M927i Sensor de Baixa Energia Piroelétrica Digital

I.overview do sensor infravermelho piroelétrico digital M927i

O sensor pir integrado M927i é feito de um elemento sensível

Feito por materiais de cerâmica de silicato tradicionais (PZT).

Essência a comunicação de dois caminhos de sondas e

Controladores externos (µC) percebem a aplicação de vários

Status de trabalho de configuração. O elemento sensível converte

o sinal móvel humano induzido através de um muito alto

Entrada de circuito de entrada diferencial de impedância

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

convertido em um sinal digital por meio de 14 bits ADC,

o que é conveniente para o processamento subsequente de sinal

e controle lógico. Incluindo condições de controle, como detectar sensibilidade, o ajuste dos limiares de gatilho, depois de acionar o tempo de bloqueio cego, o número de janelas de tempo e os algoritmos do medidor de pulso de sinal dos eventos de gatilho e a escolha dos três modos de trabalho pode ser através do controlador externo (µC) de uma interface de comunicação única através de uma única linha de comunicação. Serin configura o registro interno para implementar. Quando as sondas digitais são monitoradas diariamente a detecção de exercícios contínuos, o µC não precisa acordar (insira o status de espera para salvar o consumo de energia); Somente quando a sonda digital detecta o sinal humano móvel e atende às condições de gatilho de configuração avançada, o IC de condicionamento interno da sonda passa/ passagem/ passagem/ pass/ doci envia externamente uma instrução de interrupção de despertar para o µC, e µC entra no status de trabalho (executa a ação de controle -up). De acordo com o modo de funcionamento da configuração, 可 C também pode ler regularmente através da porta Doci ou ler à força o valor de saída digital da sonda a qualquer momento e, em seguida, determinar a execução subsequente da ação de controle pela condição de controle do algoritmo de auto -cálculo. Graças a interromper para acordar esse mecanismo de trabalho de economia de energia suficiente, esse sistema de detecção digital é adequado para ocasiões com mais requisitos de conservação de energia, especialmente a aplicação da fonte de alimentação da bateria. É a solução de controle do sensor de maior poder.

Ii. Recursos do sensor infravermelho piroelétrico digital M927i

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

2. Configure as condições de detecção e acionamento e implemente três modos de trabalho diferentes para apoiar a saída dos resultados do monitoramento móvel humano e a saída de filtragem de dados do PIR;

3. O segundo ordens Bartworth com sensor infravermelho construído com um filtro para bloquear a interferência de entrada de outras frequências;

4. O interior interno dentro do circuito de condicionamento do WECHAT infravermelho 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. Em consideração aprofundada do mecanismo de trabalho do sistema para salvar o consumo de energia e a aplicação do equipamento para fonte de alimentação da bateria;

6. Tensão da fonte de alimentação e detecção de temperatura;

7. Desligar o trabalho de auto -inspeção e rapidamente estável;

8. O elemento sensível usa um material de cerâmica de silicato típico (PZT), que contém elementos de chumbo de rastreamento (PB).

Iii.Aplicação do sensor infravermelho piroelétrico digital M927i

1. Toys;

2. Detecção de exercícios PIR;

3. Sensor de IoT;

4. Teste de invasão;

5. quadro fotográfico digital;

6. Teste do lugar;

7. Luzes de detecção;

8. Luzes internas, corredores, escadas, etc. Controle;

9. TV, geladeira, ar condicionado;

10. Alarme privado;

11. Câmera de rede;

12. Monitor LAN;

13.USB Alarm;

14. Sistema Anti -Theft automotivo.

4. Parâmetros de desempenho do sensor infravermelho piroelétrico digital M927i

4.1 Valor nominal máximo

A tensão excessiva elétrica que excede os parâmetros na 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 da fonte 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	Horário único / pino único
Temperatura de armazenamento	Tst	-40	125	℃	<60% RH
Temperatura operacional	Toper	-40	70	℃

4.2 Características elétricas (Condições de teste para valores típicos: Tamb =+25 ℃, 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
Trabalho atual, Vreg	Idd1		5	6.0	µA	Este produto não é aplicável
Trabalho atual, Vreg fechado	Idd		3	3.5	µA	Aplicável este produto VDD = 3V, sem carga
Digite parâmetro serin
Digite baixa tensão	Vil	- 0,3		0.2VDD	V
Digite alta tensão	Vih	0.8VDD		0,3 + VDD	V	Max V <3,6V
Corrente de entrada VSS	Ii	-1		1	µA	Vss
Relógio digital tempo de baixo nível	tl	200		0.1/ fclk	ns/µs	Típico: 1-2µs
Relógio digital tempo de alto nível	th	200		0.1/ fclk	ns/µs	Típico: 1-2µs
Data Bit Writing Time	tbw	2/fclk - th		3/fclk-- th	µs	Típico: 80-90µs
Tempo esgotado	Twa	16/fclk		17/fclk	µs

