M927I Digital Pyroelektrisk infraröd sensor sensor för låg strömförbrukning

I.Översikt över M927I Digital Pyroelektrisk infraröd sensor

Den integrerade PIR-sensorn M927I är gjord av ett känsligt element

tillverkad av traditionella silikatkeramiska material (PZT).

Essens Den tvåvägskommunikation av sonder och

externa styrenheter (µC) inser tillämpningen av olika

konfigurationens arbetsstatus. Det känsliga elementet konverterar

den inducerade mänskliga mobila signalen genom en mycket hög

impedans differentiell ingångskrets kopplingsingång

digital signalbehandling IC. Det digitala IC-chippet är

omvandlas till en digital signal genom 14-bitars ADC,

vilket är bekvämt för efterföljande signalbehandling

och logisk kontroll. Inklusive kontrollförhållanden som detektering av känslighet, justering av triggertrösklar, efter utlösning av blindlåstiden, antalet tidsfönster och algoritmer för signalpulsmätaren för triggerhändelser, och valet av de tre arbetslägena kan ske via den externa styrenheten (µC) från ett kommunikationsgränssnitt med en linje via ett kommunikationsgränssnitt med en linje. SERIN konfigurerar det interna registret att implementera. När digitala sonder övervakas daglig kontinuerlig träningsavkänning, behöver µC inte vakna (gå in i standby-status för att spara strömförbrukning); endast när den digitala sonden detekterar den mobila mänskliga signalen och uppfyller utlösningsvillkoren för förhandskonfiguration, skickar sondens interna konditionerings-IC/pass/pass/pass/DOCI externt en avbrottsväckningsinstruktion till µC och µC går in i arbetsstatus (utför uppföljningskontrollåtgärd). Enligt konfigurationsarbetsläget kan 可C också läsa regelbundet genom DOCI-porten eller tvångsläsa sondens digitala utdatavärde när som helst och sedan bestämma efterföljande exekvering av kontrollåtgärden av µC genom självberäkningsalgoritmens kontrollvillkor. Tack vare avbrott för att väcka denna tillräckligt energibesparande arbetsmekanism, är detta digitala avkänningssystem lämpligt för tillfällen med högre energibesparingskrav, särskilt användning av batteriströmförsörjning. Det är den mest energibesparande sensorkontrolllösningen.

II. Funktioner hos M927I Digital Pyroelektrisk infraröd sensor

1. Digital signalbehandling, tvåvägskommunikation med styrenheten;

2. Konfigurera detekterings- och utlösningsförhållanden och implementera tre olika arbetslägen för att stödja utdata från mänskliga mobila övervakningsresultat och PIR-data ADC-filtreringsutdata;

3. Den andra ordningens Bartworth med inbyggd infraröd sensor med ett filter för att blockera ingångsstörningar från andra frekvenser;

4. Den inre insidan av den infraröda WeChat-konditioneringskretsen är förseglad i det elektromagnetiska skärmskyddet. Endast strömförsörjningen och det digitala gränssnittet på de yttre fötterna har förmågan att motstå radiofrekvensstörningar;

5. Ingående övervägande av systemets arbetsmekanism för att spara energiförbrukning, och tillämpningen av utrustning för batteriströmförsörjning;

6. Strömförsörjningsspänning och temperaturdetektering;

7. Stäng av självinspektionsarbetet och snabbt stabilt;

8. Det känsliga elementet använder ett typiskt silikatkeramiskt material (PZT), som innehåller spårämnen av bly (PB).

III. Tillämpning av M927I Digital Pyroelektrisk infraröd sensor

1. Leksaker;

2. PIR-övningsdetektering;

3. IoT-sensor;

4. Invasionstestning;

5. Digital fotoram;

6. Provning av plats;

7. Avkänningsljus;

8. Inomhusbelysning, korridorer, trappor etc. kontroll;

9. TV, kylskåp, luftkonditionering;

10. Privatlarm;

11. Nätverkskamera;

12. LAN-monitor;

13.usb-larm;

14. Stöldskyddssystem för bilar.

IV. Prestandaparametrar för M927I Digital Pyroelektrisk infraröd sensor

4.1 maximalt nominellt värde

Den elektriska överspänningen som överskrider parametrarna i följande tabell kan orsaka permanent skada på enheten, och arbete som överskrider det maximala nominella tillståndet kan påverka enhetens tillförlitlighet.

