 5] må byttes til PIR-inngang, og du må velge digital LPF & HPF (dvs. BPF) utgang (registerkonfigurasjon = 0).

Vpir = adc_ _out * 6.5HV.

4.9.2. Strømspenningsmåling

ADC-kilde [6: 5] må kobles til chip-strømforsyningen (registerkonfigurasjon = 2).

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

4.9.3. Film. Temperaturmåling

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

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

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

ADC_ _offset (TCAL) = Definer ADC-verdien ved omgivelsestemperaturen, typisk verdi = 8130 @ 298k.

V. Projeksjonsspekteret og perspektivet til vindusmaterialer til M927I digital pyroelektrisk infrarød sensor

VI.Dimensjoner på M927I digital pyroelektrisk infrarød sensor

VII. Typisk brukskrets for M927I Digital Pyroelektrisk infrarød sensor

VIII. Forholdsregler for M927I digital pyroelektrisk infrarød sensor

M927I er en digital armal utløsning av infrarøde infrarøde sensorer som oppdager endringer i infrarøde stråler. Det kan ikke detekteres for varmekilden utenfor menneskekroppen, eller temperaturen til varmekilden uten varmekilde og bevegelse. Det er nødvendig å ta hensyn til følgende forhold, sørg for å bekrefte ytelse og pålitelighet gjennom faktisk bruksstatus.

8.1 Når du oppdager varmekilden utenfor menneskekroppen, er sensoren enkel å rapportere.

• Når små dyr kommer inn i deteksjonsområdet.

• Når sollyset, billykter, glødelamper osv., når den fjerninfrarøde lyssensoren til glødelamper osv.

• På grunn av temperaturen til den varme luften, kaldluften og luftfukteren til kaldtemperaturromsutstyret, har temperaturen i deteksjonsområdet endret seg drastisk.

8.2 Fenomenet som ikke kan oppdages.

• Det er vanskelig å bruke glass, akrylin osv. mellom sensorene og deteksjonsobjektet.

• Innenfor deteksjonsområdet, når varmekilden er nesten fri for handling eller når ultra-høyhastighetsbevegelsen.

8.3 Ved utvidelse av deteksjonsområdet.

Omgivelsestemperaturen og temperaturforskjellen mellom menneskekroppen (ca. 20 ° C), selv utenfor det spesifiserte deteksjonsområdet, vil det noen ganger være et større tilfelle av deteksjonsområde.

8.4 Forholdsregler for annen bruk.

• Når det er flekker på vinduet, vil det påvirke deteksjonsytelsen, så vær oppmerksom.

• Linsen til sonden er laget av svakt materiale (polyetylen). Etter å ha påført en belastning eller støt på linsen, vil det forårsake ustabilitet eller nedbrytning på grunn av deformasjon og skade, så vennligst unngå situasjonen ovenfor.

• Elektrisitet over ± 200V kan forårsake skade. Sørg derfor for å være oppmerksom når du betjener, unngå å berøre berøringen direkte med hendene.

• Hyppige og overdrevne vibrasjoner vil føre til at det følsomme elementet i sensoren går i stykker.

• Ved sveising av PIN-foten bør håndsveisingen utføres under temperaturen på det elektriske strykejernet under 350 °C og innen 3 sekunder. Sveising gjennom sveisesporet kan føre til forringelse av ytelsen, prøv å unngå det.

• Unngå å rengjøre denne sensoren. Ellers invaderer rensevæsken innsiden av linsen, noe som kan føre til at ytelsen blir dårligere.

IX. Merknader:

Selskapet forbeholder seg retten til å oppdatere denne spesifikasjonsboken regelmessig uten å varsle kundene på forhånd. Den oppdaterte datamanualen vil bli utstedt til relevante kunder i tide.