M927I Senzor digital piroelectric cu infraroșu Senzor cu consum redus de energie

I. Prezentare generală a senzorului infraroșu digital piroelectric M927I

Senzorul PIR integrat M927I este realizat dintr-un element sensibil

realizate din materiale ceramice silicate tradiționale (PZT).

Esenţă Comunicarea bidirecţională a sondelor şi

controlere externe (µC) realizează aplicarea diverselor

starea de funcționare a configurației. Elementul sensibil se convertește

semnalul mobil uman indus printr-o foarte mare

intrare diferenţială de impedanţă circuit de intrare cuplaj

IC de condiționare a semnalului digital. Cipul digital IC este

convertit într-un semnal digital prin ADC pe 14 biți,

ceea ce este convenabil pentru prelucrarea ulterioară a semnalului

și control logic. Inclusiv condiții de control, cum ar fi detectarea sensibilității, ajustarea pragurilor de declanșare, după declanșarea timpului de blocare oarbă, numărul de ferestre de timp și algoritmi ai contorului de impuls de semnal al evenimentelor de declanșare și alegerea celor trei moduri de lucru poate fi prin intermediul controlerului extern (µC) dintr-o interfață de comunicare cu o singură linie printr-o interfață de comunicare cu o singură linie. SERIN configurează registrul intern pentru implementare. Când sondele digitale sunt monitorizate zilnic, cu detecția continuă a efortului, µC nu trebuie să se trezească (introduceți starea de așteptare pentru a economisi consumul de energie); numai atunci când sonda digitală detectează semnalul uman mobil și îndeplinește condițiile de declanșare ale configurației în avans, IC-ul de condiționare intern al sondei trece/ trece/ trece/ trece/ DOCI trimite extern o instrucțiune de trezire de întrerupere către µC, iar µC intră în starea de funcționare (efectuează o acțiune de control ulterioară). În conformitate cu modul de lucru de configurare, 可C poate citi în mod regulat prin portul DOCI sau poate citi forțat valoarea de ieșire digitală a sondei în orice moment și apoi poate determina execuția ulterioară a acțiunii de control de către µC prin condiția de control al algoritmului de auto-calcul. Datorită întreruperilor de trezire a acestui mecanism de lucru care economisește suficientă energie, acest sistem digital de detectare este potrivit pentru ocazii cu cerințe mai mari de conservare a energiei, în special pentru aplicarea sursei de alimentare cu baterie. Este cea mai eficientă soluție de control cu ​​senzori care economisesc energie.

II. Caracteristicile senzorului digital infraroșu piroelectric M927I

1. Procesare digitală a semnalului, comunicare bidirecțională cu controlerul;

2. Configurați condițiile de detectare și declanșare și implementați trei moduri de lucru diferite pentru a sprijini rezultatele monitorizării mobile umane și ieșirea de filtrare ADC a datelor PIR;

3. Bartworth de ordinul doi cu senzor infraroșu încorporat cu un filtru pentru a bloca interferența de intrare a altor frecvențe;

4. Interiorul interior al circuitului de condiționare WeChat în infraroșu este sigilat în capacul de ecranare electromagnetică. Doar sursa de alimentare și interfața digitală a picioarelor exterioare au capacitatea de a rezista interferențelor de radiofrecvență;

5. Analiza în profunzime a mecanismului de lucru al sistemului pentru a economisi consumul de energie și aplicarea echipamentelor pentru alimentarea cu baterie;

6. Detectarea tensiunii de alimentare și a temperaturii;

7. Opriți activitatea de auto-inspecție și stabilă rapid;

8. Elementul sensibil folosește un material ceramic tipic silicat (PZT), care conține elemente de urme de plumb (PB).

III.Aplicarea senzorului infraroșu digital piroelectric M927I

1. Jucării;

2. Detectare exercițiu PIR;

3. Senzor IoT;

4. Testarea invaziei;

5. Rama foto digitala;

6. Testarea locului;

7. Lumini de detectare;

8. Control lumini interioare, coridoare, scări etc.;

9. TV, frigider, aer conditionat;

10. Alarma privata;

11. Camera de retea;

12. monitor LAN;

13.alarma usb;

14. Sistem antifurt auto.

IV. Parametrii de performanță ai senzorului infraroșu piroelectric digital M927I

4,1 valoare nominală maximă

Tensiunea electrică excesivă care depășește parametrii din tabelul următor poate cauza deteriorarea permanentă a dispozitivului, iar munca care depășește condiția maximă nominală poate afecta fiabilitatea dispozitivului.