Parameter	Symbol	Minimum	Maximal	enhet
Strömförsörjningsspänning	VDD	-0.3	3.6	V	25 ℃
Stiftspänning	Vnto	-0.3	Vdd ＋ 0,3	V	25 ℃
Rörström	Till	-100	100	mA	Enkeltid / enkel stift
Förvaringstemperatur	TST	-40	125	℃	< 60 % RF
Driftstemperatur	Toper	-40	70	℃

4.2 Elektriska egenskaper (Testförhållanden för typiska värden: TAMB=+25℃, VDD=+3V )

Parameter	Symbol	Minimum	Typisk	Maximal	Enhet	Anmärkning
Arbetsvillkor
Arbetsspänning	VDD	1.5		3.6	V	Precis överensstämmer med matningsspänningen på µC
Arbetsström, Vreg	IDD1		5	6.0	µA	Denna produkt är inte tillämplig
Arbetsström, Vreg stängd	IDD		3	3.5	µA	Tillämplig denna produkt Vdd = 3V, ingen belastning
Ange parametern SERIN
Ange lågspänning	VIL	- 0,3		0,2 Vdd	V
Ange högspänning	VIH	0,8 Vdd		0,3 + Vdd	V	Max V < 3,6V
Ingångsström vss	II	-1		1	µA	Vss
Digital klocka låg nivå tid	tL	200		0,1/FCLK	nS/uS	Typiskt: 1-2µS
Digital klocka hög nivå tid	tH	200		0,1/FCLK	nS/uS	Typiskt: 1-2µS
Skrivtid för databitar	tBW	2/FCLK - tH		3/FCLK-- tH	µS	Typiskt: 80-90 µS
Timeout	tWA	16/FCLK		17/FCLK	µS

Utgångsfot INT/DOCI-OUT

Ange lågspänning

VIL

- 0,3

0,2 Vdd

V

Ange högspänning

VIH

0,8 Vdd

0,3 + Vdd

V

Max V < 3,6V

Ingångsström

IDI

-1

1

µA

Dataläsbar etableringstid

TDS

4/FCLK

5/FCLK

µS

Förberedelsetid för dataposition

TBs

1

µS

CLOAD < 10pF

Etableringstid för obligatorisk läsning

TFR

4/FCLK

µS

Avbrott och rensningstid

TCL

4/FCLK

µS

Dataklocka låg el är vanligtvis lång

TL

200

0,1/FCLK

nS/uS

Typiskt: 1-2µS

Dataklockans hög nivå är vanligtvis lång

TH

200

0,1/FCLK

nS/uS

Typiskt: 1-2µS

Dataavläsningslängd

Tbit

24

µS

Typiskt: 20-22µS

Tidsgräns för läsning

TRA

4/FCLK

µS

DOCI drar ner tiden

TDU

32/FCLK

µS

För datauppdatering

Mata in PIRIN/NPIRIN

PIRIN/NPIRIN tillVss ingångsresistans

30

60

GΩ

-60mV

Ingångsresistans skillnadspunkter

60

120

GΩ

-60mV

PIRIN Ingångsspänningsområde

-53

+53

mV

Upplösning/steg

6

6.5

7

µV/räkning

ADC-utgångsområde

511

2^14-511

Räknar

ADC-bias

7150

8130

9150

Räknar

ADC temperaturkoefficient

-600

600

ppm/K

ADC ingångsbrusbalans kvadratrotvärde F = 0,1Hz...10Hz

52

91

µVpp

f = 0,09...7Hz

Mätning av spänningsmatning

ADC-utgångsområde

2^13

2^14-511

Räknar

Spänningsupplösning

590

650

720

µV/räkning

ADC-förspänning @ 3V

12600

Räknar

cirka ±10 % rabatt

Temperaturmätning (kräver en enda punktskalibrering)

