M927I Sensor infravermelho piroelétrico digital sensor de baixo consumo de energia

I. Visão geral do sensor infravermelho piroelétrico digital M927I

O sensor PIR integrado M927I é feito de um elemento sensível

feito com materiais cerâmicos de silicato tradicionais (PZT).

Essência A comunicação bidirecional de sondas e

controladores externos (µC) realizam a aplicação de vários

status de trabalho da configuração. O elemento sensível converte

o sinal móvel humano induzido através de um sinal muito alto

entrada de acoplamento de circuito de entrada diferencial de impedância

IC de condicionamento de sinal digital. O chip IC digital é

convertido em um sinal digital através de ADC de 14 bits,

o que é conveniente para processamento de sinal subsequente

e controle lógico. Incluindo condições de controle como detecção de sensibilidade, ajuste dos limites de disparo, após o disparo do tempo de bloqueio cego, o número de janelas de tempo e algoritmos do medidor de pulso de sinal de eventos de disparo, e a escolha dos três modos de trabalho pode ser através do controlador externo (µC) de uma interface de comunicação de linha única através de uma interface de comunicação de linha única. SERIN configura o registro interno a ser implementado. Quando as sondas digitais são monitoradas diariamente com detecção contínua de exercício, µC não precisa acordar (entre no status de espera para economizar consumo de energia); somente quando a sonda digital detecta o sinal humano móvel e atende às condições de disparo da configuração avançada, o IC de condicionamento interno da sonda passa/passa/passa/passa/DOCI envia externamente uma instrução de ativação de interrupção para o µC, e µC entra no status de trabalho (executa ação de controle de acompanhamento). De acordo com o modo de trabalho da configuração, 可C também pode ler regularmente através da porta DOCI ou ler à força o valor da saída digital da sonda a qualquer momento e, em seguida, determinar a execução subsequente da ação de controle pelo µC por meio da condição de controle do algoritmo de autocálculo. Graças às interrupções para ativar este mecanismo de trabalho de economia de energia suficiente, este sistema de detecção digital é adequado para ocasiões com maiores requisitos de conservação de energia, especialmente a aplicação de fonte de alimentação por bateria. É a solução de controle de sensor com maior economia de energia.

II. Características do sensor infravermelho piroelétrico digital M927I

1. Processamento de sinal digital, comunicação bidirecional com o controlador;

2. Configurar condições de detecção e acionamento e implementar três modos de trabalho diferentes para apoiar a saída de resultados de monitoramento móvel humano e saída de filtragem ADC de dados PIR;

3. O Bartworth de segunda ordem com sensor infravermelho integrado com filtro para bloquear a interferência de entrada de outras frequências;

4. O interior interno do circuito de condicionamento infravermelho WeChat é selado na tampa de blindagem eletromagnética. Somente a fonte de alimentação e a interface digital dos pés externos têm a capacidade de resistir à interferência de radiofrequência;

5. Consideração aprofundada do mecanismo de trabalho do sistema para economizar o consumo de energia e a aplicação de equipamentos para fornecimento de energia por bateria;

6. Detecção de tensão e temperatura da fonte de alimentação;

7. Desligue o trabalho de autoinspeção e estabilize rapidamente;

8. O elemento sensível utiliza um típico material cerâmico de silicato (PZT), que contém elementos vestigiais de chumbo (PB).

III.Aplicação do sensor infravermelho piroelétrico digital M927I

1. Brinquedos;

2. Detecção de exercício PIR;

3. Sensor IoT;

4. Testes de invasão;

5. Porta-retratos digital;

6. Teste de local;

7. Luzes de detecção;

8. Controle de luzes internas, corredores, escadas, etc.;

9. TV, frigobar, ar condicionado;

10. Alarme privado;

11. Câmera de rede;

12. Monitor LAN;

13. alarme usb;

14. Sistema anti-roubo automotivo.

4. Parâmetros de desempenho do sensor infravermelho piroelétrico digital M927I

4.1 valor nominal máximo

O estresse elétrico excessivo que excede os parâmetros da tabela a seguir pode causar danos permanentes ao dispositivo, e o trabalho que excede a condição nominal máxima pode afetar a confiabilidade do dispositivo.