Foot de saída Int/Doci-Out

Digite baixa tensão

Vil

- 0,3

0.2VDD

V

Digite alta tensão

Vih

0.8VDD

0,3 + VDD

V

Max V <3,6V

Corrente de entrada

Idi

-1

1

µA

Tempo de estabelecimento legível de dados

TDS

4/fclk

5/fclk

µs

Tempo de preparação de posição de dados

TBS

1

µs

CLOAD <10pf

Tempo de estabelecimento para leitura obrigatória

Tfr

4/fclk

µs

Intervalo e tempo de limpeza

Tcl

4/fclk

µs

Relógio de dados baixa eletricidade geralmente é longa

Tl

200

0.1/ fclk

ns/µs

Típico: 1-2µs

Relógio de dados Alto nível é geralmente longo

Th

200

0.1/ fclk

ns/µs

Típico: 1-2µs

Duração da leitura de dados

Tbit

24

µs

Típico: 20-22µs

Lendo tempo limite

Tra

4/fclk

µs

Doci puxa o tempo

TDU

32/fclk

µs

Para atualização de dados

Entrada Pirin/Npirin

Pirin/nppirin tovss 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

Contagens

Viés de ADC

7150

8130

9150

Contagens

Coeficiente de temperatura do ADC

-600

600

ppm/k

Balanço de ruído de entrada ADC Valor da raiz quadrada f = 0,1Hz ... 10Hz

52

91

µVpp

f = 0,09 ... 7Hz

Medição de tensão da fonte de alimentação

Faixa de saída ADC

2^13

2^14-511

Contagens

Resolução de tensão

590

650

720

µV/contagem

Viés ADC @ 3V

12600

Contagens

cerca de ± 10% offse

Medição de temperatura (requer uma calibração de ponto único)

Resolução

80

Contagens

Faixa de saída ADC

511

2^14-511

Contagens/k

Valor parcial @ 298k

8130

Contagens

cerca de ± 10% offse

Oscilador e filtro

Frequência morta de filtro baixo

Fclk*1.41/2048/π

Hz

2 nd Order BW

Frequência morta de filtro de alta passa

Fclk*p*1.41/32768/π

Hz

2 e ordem BW p = 1 ou 0,5

Frequência de 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 de infravermelho piroelétrico digital M927i

Calcule o sinal de saída da tira ou passa baixa (determinada pela configuração) de saída do filtro. Quando o nível do sinal exceder o limiar de sensibilidade da pré -configuração, um pulso interno será gerado. Quando o sinal altera o símbolo (ou a configuração não é necessária para alterar o símbolo) e exceder o limite de configuração novamente, o cálculo do pulso subsequente será calculado. A condição do evento de saída ou alarme, como o pulso e a janela de tempo de contagem do pulso. Se o evento anterior for eliminado redefinindo a interrupção, pare qualquer detecção no próximo tempo de bloqueio cego econfigurado. Na configuração do processo dos cenários de aplicação que requerem alta detecção de sensibilidade, esse recurso é muito importante para impedir que a auto -irritações desencadeia.

A interrupção será removida, acionando um nível baixo '0 ' por pelo menos 120µs (TCL); Em seguida, o processador pode alternar a porta de volta ao estado de alta impedância.

4.6 Interface serial e descrição da função de registro configurável

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

Os seguintes parâmetros podem ser ajustados por condicionamento do registro de IC:

1). Sensibilidade [8 bits]

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

2). Tempo de bloqueio cego [4 bits]

Após a redefinição da saída e alterne 0, ignore o tempo de blindagem da detecção de movimento:

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

3). Contagem de pulsos na detecção de exercícios [2 bits]

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

4). Janela em detecção de exercícios [2 bits]

Escopo: 2s ~ 8s, hora da janela = Valor de registro*2s + 2s.

5). Startup de detecção esportiva [1 bit]

0 = desativar (fechado), 1 = Ativar.

6). Fonte de interrupção [1 bit]

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

Sobre a interrupção, transmita um quadro de dados originais eficazes.

0 = detecção de movimento, 1 = a saída de dados original do filtro.

Desligue todas as saídas de interrupção, definindo a fonte de interrupção para detecção de movimento e desligar a função de detecção de movimento, e só pode ser forçada pelo controlador a forçar as leituras.