Parametru	Simbol	Minim	Maxim	unitate
Tensiunea de alimentare	VDD	-0.3	3.6	V	25℃
Tensiunea pinului	Vnto	-0.3	Vdd ＋ 0,3	V	25℃
Curent de conductă	În	-100	100	mA	O singură dată / un singur pin
Temperatura de depozitare	TST	-40	125	℃	< 60% RH
Temperatura de functionare	Toper	-40	70	℃

4.2 Caracteristici electrice (Condiții de testare pentru valori tipice: TAMB=+25℃, VDD=+3V )

Parametru	Simbol	Minim	Tipic	Maxim	Unitate	Remarcă
Conditii de munca
Tensiune de lucru	VDD	1.5		3.6	V	Doar în concordanță cu tensiunea de alimentare de µC
Curent de lucru, Vreg	IDD1		5	6.0	µA	Acest produs nu este aplicabil
Curent de lucru, Vreg închis	IDD		3	3.5	µA	Aplicabil acest produs Vdd = 3V, fără sarcină
Introduceți parametrul SERIN
Introduceți tensiunea joasă	VIL	- 0,3		0,2 Vdd	V
Introduceți tensiune înaltă	HIV	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	V max < 3,6 V
Curent de intrare vss	II	-1		1	µA	Vss
Ceas digital timp de nivel scăzut	tL	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Tipic: 1-2 µS
Ceas digital timp de nivel înalt	tH	200		0,1/ FCLK	nS/µS	Tipic: 1-2 µS
Timpul de scriere a biților de date	tBW	2/FCLK - tH		3/FCLK-- tH	µS	Tipic: 80-90 µS
Pauză	tWA	16/FCLK		17/FCLK	µS

Picior de ieșire INT/DOCI-OUT

Introduceți tensiunea joasă

VIL

- 0,3

0,2 Vdd

V

Introduceți tensiune înaltă

HIV

0,8 Vdd

0,3 + Vdd

V

V max < 3,6 V

Curent de intrare

IDI

-1

1

µA

Ora de stabilire a datelor citibile

TDS

4/FCLK

5/FCLK

µS

Timp de pregătire a poziției datelor

TB

1

µS

CLOAD < 10pF

Ora de stabilire pentru lectura obligatorie

TFR

4/FCLK

µS

Timp de întrerupere și de curățare

TCL

4/FCLK

µS

Ceasul de date electricitate scăzută este de obicei lung

TL

200

0,1/ FCLK

nS/µS

Tipic: 1-2 µS

Nivelul înalt al ceasului de date este de obicei lung

TH

200

0,1/ FCLK

nS/µS

Tipic: 1-2 µS

Durata citirii datelor

Tbit

24

µS

Tipic: 20-22 µS

Timeout pentru citire

TRA

4/FCLK

µS

DOCI reduce timpul

TDU

32/FCLK

µS

Pentru actualizarea datelor

Introduceți PIRIN/NPIRIN

PIRIN/NPIRIN toVss rezistență de intrare

30

60

GΩ

-60mV

Puncte de diferență de rezistență de intrare

60

120

GΩ

-60mV

PIRIN Gama de tensiune de intrare

-53

+53

mV

Rezoluție/pas

6

6.5

7

µV/număr

Interval de ieșire ADC

511

2^14-511

Contează

bias ADC

7150

8130

9150

Contează

Coeficientul de temperatură ADC

-600

600

ppm/K

Valoarea rădăcinii pătrate a zgomotului de intrare ADC F = 0,1 Hz...10 Hz

52

91

µVpp

f = 0,09...7Hz

Măsurarea tensiunii de alimentare

Interval de ieșire ADC

2^13

2^14-511

Contează

Rezoluția tensiunii

590

650

720

µV/număr

polarizare ADC la 3V

12600

Contează

aproximativ ±10% offse

Măsurarea temperaturii (necesită o calibrare cu un singur punct)