Parâmetro	Símbolo	Mínimo	Máximo	unidade
Tensão de alimentação	VDD	-0.3	3.6	V	25℃
Tensão do pino	Vnto	-0.3	Vdd + 0,3	V	25℃
Corrente do tubo	Em	-100	100	mA	Tempo único/pino único
Temperatura de armazenamento	TST	-40	125	℃	< 60% UR
Temperatura operacional	Topo	-40	70	℃

4.2 Características elétricas (Condições de teste para valores típicos: TAMB=+25°C, VDD=+3V )

Parâmetro	Símbolo	Mínimo	Típico	Máximo	Unidade	Observação
Condições de trabalho
Tensão de trabalho	VDD	1.5		3.6	V	Apenas consistente com a tensão de alimentação de µC
Corrente de trabalho, Vreg	IDD1		5	6.0	μA	Este produto não é aplicável
Trabalho atual, Vreg fechado	DDI		3	3.5	μA	Aplicável este produto Vdd = 3V, sem carga
Insira o parâmetro SERIN
Insira baixa tensão	VIL	- 0,3		0,2Vdd	V
Insira alta tensão	VIH	0,8Vdd		0,3 + Vdd	V	V máx < 3,6 V
Corrente de entrada Vss	II	-1		1	μA	Vss
Tempo de baixo nível do relógio digital	tL	200		0,1/FCLK	nS/µS	Típico: 1-2µS
Tempo de alto nível do relógio digital	o	200		0,1/FCLK	nS/µS	Típico: 1-2µS
Tempo de gravação de bits de dados	TBW	2/FCLK - tH		3/FCLK--tH	µS	Típico: 80-90µS
Tempo esgotado	tWA	16/FCLK		17/FCLK	µS

Pé de saída INT/DOCI-OUT

Insira baixa tensão

VIL

- 0,3

0,2Vdd

V

Insira alta tensão

VIH

0,8Vdd

0,3 + Vdd

V

V máx < 3,6 V

Corrente de entrada

ID

-1

1

μA

Hora de estabelecimento legível dos dados

TDS

4/FCLK

5/FCLK

µS

Tempo de preparação da posição dos dados

TB

1

µS

CLOAD <10pF

Horário de estabelecimento para leitura obrigatória

TFR

4/FCLK

µS

Tempo de interrupção e compensação

TCL

4/FCLK

µS

A baixa eletricidade do relógio de dados geralmente é longa

TL

200

0,1/FCLK

nS/µS

Típico: 1-2µS

O alto nível do clock de dados geralmente é longo

º

200

0,1/FCLK

nS/µS

Típico: 1-2µS

Duração da leitura de dados

Tbit

24

µS

Típico: 20-22µS

Tempo limite de leitura

TRA

4/FCLK

µS

DOCI reduz o tempo

TDU

32/FCLK

µS

Para atualização de dados

Insira PIRIN/NPIRIN

PIRIN/NPIRIN paraVss resistência de entrada

30

60

GΩ

-60mV

Pontos de diferença de resistência de entrada

60

120

GΩ

-60mV

Pirin Faixa de tensão de entrada

-53

+53

mV

Resolução/etapa

6

6.5

7

µV/Contagem

Faixa de saída ADC

511

2^14-511

Conta

Viés ADC

7150

8130

9150

Conta

Coeficiente de temperatura ADC

-600

600

ppm/K

Valor de raiz quadrada de equilíbrio de ruído de entrada ADC F = 0,1 Hz...10 Hz

52

91

µVpp

f = 0,09...7 Hz

Medição de tensão de alimentação

Faixa de saída ADC

2 ^ 13

2^14-511

Conta

Resolução de tensão

590

650

720

µV/Contagem

Polarização ADC @ 3V

12600

Conta

cerca de ±10% de desconto

Medição de temperatura (requer calibração de ponto único)