Sinal pir

Int ssp

Int mcu

4pin Digital Two -Way Communication Pir Sensor M927i

7 Rev: A/2 2021.04.29

7) .AdC Seleção de origem [2 bits]

Reutilizar recursos ADC. O terminal de entrada da ADC pode ser selecionado da seguinte maneira: abaixo:

Sinal pir bfp, saída = 0

PIR Signal LPF, saída = 1

Tensão de potência = 2

A temperatura no filme = 3

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

8). O estabilizador Yuan sensível ao piro integrado permite o controle (2.2V) [1 bit]

Forneça um 2.2V ajustável: 0 = Ativar, 1 = Não é possível (desativar) na saída VREG; '1 ' deve ser selecionado quando a configuração do produto deve ser desativada.

9). Auto-teste [1 bit]:

Demora 2 segundos para concluir o programa de auto -teste pir por 2 segundos; A função de auto -teste começa do salto de 0 a 1; O aplicativo deve ser configurado para 0 e não deve ser alterado no meio.

10). Amostra de valor de eletricidade ou frequência do prazo da Qualcomm selecione [1 bit]:

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

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

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

1 = conexão curta (viés de zero ADC medido), 0 = uso normal; O aplicativo deve ser configurado para 0.

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

1 = Pulse diretamente contagem, 0 = pulso vizinho deve ser positivo e negativo simbólico para contar

4.7 Configure o protocolo de comunicação serin do registro

Os dados de configuração são gravados no IC de condicionamento interno pelo controlador através da serialização de Serin. O controlador externo deve inserir a conversão de 0 a 1 na entrada Serin e depois escrever os valores (0/1) da mesma maneira; 1 'Time can be short (a instruction cycle of the controller). TBW requires at least two system clocks (TBIT) that needs to regulate IC, not more than three system clocks (TBIT) that regulates IC. The 25 -bit register data must be completely written in one -time; when the data bits are interrupted by a system clock (TWL) with more than 16 times during the transmission process, the last incomplete data received was locked into the internal register, and the A interrupção excedida excedida excedendo quando o relógio do sistema 5x (TWL), o registro também pode entrar no estado de bloqueio e não pode continuar escrevendo.

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

Bit-não	Registrar	Observação
[24:17]	[7: 0] Sensibilidade	O limiar de teste é definido de acordo com 6,5 µV.
[16:13]	[3: 0] interromper o tempo de bloqueio cego	O tempo de configuração (0,5s ~ 8s); É o período de bloqueio cego após a redefinição da saída
[12:11]	[1: 0] Pulse Mixer	Acionar o número de pulsos dentro da janela de tempo especificada do incidente de alarme
[10: 9]	[1: 0] Hora da janela	Na janela de tempo de configuração (2s ~ 8s), o número de pulso de medição atingindo os valores da configuração de avanço acionará o incidente de alarme.
[8]	[0] Inicie o detector de movimento	0 = desativar, 1 = Ativar
[7]	[0] interromper a fonte	0 = status de detecção de movimento, 1 = o status de saída original do filtro
[6: 5]	[1: 0] Fonte de tensão do ADC/filtro	0 = pir (bpf); 1 = pir (LPF); 2 = tensão de fonte de alimentação (LPF); 3 = sensor de temperatura (LPF)
[4]	[1] O regulador está fechado ou habilite	0 = aberto; 1 = fechar. Você deve configurar o bit para '1 'e fechar.
[3]	[0] Iniciar o auto -teste	O salto de 0 a 1 inicia o processo de inspeção auto -inspeção do PIR, escreva no aplicativo 0.
[2]	[0] Tamanho da capacitância auto -inspeção ou HPF	1 = 2 * Capacitância padrão de auto -teste; No aplicativo, você pode configurar a frequência de corte Qualcomm HPF -Frequência: 0 = 0,4Hz, 1 = 0,2h.
[1]	Dois terminais de entrada de curto -Conect PIR	1 = conexão curta (viés de zero ADC medido); 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 os 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 uma saída de interrupção para indicar o movimento; Quando usado como saída serial, você pode ler os dados de status e configuração do IC de condicionamento. Durante a duração do ciclo do relógio do equipamento (TFR), o doci é forçado em níveis altos e depois lê o bit de dados de acordo com o seguinte diagrama de tempo. Através dos pés forçados para os pés para estar '0 ' em pelo menos 4 ciclos de relógio do sistema, ele pode ser encerrado a qualquer momento. Depois de ler os dados, o µC deve diminuir o docí e manter o nível baixo de 32 vezes o relógio do sistema ou acima para garantir que os dados de registro interno da sonda possam ser atualizados em tempo hábil.