Rezoluţie

80

Contează

Interval de ieșire ADC

511

2^14-511

Contează/K

Valoare parțială @ 298K

8130

Contează

aproximativ ±10% offse

Oscilator și filtru

Frecvența moartă a filtrului trece-jos

FCLK*1,41/2048/π

Hz

Ordinul 2 BW

Frecvența moartă a filtrului trece-înalt

FCLK*P*1,41/32768/π

Hz

Ordinul 2 BW P = 1 sau 0,5

Frecvența oscilatorului pe film

Fosci

60

64

72

kHz

Ceasul sistemului

FCLK

Fosci/2

kHz

4.5 Logica de declanșare a ieșirii sau de alarmă a senzorului infraroșu digital piroelectric M927I

Calculați semnalul de ieșire al semnalului de ieșire al filtrului de bandă sau trece jos (determinat de configurație). Când nivelul semnalului depășește pragul de sensibilitate al preconfigurației, va fi generat un impuls intern. Când semnalul schimbă simbolul (sau nu este necesară configurația pentru a schimba simbolul) și depășește din nou pragul de setare, va fi calculat calculul impulsului următor. Apare starea ieșirii sau a evenimentului de alarmă, cum ar fi pulsul și fereastra de timp de numărare a impulsului. Dacă evenimentul anterior este șters prin resetarea întreruperii, opriți orice detecție în următorul timp de blocare orb configurat. În setarea procesului a scenariilor de aplicație care necesită detectarea cu sensibilitate ridicată, această caracteristică este foarte importantă pentru a preveni declanșarea autoiritarei.

Întreruperea va fi eliminată prin conducerea unui nivel scăzut „0” cu cel puțin 120µs (tCL); atunci procesorul poate comuta portul înapoi la starea de impedanță ridicată.

4.6 Interfața serială și descrierea funcției de registru configurabil

Configurația algoritmului de control IC de condiționare este că controlerul este implementat prin programarea registrului legat de IC prin pinul Serin și utilizează un protocol de comunicație simplu cu date de ceas pe o singură linie. Datele de configurare ale circuitului integrat de condiționare sunt citite de controler cu pin INT/DOCI și utilizează un protocol de ieșire cu o singură linie de date de ceas similar. Când Serin este la nivelul scăzut de cel puțin 16 ceasuri de sistem (și VDD este în intervalul normal), CI de condiționare internă a sondei începe să accepte date noi.

Următorii parametri pot fi ajustați prin condiționarea registrului IC:

1). Sensibilitate [8 biți]

Pragul de sensibilitate/detecție este definit de valoarea de stocare; treapta volumului de direcție este de 6,5µV, iar pragul = valoarea registrului*6,5µV.

2). Timp de blocare oarbă [4 biți]

După resetarea ieșirii și comutarea înapoi la 0, ignorați timpul de ecranare al detectării mișcării:

Domeniu: 0,5 s ~ 8 s, timp de blocare oarbă = valoarea registrului * 0,5 s + 0,5 s.

3). Număr de impulsuri în detectarea exercițiilor [2 biți]

Domeniu: 1 ~ 4 impulsuri cu (sau fără) modificare a simbolului, numărul impulsului = valoarea registrului +1.

4). Fereastra în detectarea exercițiului [2 biți]

Domeniu: 2S ~ 8S, timp fereastră = valoarea registrului*2s + 2s.

5). Pornire detecție sport [1-bit]

0 = Dezactivare (închis), 1 = activare.

6). Sursă de întrerupere [1-bit]

Sursa de întrerupere poate fi selectată între ieșirea logică de detectare a mișcării sau extragerea filtrului de date de ieșire ADC. Dacă alegeți să desenați un filtru, acesta va genera la fiecare 16 milisecunde

Peste întrerupere, transmiteți un cadru de date originale efective.

0 = Detectarea mișcării, 1 = Datele originale de ieșire ale filtrului.

Opriți toate ieșirile de întrerupere setând sursa de întrerupere la detectarea mișcării și dezactivând funcția de detectare a mișcării și poate fi forțat doar de controler să forțeze citirile.