Upplösning

80

Räknar

ADC-utgångsområde

511

2^14-511

Räknar/K

Delvärde @ 298K

8130

Räknar

cirka ±10 % rabatt

Oscillator och filter

Dödfrekvens för lågpassfilter

FCLK*1.41/2048/π

Hz

2:a ordningen BW

Högpassfilter dödfrekvens

FCLK*P*1,41/32768/π

Hz

2:a ordningen BW P = 1 eller 0,5

Frekvens av oscillator på filmen

Fosci

60

64

72

kHz

Systemklocka

FCLK

Fosci/2

kHz

4.5 Utgångsutlösare eller larmhändelselogik för M927I Digital Pyroelektrisk infraröd sensor

Beräkna utsignalen för bandets eller lågpassfiltrets utsignal (bestäms av konfigurationen). När signalnivån överskrider känslighetströskeln för förkonfigurationen kommer en intern puls att genereras. När signalen ändrar symbolen (eller konfigurationen inte krävs för att ändra symbolen) och överskrider inställningströskeln igen, kommer beräkningen av den efterföljande pulsen att beräknas. Tillståndet för utgången eller larmhändelsen såsom pulsen och pulsens räknetidsfönster inträffar. Om den föregående händelsen rensas genom att återställa avbrott, stoppa eventuell detektering inom nästa konfigurerade blindlåstid. I processinställningen av applikationsscenarierna som kräver högkänslighetsdetektering är denna funktion mycket viktig för att förhindra att självirritation utlöses.

Avbrottet kommer att tas bort genom att köra en låg nivå '0' med minst 120µs (tCL); då kan processorn växla tillbaka porten till högimpedansläget.

4.6 Seriellt gränssnitt och konfigurerbar registerfunktionsbeskrivning

Konfigurationen av den konditionerande IC-styralgoritmen är att styrenheten implementeras genom att programmera IC-relaterad registerprogrammering genom Serin-stiftet och använder ett enkelt klockdata-enlinjekommunikationsprotokoll. Konfigurationsdatan för konditionerings-IC:n läses av styrenheten med INT/DOCI-stift och använder ett liknande klockdata enradsutgångsprotokoll. När Serin är på den låga nivån på minst 16 systemklockor (och VDD är inom normalområdet), börjar sondens interna konditionerings-IC att acceptera nya data.

Följande parametrar kan justeras genom att konditionera IC-registret:

1). Känslighet [8-bitars]

Känslighet/detektionströskeln definieras av lagringsvärdet; styrvolymsteget är 6,5 µV, och tröskeln = registervärdet*6,5 µV.

2). Blindlåstid [4-bitar]

Efter att utgången har återställts och växlat tillbaka 0, ignorera skärmningstiden för rörelsedetekteringen:

Omfattning: 0,5s ~ 8s, blindlåstid = registervärde*0,5s + 0,5s.

3). Pulsräkning vid träningsdetektering [2-bitar]

Omfattning: 1 ~ 4 pulser med (eller ingen) symboländring, pulsnummer = registervärde +1.

4). Fönster i träningsdetektering [2-bitar]

Omfattning: 2S ~ 8S, fönstertid = registervärde*2s + 2s.

5). Sportdetekteringsstart [1-bit]

0 = Inaktivera (stängd), 1 = aktivera.

6). Avbrottskälla [1-bit]

Avbrottskällan kan väljas mellan rörelsedetekteringslogikutgång eller ADC-utgångsdatafilterextraktion. Om du väljer att rita ett filter kommer det att genereras var 16:e millisekund

Över avbrott, överför en ram med effektiva originaldata.

0 = Rörelsedetektering, 1 = Filtrets ursprungliga datautgång.

Stäng av alla avbrottsutgångar genom att ställa in avbrottskällan på rörelsedetektering och stänga av rörelsedetekteringsfunktionen, och kan endast tvingas av styrenheten att tvinga fram avläsningarna.