Resolução

80

Conta

Faixa de saída ADC

511

2^14-511

Contagens/K

Valor parcial @ 298K

8130

Conta

cerca de ±10% de desconto

Oscilador e filtro

Frequência morta do filtro passa-baixa

FCLK*1,41/2048/π

Hz

2ª ordem BW

Frequência morta do filtro passa-alta

FCLK*P*1,41/32768/π

Hz

PN de 2ª ordem P = 1 ou 0,5

Frequência do oscilador no filme

Fosci

60

64

72

kHz

Relógio do sistema

FCLK

Fosci/2

kHz

4.5 Gatilho de saída ou lógica de evento de alarme do sensor infravermelho piroelétrico digital M927I

Calcule o sinal de saída do sinal de saída do filtro strip ou passa-baixo (determinado pela configuração). Quando o nível do sinal exceder o limite de sensibilidade da pré-configuração, um pulso interno será gerado. Quando o sinal muda de símbolo (ou a configuração não é necessária para alterar o símbolo) e excede novamente o limite de configuração, o cálculo do pulso subsequente será calculado. A condição da saída ou evento de alarme, como o pulso e a janela de tempo de contagem do pulso, ocorre. Se o evento anterior for eliminado redefinindo a interrupção, interrompa qualquer detecção dentro do próximo tempo de bloqueio cego configurado. Na configuração do processo dos cenários de aplicação que requerem detecção de alta sensibilidade, esse recurso é muito importante para evitar o desencadeamento de autoirritação.

A interrupção será removida acionando um nível baixo '0' por pelo menos 120µs (tCL); então o processador pode mudar a porta de volta para o estado de alta impedância.

4.6 Interface serial e descrição da função de registro configurável

A configuração do algoritmo de controle IC de condicionamento é que o controlador é implementado pela programação de registro relacionado ao IC por meio do pino Serin e usa um protocolo de comunicação de linha única de dados de relógio simples. Os dados de configuração do IC de condicionamento são lidos pelo controlador com o pino INT/DOCI e usam um protocolo de saída de linha única de dados de relógio semelhante. Quando Serin está no nível baixo de pelo menos 16 clocks do sistema (e o VDD está na faixa normal), o IC de condicionamento interno da sonda começa a aceitar novos dados.

Os seguintes parâmetros podem ser ajustados condicionando o registro IC:

1). Sensibilidade [8 bits]

O limite de sensibilidade/detecção é definido pelo valor de armazenamento; o passo do volume de direção é de 6,5 µV e o limite = o valor do registro * 6,5 µV.

2). Tempo de bloqueio cego [4 bits]

Após o reset da saída e retorno a 0, ignore o tempo de blindagem da detecção de movimento:

Escopo: 0,5s ~ 8s, tempo de bloqueio cego = valor de registro * 0,5s + 0,5s.

3). Contagem de pulso na detecção de exercício [2 bits]

Escopo: 1 ~ 4 pulsos com (ou nenhuma) mudança de símbolo, número de pulso = valor de registro +1.

4). Janela na detecção de exercício [2 bits]

Escopo: 2S ~ 8S, tempo de janela = valor de registro*2s + 2s.

5). Inicialização de detecção de esporte [1 bit]

0 = Desabilitar (fechado), 1 = habilitar.

6). Fonte de interrupção [1 bit]

A fonte de interrupção pode ser selecionada entre saída lógica de detecção de movimento ou extração de filtro de dados de saída ADC. Se você optar por desenhar um filtro, ele será gerado a cada 16 milissegundos

Durante a interrupção, transmita um quadro de dados originais efetivos.

0 = Detecção de movimento, 1 = A saída de dados original do filtro.

Desligue todas as saídas de interrupção configurando a fonte de interrupção para detecção de movimento e desligando a função de detecção de movimento, e só pode ser forçado pelo controlador a forçar as leituras.