Semnal Pir

Int SSP

Int MCU

4PIN Senzor PIR de comunicare digitală bidirecțională m927i

7 Rev: A/2 2021.04.29

7) .Selecția sursei ADC [2-biți]

Reutilizați resursele ADC. Terminalul de intrare al ADC poate fi selectat după cum urmează: mai jos:

Semnal PIR BFP, ieșire = 0

Semnal PIR LPF, ieșire = 1

Tensiune de alimentare = 2

Temperatura de pe film = 3

*Pentru modul de detectare a sporturilor, trebuie să alegeți '0' sau '1'.

8). Stabilizatorul de yuani sensibil PYRO încorporat permite controlul (2,2 V) [1-bit]

Furnizați o tensiune reglabilă de 2,2 V: 0 = activare, 1 = imposibil (dezactivat) la ieșirea Vreg; „1” trebuie selectat când configurația produsului trebuie să fie dezactivată.

9). Autotest [1-bit]:

Este nevoie de 2 secunde pentru a finaliza programul de autotestare PIR timp de 2 secunde; funcția de autotest începe de la saltul de la 0 la 1; aplicația trebuie configurată la 0 și nu trebuie schimbată la mijloc.

10). Valoarea eșantionului de energie electrică sau selectarea frecvenței limită Qualcomm [1 bit]:

Pentru diferite dimensiuni ale elementelor sensibile ceramice fierbinți, puteți alege diferite condensatoare de probă pentru testele ceramice fierbinți; în aplicație, puteți configura frecvența de tăiere HPF Qualcomm.

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

11). Două intrări de PIR scurt [1-bit]

1 = conexiune scurtă (polarizare zero ADC măsurată), 0 = utilizare normală; aplicația trebuie configurată la 0.

12). Modul algoritm de măsurare a impulsurilor de detectare a mișcării [1-bit]

1 = Numărarea directă a pulsului, 0 = pulsul învecinat trebuie să fie simbolic pozitiv și negativ pentru a număra

4.7 Configurați protocolul de comunicare Serin al registrului

Datele de configurare sunt scrise în CI de condiționare intern de către controler prin serializarea Serin. Controlerul extern trebuie să introducă conversia de la 0 la 1 în intrarea Serin și apoi să scrie valorile (0/1) în același mod; 1 „Timpul poate fi scurt (un ciclu de instrucțiuni al controlerului). TBW necesită cel puțin două ceasuri de sistem (TBIT) care trebuie să regleze IC, nu mai mult de trei ceasuri de sistem (TBIT) care reglează IC. Datele din registrul de 25 de biți trebuie să fie complet scrise într-o singură dată; când biții de date sunt întrerupți de un ceas de sistem (TWL), ultimele 6 ori în timpul procesului intern de transmisie au fost blocate în totalitate16. registrul, iar întreruperea depășită depășită depășind Când ceasul de sistem 5x (TWL), registrul poate intra și în starea de blocare și nu poate continua să scrie.

Diagrama secvenței temporale de control al interfeței de intrare SERIN

Bit-Nr	Registru	Remarcă
[24:17]	[7:0] Sensibilitate	Pragul de testare este definit în funcție de 6,5µV.
[16:13]	[3:0] Întrerupeți timpul de blocare orb	Timpul de configurare (0,5s ~ 8s); este perioada de blocare oarbă după resetarea ieșirii
[12:11]	[1:0] Mixer cu impulsuri	Declanșați numărul de impulsuri în intervalul de timp specificat al incidentului de alarmă
[10:9]	[1: 0] Timp fereastră	În fereastra de timp de configurare (2S ~ 8S), numărul de impulsuri de măsurare care atinge valorile configurației anticipate va declanșa incidentul de alarmă.
[8]	[0] Porniți detectorul de mișcare	0 = Dezactivare, 1 = Activare
[7]	[0] Sursă de întrerupere	0 = starea de detectare a mișcării, 1 = starea originală de ieșire a filtrului
[6:5]	[1: 0] Sursă de tensiune ADC/filtru	0 = pir (bpf); 1 = pir (lpf);2 = tensiunea de alimentare (LPF); 3 = senzor de temperatură (LPF)
[4]	[1] Regulatorul este închis sau activat	0 = Deschis; 1 = Închidere. Trebuie să configurați bitul la „1” și să închideți.
[3]	[0] Porniți autotestul	Saltul de la 0 la 1 Pornește procesul de autoinspecție PIR, scrieți în aplicație 0.
[2]	[0] Dimensiunea capacității de auto-inspecție sau HPF	1 = 2 * Capacitate implicită de autotest; în aplicație, puteți configura frecvența de tăiere Qualcomm HPF: 0 = 0,4 Hz, 1 = 0,2 h.
[1]	Două borne de intrare ale PIR de conectare scurtă	1 = conexiune scurtă (polarizare zero ADC măsurată); 0 = utilizare normală.
[0]	Selectarea modelului algoritmului de măsurare a pulsului	1 = Numărarea directă a pulsului; 0 = Numai impulsul invers poate conta.