Pir Signal

Int SSP

Int MCU

4PIN Digital tvåvägskommunikation PIR-sensor m927i

7 Rev: A/2 2021.04.29

7) .ADC-källaval [2-bitar]

Återanvänd ADC-resurser. ADC:s ingångsterminal kan väljas enligt följande: nedan:

PIR-signal BFP, utgång = 0

PIR-signal LPF, utgång = 1

Strömspänning = 2

Temperaturen på filmen = 3

*För sportdetekteringsläge måste du välja '0' eller '1'.

8). Inbyggd PYRO-känslig yuan-stabilisator möjliggör kontroll (2,2V) [1-bit]

Tillhandahåll en justerbar 2,2V: 0 = aktivera, 1 = kan inte (avaktivera) på Vreg-utgången; '1' måste väljas när produktkonfigurationen måste inaktiveras.

9). Självtest [1-bit]:

Det tar 2 sekunder att slutföra PIR-självtestprogrammet i 2 sekunder; självtestfunktionen startar från hopp från 0 till 1; applikationen måste konfigureras till 0 och den får inte ändras i mitten.

10). Exempel på elvärde eller Qualcomm deadline frekvens välj [1-bit]:

För olika storlekar av varmkeramiska känsliga element kan du välja olika provkondensatorer för varmkeramiska tester; i applikationen kan du konfigurera HPF Qualcomm cut-off frekvens.

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

11). Två ingångar med kort PIR [1-bit]

1 = kort anslutning (uppmätt ADC-nollförspänning), 0 = normal användning; applikationen måste konfigureras till 0.

12). Pulsmätningsalgoritm för rörelsedetektering [1-bit]

1 = Puls direkträkning, 0 = närliggande puls måste vara symboliskt positiv och negativ för att kunna räknas

4.7 Konfigurera Serin-kommunikationsprotokollet för registret

Konfigurationsdata skrivs i den interna konditioneringskretsen av styrenheten genom Serin-serialiseringen. Den externa styrenheten måste mata in omvandlingen av 0 till 1 i Serin-ingången och sedan skriva värdena (0/1) på samma sätt; 1 'Tiden kan vara kort (en instruktionscykel för regulatorn). TBW kräver minst två systemklockor (TBIT) som behöver reglera IC, inte mer än tre systemklockor (TBIT) som reglerar IC. 25-bitars registerdata måste skrivas fullständigt på en gång; när databitarna avbryts av en systemklocka (TWL) med mer än 16 gånger inkopplad sändning under sändningen. in i det interna registret, och avbrottet överskred överskrids överstigande När 5x systemklockan (TWL), kan registret också gå in i låst tillstånd och kan inte fortsätta att skriva.

SERIN ingångsgränssnitt styr tidssekvensdiagram

Bit-Nr	Register	Anmärkning
[24:17]	[7:0] Känslighet	Testtröskeln definieras enligt 6,5 µV.
[16:13]	[3:0] Avbryt blindlåstiden	Konfigurationstiden (0,5 s ~ 8 s); det är blindlåsperioden efter utgångsåterställningen
[12:11]	[1:0] Pulsblandare	Utlösa antalet pulser inom det angivna tidsfönstret för larmincidenten
[10:9]	[1: 0] Fönstertid	I konfigurationstidsfönstret (2S ~ 8S) kommer antalet mätpulser som når värdena för förhandskonfiguration att utlösa larmhändelsen.
[8]	[0] Starta rörelsedetektorn	0 = Inaktivera, 1 = Aktivera
[7]	[0] Avbrottskälla	0 = Rörelsedetekteringsstatus, 1 = Filtrets ursprungliga utgångsstatus
[6:5]	[1: 0] ADC/filterspänningskälla	O = pir (bpf); 1 = pir (lpf); 2 = strömförsörjningsspänning (LPF); 3 = temperatursensor (LPF)
[4]	[1] Regulatorn är stängd eller aktiverad	0 = Öppen; 1 = Stäng. Du måste konfigurera biten till '1 'och stänga.
[3]	[0] Starta självtest	Hoppet från 0 till 1 Startar PIR-självinspektionsprocessen, skriv i ansökan 0.
[2]	[0] Kapacitansstorlek för självinspektion eller HPF	1 = 2 * Självtest standardkapacitans; i applikationen kan du konfigurera Qualcomm HPF-gränsfrekvens: 0 = 0,4Hz, 1 = 0,2h.
[1]	Två ingångar med kortslutning PIR	1 = kort anslutning (uppmätt ADC-nollförspänning); 0 = normal användning.
[0]	Modellval av pulsmätningsalgoritm	1 = direkt pulsräkning; 0 = Endast omvänd puls kan räknas.