Sinal Pir

SSP Internacional

MCU interno

Sensor PIR de comunicação bidirecional digital 4PIN m927i

7 Rev: A/2 2021.04.29

7) Seleção de fonte .ADC [2 bits]

Reutilize recursos ADC. O terminal de entrada do ADC pode ser selecionado da seguinte forma: abaixo:

Sinal PIR BFP, saída = 0

Sinal PIR LPF, saída = 1

Tensão de alimentação = 2

A temperatura no filme = 3

*Para o modo de detecção de esportes, você deve escolher '0' ou '1'.

8). O estabilizador de yuan sensível ao PYRO integrado permite o controle (2,2 V) [1 bit]

Fornece 2,2V ajustável: 0 = habilita, 1 = não consegue (desabilitar) na saída Vreg; '1' deve ser selecionado quando a configuração do produto deve ser desabilitada.

9). Autoteste [1 bit]:

Demora 2 segundos para completar o programa de autoteste PIR por 2 segundos; a função de autoteste começa no salto de 0 para 1; a aplicação deve ser configurada para 0 e não deve ser alterada no meio.

10). Valor de eletricidade de amostra ou frequência de prazo da Qualcomm, selecione [1 bit]:

Para diferentes tamanhos de elementos sensíveis à cerâmica quente, você pode escolher diferentes capacitores de amostra para testes de cerâmica quente; no aplicativo, você pode configurar a frequência de corte HPF Qualcomm.

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

11). Duas entradas de PIR curto [1 bit]

1 = conexão curta (medida de polarização zero do ADC), 0 = uso normal; o aplicativo deve ser configurado para 0.

12). Modo de algoritmo de medição de pulso de detecção de movimento [1 bit]

1 = Contagem direta de pulso, 0 = pulso vizinho deve ser simbolicamente positivo e negativo para contar

4.7 Configure o protocolo de comunicação Serin do registrador

Os dados de configuração são gravados no IC de condicionamento interno pelo controlador através da serialização Serin. O controlador externo deve inserir a conversão de 0 para 1 na entrada Serin, e a seguir escrever os valores (0/1) da mesma forma; 1 'O tempo pode ser curto (um ciclo de instrução do controlador). O TBW requer pelo menos dois relógios do sistema (TBIT) que precisam regular o IC, não mais do que três relógios do sistema (TBIT) que regulam o IC. Os dados do registro de 25 bits devem ser completamente escritos de uma só vez; quando os bits de dados são interrompidos por um relógio do sistema (TWL) com mais de 16 vezes durante o processo de transmissão, os últimos dados incompletos recebidos foram bloqueados no registro interno, e a interrupção excedeu o excesso Quando o 5x clock do sistema (TWL), o registrador também pode entrar no estado de bloqueio e não pode continuar a escrever.

Diagrama de sequência de tempo de controle da interface de entrada SERIN

Bit-Não	Cadastre-se	Observação
[24:17]	[7:0] Sensibilidade	O limite de teste é definido de acordo com 6,5µV.
[16:13]	[3:0] Interromper o tempo de bloqueio cego	O tempo de configuração (0,5s ~ 8s); é o período de bloqueio cego após o reset da saída
[12:11]	[1:0] Misturador de pulso	Acionar o número de pulsos dentro da janela de tempo especificada do incidente de alarme
[10:9]	[1: 0] Tempo da janela	Na janela de tempo de configuração (2S ~ 8S), o número de pulsos de medição que atingir os valores da configuração avançada acionará o incidente de alarme.
[8]	[0] Inicie o detector de movimento	0 = Desativar, 1 = Ativar
[7]	[0] Fonte de interrupção	0 = Status de detecção de movimento, 1 = O status de saída original do filtro
[6:5]	[1: 0] Fonte de tensão ADC/filtro	0 = pir (bpf); 1 = pir (lpf);2 = tensão de alimentação (LPF); 3 = sensor de temperatura (LPF)
[4]	[1] O regulador está fechado ou habilitado	0 = Aberto; 1 = Fechar. Você deve configurar o bit para '1' e fechar.
[3]	[0] Iniciar autoteste	O salto de 0 para 1 Inicia o processo de autoinspeção PIR, escreva 0 na aplicação.
[2]	[0] Tamanho da capacitância de auto-inspeção ou HPF	1 = 2 * Capacitância padrão de autoteste; no aplicativo, você pode configurar a frequência de corte do Qualcomm HPF: 0 = 0,4 Hz, 1 = 0,2h.
[1]	Dois terminais de entrada de PIR de conexão curta	1 = conexão curta (medida de polarização zero do ADC); 0 = uso normal.
[0]	Seleção de modelo de algoritmo de medição de pulso	1 = Contagem direta de pulso; 0 = Somente pulso reverso pode contar.