Valoarea de stocare și parametrii corespunzători

4.8 Protocol de comunicare Doci-Out pentru citirea datelor

Ieșirea serială a circuitului integrat de condiționare de pe controler este folosită ca ieșire de întrerupere pentru a indica mișcarea; atunci când este folosit ca ieșire serială, puteți citi datele de stare și de configurare din circuitul integrat de condiționare. Pe durata ciclului de ceas al echipamentului (TFR), DOCI este forțat la niveluri înalte și apoi citește bitul de date conform următoarei diagrame de timp. Prin forțarea picioarelor DOCI să fie „0” în cel puțin 4 cicluri de ceas de sistem, acesta poate fi oprit în orice moment. După citirea datelor, µC ar trebui să scadă DOCI și să mențină nivelul scăzut de 32 de ori ceasul sistemului sau mai mult pentru a se asigura că datele din registrul intern al sondei pot fi actualizate în timp util.

Bit-Nr	Registru	Remarcă
[39]	Indicator PIR ultra-gamă	0 înseamnă dincolo de gamă, descărcare automată de conectare scurtă la ambele capete ale elementului sensibil
[38:25]	[13: 0] Ieșire tensiune PIR	Valoarea tensiunii de ieșire LPF sau BPF, 6,5µV fiecare pas depinde de configurație
[24:17]	[7: 0]Sensibilitate	Pragul de testare este definit în funcție de 6,5µV.
[16:13]	[3: 0] Întrerupeți timpul de blocare orb.	Timpul de configurare (0,5s ~ 8s); perioada de ecranare după resetarea ieșirii de întrerupere („H” schimbarea „L”)
[12:11]	[1: 0] Digitalizator contor de impulsuri	Declanșați numărul de impulsuri în intervalul de timp specificat al incidentului de alarmă
[10:9]	[1: 0] Timp fereastră	În fereastra de timp specificată (2S ~ 8S), numărul de impulsuri de măsurare atinge valorile configurației anticipate va declanșa incidentul de alarmă
[8]	[0] Porniți detectorul de mișcare	0 = Dezactivare, 1 = Activare

[7]	[0] Sursă de întrerupere	0 = starea de detectare a mișcării, 1 = starea originală de ieșire a filtrului
[6:5]	[1: 0] Sursă de tensiune ADC/filtru	0 = pir (bpf); 1 = pir (LPF); 2 = tensiunea de alimentare (LPF); 3 = temperatura (LPF) pe film (LPF)
[4]	[1] Regulatorul este închis/activat	0 = pornire/1 = oprire; trebuie să fie configurat să fie „1” și să fie oprit
[3]	[0] Porniți autotestul	Saltul de la 0 la 1 începe procesul de autoinspecție PIR; aplicația este scrisă cu „0”
[2]	[0] Dimensiunea capacității de auto-inspecție sau HPF	1 = 2 * Capacitate implicită de auto-inspecție; în aplicație, puteți configura frecvența de tăiere Qualcomm HPF: 0 = 0,4 Hz, 1 = 0,2 Hz
[1]	Două borne de intrare ale PIR de conectare scurtă	1 = conexiune scurtă (polarizare zero ADC măsurată); 0 = utilizare normală
[0]	Selectarea modului algoritmului de măsurare a pulsului	1 = Numărarea directă a pulsului; 0 = Numai impulsul invers poate conta

Registrul și parametrii corespunzători.