Lagringsvärdet och motsvarande parametrar

4.8 Doci-Out kommunikationsprotokoll för dataavläsning

Serieutgången från konditionerings-IC på styrenheten används som en avbrottsutgång för att indikera rörelsen; när den används som en seriell utgång kan du läsa status och konfigurationsdata från konditioneringskretsen. Under varaktigheten av utrustningsklockcykeln (TFR) tvingas DOCI till höga nivåer och läser sedan databiten enligt följande tidsdiagram. Genom att tvinga DOCI-fot att vara '0' inom minst 4 systemklockcykler, kan den avslutas när som helst. Efter att ha läst data bör µC sänka DOCI och hålla den låga nivån 32 gånger systemklockan eller högre för att säkerställa att sondens interna registerdata kan uppdateras i tid.

Bit-Nr	Register	Anmärkning
[39]	PIR ultraområdesindikator	0 betyder bortom intervallet, automatisk kortslutningsurladdning i båda ändarna av det känsliga elementet
[38:25]	[13: 0] PIR-spänningsutgång	LPF eller BPF utspänningsvärde, 6,5 µV varje steg beror på konfigurationen
[24:17]	[7: 0]Känslighet	Testtröskeln definieras enligt 6,5 µV.
[16:13]	[3: 0] Avbryt blindlåstiden.	Konfigurationstiden (0,5 s ~ 8 s); skärmningsperioden efter återställningen av avbrottsutgången ('H' ändra 'L')
[12:11]	[1: 0] Pulsräknare digitaliserare	Utlösa antalet pulser inom det angivna tidsfönstret för larmincidenten
[10:9]	[1: 0] Fönstertid	I det angivna tidsfönstret (2S ~ 8S), kommer antalet mätpulser som når värdena för förhandskonfiguration att utlösa larmhändelsen
[8]	[0] Starta rörelsedetektorn	0 = Inaktivera, 1 = Aktivera

[7]	[0] Avbrottskälla	0 = Rörelsedetekteringsstatus, 1 = Filtrets ursprungliga utgångsstatus
[6:5]	[1: 0] ADC/filterspänningskälla	O = pir (bpf); 1 = pir (LPF); 2 = strömförsörjningsspänning (LPF); 3 = temperatur (LPF) på filmen (LPF)
[4]	[1] Regulatorn är stängd/aktiverad	0 = slå på/1 = stänga av; den måste konfigureras för att vara '1' och stängas av
[3]	[0] Starta självtest	Hoppet från 0 till 1 startar PIR-självinspektionsprocessen; ansökan är skriven med '0'
[2]	[0] Kapacitansstorlek för självinspektion eller HPF	1 = 2 * Självinspektions standardkapacitans; i applikationen kan du konfigurera Qualcomm HPF-gränsfrekvens: 0 = 0,4Hz, 1 = 0,2Hz
[1]	Två ingångar med kortslutning PIR	1 = kort anslutning (uppmätt ADC-nollförspänning); 0 = normal användning
[0]	Val av läge för pulsmätningsalgoritm	1 = Direkt pulsräkning; 0 = Endast omvänd puls kan räknas

Register och motsvarande parametrar.