O valor de armazenamento e parâmetros correspondentes

4.8 Protocolo de comunicação Doci-Out para leitura de dados

A saída serial do IC de condicionamento no controlador é usada como saída de interrupção para indicar o movimento; quando usado como saída serial, você pode ler o status e os dados de configuração do IC de condicionamento. Durante a duração do ciclo de clock do equipamento (TFR), o DOCI é forçado em níveis altos e então lê o bit de dados de acordo com o diagrama de temporização a seguir. Através de pés DOCI forçados a serem '0' dentro de pelo menos 4 ciclos de clock do sistema, ele pode ser encerrado a qualquer momento. Após a leitura dos dados, o µC deve diminuir o DOCI e manter o nível baixo de 32 vezes o relógio do sistema ou superior para garantir que os dados do registro interno da sonda possam ser atualizados em tempo hábil.

Bit-Não	Cadastre-se	Observação
[39]	Indicador PIR de ultra alcance	0 significa além da faixa, descarga automática de curto-circuito em ambas as extremidades do elemento sensível
[38:25]	[13: 0] Saída de tensão PIR	Valor da tensão de saída LPF ou BPF, 6,5 µV cada etapa depende da configuração
[24:17]	[7: 0]Sensibilidade	O limite de teste é definido de acordo com 6,5µV.
[16:13]	[3: 0] Interrompe o tempo de bloqueio da persiana.	O tempo de configuração (0,5s ~ 8s); o período de blindagem após o reset da saída de interrupção ('H' mudança 'L')
[12:11]	[1: 0] Digitalizador de contador de pulso	Acionar o número de pulsos dentro da janela de tempo especificada do incidente de alarme
[10:9]	[1: 0] Tempo da janela	Na janela de tempo especificada (2S ~ 8S), o número de pulsos de medição que atinge os valores da configuração avançada acionará o incidente de alarme
[8]	[0] Inicie o detector de movimento	0 = Desativar, 1 = Ativar

[7]	[0] Fonte de interrupção	0 = Status de detecção de movimento, 1 = O status de saída original do filtro
[6:5]	[1: 0] Fonte de tensão ADC/filtro	0 = pir (bpf); 1 = pir (LPF); 2 = tensão de alimentação (LPF); 3 = temperatura (LPF) no filme (LPF)
[4]	[1] O regulador está fechado/habilitado	0 = liga/1 = desliga; deve ser configurado para '1' e desligado
[3]	[0] Iniciar autoteste	O salto de 0 para 1 inicia o processo de autoinspeção PIR; o aplicativo está escrito em '0'
[2]	[0] Tamanho da capacitância de auto-inspeção ou HPF	1 = 2 * Capacitância padrão de auto-inspeção; no aplicativo, você pode configurar a frequência de corte do Qualcomm HPF: 0 = 0,4 Hz, 1 = 0,2 Hz
[1]	Dois terminais de entrada de PIR de conexão curta	1 = conexão curta (medida de polarização zero do ADC); 0 = uso normal
[0]	Seleção do modo do algoritmo de medição de pulso	1 = Contagem direta de pulso; 0 = Somente pulso reverso pode contar

Registro e parâmetros correspondentes.