4.9 Calculul datelor de măsurare

4.9.1. Măsurarea tensiunii semnalului de ieșire PIR

a) Ieșire LPF filtru trece-jos

Sursa ADC [6: 5] trebuie să fie comutată la intrarea PIR, iar ieșirea digitală LPF trebuie selectată (configurația registrului = 1).

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

b) Ieșire BPF filtru de bandă

Sursa ADC [6: 5] trebuie să fie comutată la intrarea PIR și trebuie să selectați ieșirea digitală LPF și HPF (adică BPF) (configurația registrului = 0).

Vpir = adc_ _out * 6.5HV.

4.9.2. Măsurarea tensiunii de putere

Sursa ADC [6: 5] trebuie să fie comutată la sursa de alimentare cu cip (configurație de înregistrare = 2).

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

4.9.3. Film. Măsurarea temperaturii

Sursa ADC [6: 5] trebuie comutată la senzorul de temperatură (configurația registrului = 3).

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

ADC_ Offset = valoare ADC@ vin = 0, valoare tipică = 2^13

ADC_ _offset (TCAL) = Definiți valoarea ADC la temperatura ambiantă, valoare tipică = 8130 @ 298k.

V. Spectrul de proiecție și perspectiva materialelor ferestrelor senzorului infraroșu piroelectric digital M927I

VI.Dimensiunile senzorului infraroșu digital piroelectric M927I

VII.Circuit de aplicare tipic al senzorului infraroșu piroelectric digital M927I

VIII. Precauții ale senzorului infraroșu digital piroelectric M927I

M927I este o eliberare digitală a senzorilor infraroșii în infraroșu care detectează modificările razelor infraroșii. Este posibil să nu fie detectată pentru sursa de căldură din afara corpului uman sau pentru temperatura sursei de căldură fără sursă de căldură și mișcare. Este necesar să acordați atenție următoarelor aspecte, asigurați-vă că confirmați performanța și fiabilitatea prin starea reală de utilizare.

8.1 La detectarea sursei de căldură în afara corpului uman, senzorul este ușor de raportat.

• Când animalele mici intră în raza de detectare.

• Când lumina soarelui, farurile mașinii, lămpile cu incandescență etc., când senzorul de lumină infraroșu îndepărtat al lămpilor cu incandescență etc.

• Datorită temperaturii aerului cald, aerului rece și umidificatorului echipamentului camerei cu temperatură rece, temperatura din zona de detectare s-a schimbat drastic.

8.2 Fenomenul care nu poate fi detectat.

• Este dificil să folosiți sticlă, acrilină etc. între senzori și obiectul de detectare.

• În intervalul de detecție, când sursa de căldură este aproape liberă de acțiune sau când mișcarea la viteză ultra-înaltă.

8.3 În cazul extinderii zonei de detectare.

Temperatura mediului înconjurător și diferența de temperatură dintre corpul uman (aproximativ 20 ° C), chiar și în afara intervalului de detectare specificat, uneori va exista un caz mai larg de zonă de detectare.

8.4 Precauții pentru alte utilizări.

• Când există pete pe geam, va afecta performanța de detectare, așa că vă rugăm să acordați atenție.

• Lentila sondei este realizată din material slab (polietilenă). După aplicarea unei sarcini sau impact asupra lentilei, aceasta va cauza instabilitate sau degradare din cauza deformării și deteriorării, așa că vă rugăm să evitați situația de mai sus.

• Electricitatea peste ± 200V poate cauza daune. Prin urmare, asigurați-vă că acordați atenție atunci când operați, evitați să atingeți atingerea direct cu mâinile.

• Vibrațiile frecvente și excesive vor cauza ruperea elementului sensibil al senzorului.

• La sudarea piciorului PIN, sudarea manuală trebuie efectuată sub temperatura fierului de călcat electric sub 350 ° C și în 3 secunde. Sudarea prin fanta de sudare poate duce la deteriorarea performanței, vă rugăm să încercați să o evitați.

• Vă rugăm să evitați curățarea acestui senzor. În caz contrar, lichidul de curățare invadează interiorul lentilei, ceea ce poate duce la deteriorarea performanței.

IX. Observații:

Compania își rezervă dreptul de a actualiza în mod regulat această carte de specificații fără a anunța clienții în prealabil. Manualul de date actualizat va fi eliberat la timp clienților relevanți.