Bit-não	Registrar	Observação
[39]	Indicador PIR Ultra -Range	0 significa além do intervalo, descarga automática de conecção curta nas duas extremidades do elemento sensível
[38:25]	[13: 0] Saída de tensão PIR	Valor de tensão de saída LPF ou BPF, 6,5 µV cada etapa depende da configuração
[24:17]	[7: 0] Sensibilidade	O limiar de teste é definido de acordo com 6,5 µV.
[16:13]	[3: 0] Interrompe o tempo de bloqueio cego.	O tempo de configuração (0,5s ~ 8s); O período de blindagem após a reinicialização da saída de interrupção ('H' Change 'l')
[12:11]	[1: 0] Digitalizador de contador de pulsos	Acionar o número de pulsos dentro da janela de tempo especificada do incidente de alarme
[10: 9]	[1: 0] Hora da janela	Na janela de tempo especificada (2s ~ 8s), o número de pulso de medição atinge os valores da configuração avançada, acionará o incidente do alarme
[8]	[0] Inicie o detector de movimento	0 = desativar, 1 = Ativar

[7]	[0] interromper a fonte	0 = status de detecção de movimento, 1 = o status de saída original do filtro
[6: 5]	[1: 0] Fonte de tensão do ADC/filtro	0 = pir (bpf); 1 = PIR (LPF); 2 = tensão da fonte de alimentação (LPF); 3 = temperatura (LPF) no filme (LPF)
[4]	[1] O regulador está fechado/ativa	0 = ligue/1 = desligue; deve ser configurado para ser '1' e desligar
[3]	[0] Iniciar o auto -teste	O salto de 0 a 1 inicia o processo de inspeção auto -inspeção do PIR; O aplicativo está escrito em '0'
[2]	[0] Tamanho da capacitância auto -inspeção ou HPF	1 = 2 * capacitância padrão da auto -inspeção; No aplicativo, você pode configurar a frequência de corte Qualcomm HPF -Frequência: 0 = 0,4Hz, 1 = 0,2Hz
[1]	Dois terminais de entrada de curto -Conect PIR	1 = conexão curta (viés de zero ADC medido); 0 = uso normal
[0]	Seleção de modo de algoritmo de medição de pulso	1 = contagem direta de pulso; 0 = Somente pulso reverso pode contar

Registro e parâmetros correspondentes.

4.9 Cálculo dos dados de medição

4.9.1. Medição de tensão do sinal de saída PIR

a) saída de filtro de baixa passagem LPF

A fonte do ADC [6: 5] deve ser alterada para a entrada do PIR, e a saída Digital LPF precisa ser selecionada (Configuração do registro = 1).

VPIR = (adc_ out -adc_ offset) * 6.5μV

b) saída de filtro de faixa BPF

A fonte do ADC [6: 5] deve ser alterada para a entrada do PIR e você precisa selecionar a saída Digital LPF & HPF (IE BPF) (Configuração do registro = 0).

VPIR = ADC_ _OUT * 6.5HV.

4.9.2. Medição de tensão de potência

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

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

Adc_ offset = value adc@ vin = 0, valor típico = 2^13

Adc_ _offset (tcal) = Defina o valor ADC na temperatura ambiente, valor típico = 8130 @ 298K.

V.O espectro de projeção e perspectiva dos materiais de janela do sensor infravermelho piroelétrico digital M927i

VI.Dimensões de M927i Sensor de infravermelho piroelétrico digital

Circuito de aplicação tii.typical do sensor infravermelho piroelétrico digital M927i

VIII.

M927I é uma liberação armal digital de sensores infravermelhos infravermelhos que detectam alterações nos raios infravermelhos. Não pode ser detectado para a fonte de calor fora do corpo humano, ou a temperatura da fonte de calor sem fonte e movimento de calor. 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 relatar.

• Quando pequenos animais entram na faixa de detecção.

• Quando a luz solar, os faróis do carro, as lâmpadas incandescentes, etc., quando o sensor de luz do Far -Infraved de lâmpadas incandescentes, etc.

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

8.2 O fenômeno que não pode ser detectado.

• É difícil usar vidro, linha de acry, 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 de velocidade ultra -alta.

8.3 No caso da expansão da área de detecção.

A temperatura do 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 outro uso.

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

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

• A eletricidade acima de ± 200V pode causar danos. Portanto, certifique -se de prestar atenção ao operar, evite tocar o toque diretamente com as mãos.

• Vibrações frequentes e excessivas farão com que o elemento sensível do sensor quebre.

• Ao soldar o pé de pino, a soldagem da mão deve ser realizada abaixo da temperatura do ferro elétrico abaixo de 350 ° C e dentro de 3 segundos. A soldagem através do slot 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 fazer com que o desempenho se deteriore.

Ix.Remarks:

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