4.9 Cálculo de dados de medição

4.9.1. Medição de tensão do sinal de saída PIR

a) Saída LPF do filtro passa-baixa

A fonte ADC [6: 5] deve ser comutada para entrada PIR e a saída digital LPF precisa ser selecionada (configuração de registro = 1).

Vpir = (ADC_OUT -ADC_ Offset) * 6,5μV

b) Saída BPF do filtro de bandas

A fonte ADC [6: 5] deve ser comutada para entrada PIR e você precisa selecionar a saída digital LPF e HPF (ou seja, BPF) (configuração de registro = 0).

Vpir = adc_ _out * 6,5HV.

4.9.2. Medição de tensão de energia

A fonte ADC [6: 5] deve ser comutada para a fonte de alimentação do chip (configuração de registro = 2).

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

4.9.3. Filme. Medição de temperatura

A fonte ADC [6: 5] deve ser comutada para o sensor de temperatura (configuração do registro = 3).

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

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

ADC_ _offset (TCAL) = Define o valor ADC na temperatura ambiente, valor típico = 8130 @ 298k.

V. O espectro de projeção e a perspectiva dos materiais da janela do sensor infravermelho piroelétrico digital M927I

VI.Dimensões do sensor infravermelho piroelétrico digital M927I

VII.Circuito de aplicação típico do sensor infravermelho piroelétrico digital M927I

VIII.Precauções do sensor infravermelho piroelétrico digital M927I

M927I é uma versão armada digital de sensores infravermelhos que detectam mudanças nos raios infravermelhos. Pode não ser detectado pela fonte de calor fora do corpo humano ou pela temperatura da fonte de calor sem fonte de calor e movimento. É necessário prestar atenção aos seguintes assuntos, certifique-se de confirmar o desempenho e a confiabilidade através do status de uso real.

8.1 Ao detectar a fonte de calor fora do corpo humano, o sensor é fácil de reportar.

• Quando pequenos animais entram na área de detecção.

• Quando a luz solar, faróis de automóveis, lâmpadas incandescentes, etc., quando o sensor de luz infravermelha distante de lâmpadas incandescentes, etc.

• Devido à temperatura do ar quente, do ar frio e do umidificador do equipamento de temperatura fria, a temperatura na área de detecção mudou drasticamente.

8.2 O fenômeno que não pode ser detectado.

• É difícil utilizar vidro, acrilina, etc. entre os sensores e o objeto de detecção.

• Dentro da faixa de detecção, quando a fonte de calor está quase livre de ação ou quando o movimento é em velocidade ultra-alta.

8.3 No caso de ampliação da área de detecção.

A temperatura ambiente circundante e a diferença de temperatura entre o corpo humano (cerca de 20 ° C), mesmo fora da faixa de detecção especificada, às vezes haverá um caso mais amplo de área de detecção.

8.4 Precauções para outros usos.

• Quando houver manchas na janela, isso afetará o desempenho da detecção, portanto preste atenção.

• A lente da sonda é feita de material fraco (polietileno). Após aplicar uma carga ou impacto na lente, isso causará instabilidade ou degradação devido à deformação e danos, portanto evite a situação acima.

• Eletricidade acima de ± 200 V pode causar danos. Portanto, preste atenção ao operar, evite tocar diretamente com as mãos.

• Vibrações frequentes e excessivas causarão a quebra do elemento sensível do sensor.

• Ao soldar o pé PIN, a soldagem manual deve ser realizada abaixo da temperatura do ferro elétrico abaixo de 350 ° C e dentro de 3 segundos. Soldar através da ranhura de soldagem pode causar deterioração do desempenho, tente evitá-lo.

• Evite limpar este sensor. Caso contrário, o líquido de limpeza invade o interior da lente, o que pode deteriorar o desempenho.

IX. Observações:

A empresa reserva-se o direito de atualizar regularmente este livro de especificações sem notificar os clientes com antecedência. O manual de dados atualizado será emitido aos clientes relevantes a tempo.