4.9 Beräkning av mätdata

4.9.1. PIR utsignal spänningsmätning

a) Lågpassfilter LPF-utgång

ADC-källa [6:5] måste kopplas om till PIR-ingång och den digitala LPF-utgången måste väljas (registerkonfiguration = 1).

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

b) Bandfilter BPF-utgång

ADC-källa [6:5] måste kopplas om till PIR-ingång och du måste välja digital LPF & HPF (dvs. BPF) utgång (registerkonfiguration = 0).

Vpir = adc_ _out * 6.5HV.

4.9.2. Effektspänningsmätning

ADC-källa [6: 5] måste kopplas om till kretsens strömförsörjning (registerkonfiguration = 2).

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

4.9.3. Filma. Temperaturmätning

ADC-källa [6: 5] måste kopplas till temperaturgivaren (registerkonfiguration = 3).

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

ADC_ Offset = ADC-värde@ vin = 0, typiskt värde = 2^13

ADC_ _offset (TCAL) = Definiera ADC-värdet vid omgivningstemperaturen, typiskt värde = 8130 @ 298k.

V. Projektionsspektrum och perspektiv för fönstermaterial från M927I Digital Pyroelektrisk infraröd sensor

VI. Mått på M927I Digital Pyroelektrisk infraröd sensor

VII. Typisk tillämpningskrets för M927I Digital Pyroelektrisk infraröd sensor

VIII. Försiktighetsåtgärder för M927I Digital Pyroelektrisk infraröd sensor

M927I är en digital armal release av infraröda infraröda sensorer som upptäcker förändringar i infraröda strålar. Det kanske inte detekteras för värmekällan utanför människokroppen, eller värmekällans temperatur utan värmekälla och rörelse. Det är nödvändigt att vara uppmärksam på följande frågor, se till att bekräfta prestanda och tillförlitlighet genom faktisk användningsstatus.

8.1 När värmekällan detekteras utanför människokroppen är sensorn lätt att rapportera.

• När små djur kommer in i detektionsområdet.

• När solljuset, bilstrålkastare, glödlampor, etc., när den fjärrinfraröda ljussensorn för glödlampor, etc.

• På grund av temperaturen på den varma luften, den kalla luften och luftfuktaren i den kalla rumsutrustningen har temperaturen i detektionsområdet förändrats drastiskt.

8.2 Fenomenet som inte kan upptäckas.

• Det är svårt att använda glas, akrylin etc. mellan sensorerna och detektionsobjektet.

• Inom detektionsområdet, när värmekällan är nästan fri från rörelse eller när ultrahöghastighetsrörelsen.

8.3 Vid utvidgning av detektionsområdet.

Den omgivande miljötemperaturen och temperaturskillnaden mellan människokroppen (cirka 20 ° C), även utanför det angivna detektionsintervallet, ibland kommer det att finnas ett större fall av detektionsområde.

8.4 Försiktighetsåtgärder för annan användning.

• När det finns fläckar på fönstret kommer det att påverka detekteringsprestandan, så var uppmärksam.

• Sondens lins är gjord av svagt material (polyeten). Efter att ha applicerat en belastning eller stöt på linsen kommer det att orsaka instabilitet eller nedbrytning på grund av deformation och skada, så vänligen undvik ovanstående situation.

• Elektricitet över ± 200V kan orsaka skada. Se därför till att vara uppmärksam när du använder den, undvik att röra vid beröringen direkt med händerna.

• Frekventa och överdrivna vibrationer gör att sensorns känsliga element går sönder.

• Vid svetsning av PIN-foten ska handsvetsningen utföras under det elektriska strykjärnets temperatur under 350 °C och inom 3 sekunder. Svetsning genom svetsslitsen kan orsaka försämrad prestanda, försök att undvika det.

• Undvik att rengöra denna sensor. Annars invaderar rengöringsvätskan insidan av linsen, vilket kan göra att prestandan försämras.

IX. Anmärkningar:

Företaget förbehåller sig rätten att regelbundet uppdatera denna specifikationsbok utan att meddela kunderna i förväg. Den uppdaterade datamanualen kommer att skickas ut till relevanta kunder i tid.