YJJ BISS0001 چیپ پردازش سنسورهای بی سیم تحت قرمز

توضیحات محصول:

تراشه پردازش حسگر بی‌سیم مادون قرمز پیروالکتریک YJJ BISS0001

ویژگی‌ها:

BISS0001 یک مدار مجتمع پردازش سیگنال حسگر مادون قرمز ترموپیلی با ساختار هیبریدی CMOS آنالوگ-دیجیتال و دو گزینه بسته‌بندی است: DIP-16 و SOIC-16. این تراشه مدارهایی مانند مقایسه‌گرهای ولتاژ، کنترل‌کننده‌های حالت، تایمرهای مدار تاخیر، تایمرهای زمان قفل و منابع ولتاژ مرجع را ادغام می‌کند. معمولاً در سیستم‌های هشدار ضد سرقت، درهای اتوماتیک و سایر سوئیچ‌های اتوماتیک استفاده می‌شود.

مدار معمولی کنترل‌کننده روشنایی تاخیری مادون قرمز ترموپیلی که با استفاده از BISS0001 ساخته شده است، در شکل نشان داده شده است. این کنترل‌کننده می‌تواند روشن شدن چراغ هنگام ورود کسی و خاموش شدن آن هنگام خروج را انجام دهد. اغلب برای کنترل خودکار در حمام‌ها، انباری‌ها و چراغ‌های آینه‌ای در میزهای آرایش استفاده می‌شود.

کنترل‌کننده روشنایی تاخیری مادون قرمز ترموپیلی از یک مدار منبع تغذیه، یک مدار کنترل تاخیر مادون قرمز و یک مدار اجرای کنترل تشکیل شده است. مدار منبع تغذیه از یک ترانسفورماتور برق T، دیودهای یکسوکننده VD1 تا VD4، خازن‌های فیلتر C7 و C9، خازن بای‌پس C8 و یک رگولاتور ولتاژ سه ترمینال IC2 تشکیل شده است. در کاربردهای عملی، T معمولاً به عنوان یک ترانسفورماتور برق با کیفیت بالا 220 ولت/9 ولت، 5 ولت آمپر انتخاب می‌شود. VD1 تا VD4 به عنوان دیودهای یکسوکننده سیلیکونی IN4001 انتخاب می‌شوند. IC2 به عنوان رگولاتور ولتاژ سه ترمینال LM7805 انتخاب می‌شود. برق AC 220 ولت کاهش می‌یابد، یکسو می‌شود، فیلتر می‌شود و تثبیت می‌شود تا یک ولتاژ DC +5 ولت پایدار ایجاد شود تا برق کل مدار کنترل را تامین کند.

مدار کنترل تاخیر مادون قرمز از یک سنسور مادون قرمز ترموپیلی PIR، پتانسیومتر حساسیت RP1، مدار مجتمع پردازش سیگنال حسگر مادون قرمز ترموپیلی BISS0001 (IC1)، اجزای تاخیر R1، C2، پتانسیومتر RP2 و مقاومت حساس به نور RG و سایر اجزای جانبی تشکیل شده است. در کاربردهای عملی، PIR معمولاً به عنوان سنسورهای مادون قرمز ترموپیلی نوع P2288، PH5324 یا LH1956 انتخاب می‌شود. برای بهبود حساسیت سنسور PIR در حس کردن اشعه مادون قرمز، باید یک لنز سهموی یا نیمکره‌ای فرسنل در جلوی سنسور نصب شود. RG به عنوان مقاومت‌های حساس به نور نوع MG45 انتخاب می‌شود و تفاوت مقاومت بین حالت‌های روشن و تاریک باید تا حد امکان زیاد باشد. RP1 و RP2 به عنوان پتانسیومترهای حالت جامد آلی نوع WSW انتخاب می‌شوند.

مدار اجرای کنترل از سوئیچ‌های الکترونیکی VT، رله‌های حالت جامد SSR و وسایل روشنایی H تشکیل شده است. در کاربردهای عملی، VT معمولاً به عنوان ترانزیستور NPN سیلیکونی نوع 9013 انتخاب می‌شود، با الزامی از β ≥ 100. SSR به عنوان رله حالت جامد فشرده عبور از صفر نوع JCX-2F-DC5V انتخاب می‌شود. H را می‌توان در صورت نیاز به عنوان یک لامپ رشته‌ای 100 وات یا کمتر انتخاب کرد.

اصل کار:

پس از روشن شدن مدار، هنگامی که کسی وارد محدوده نظارت سنسور مادون قرمز ترموپیلی PIR نمی‌شود، مدار مجتمع پردازش سیگنال حسگر مادون قرمز ترموپیلی BISS0001 در حالت ریست قرار دارد، ترمینال خروجی سیگنال کنترل (پین 2) Vo یک سطح پایین را خروجی می‌دهد، سوئیچ الکترونیکی VT در حالت قطع قرار دارد، رله حالت جامد SSR خاموش است و وسیله روشنایی H روشن نمی‌شود و کنترل‌کننده در حالت نظارت قرار دارد.

ساختار تراشه و ماژول‌های عملکردی
BISS0001 ماژول‌های زیر را ادغام می‌کند:
تقویت‌کننده عملیاتی با امپدانس بالا: سیگنال‌های سنسور را دریافت و تقویت می‌کند، سازگار با پروب‌های مادون قرمز پیروالکتریک مختلف.
تمایزدهنده دامنه دو جهته: تداخل نویز محیطی را فیلتر می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که سیگنال‌های معتبر فعال می‌شوند.
تایمر تاخیر: مدت زمان سیگنال خروجی را کنترل می‌کند (قابل تنظیم تا چند دقیقه).
تایمر قفل: از فعال‌سازی مکرر جلوگیری می‌کند و پایداری سیستم را افزایش می‌دهد.
ویژگی‌های فنی:
سازگاری ولتاژ گسترده (2 ولت - 6 ولت)، مصرف برق استاتیک کم.
منبع تغذیه مرجع داخلی، ساده‌سازی طراحی مدارهای جانبی.
آستانه تقویت‌کننده آشکارساز دو جهته را می‌توان با یک مقاومت خارجی تنظیم کرد.
سازگار با بسته‌های DIP و SOP، تسهیل نصب در سناریوهای مختلف.
سناریوهای کاربردی معمولی
کنترل روشنایی هوشمند: تا سال 2024، در سیستم‌های روشنایی خیابانی خورشیدی، لامپ‌های رومیزی حسگر انسانی [2] و چراغ‌های خودکار راهرو اعمال می‌شود و به اثر صرفه‌جویی در انرژی «روشن شدن چراغ‌ها هنگام حضور افراد، خاموش شدن چراغ‌ها هنگام خروج افراد» دست می‌یابد.
سیستم هشدار امنیتی: متشکل از یک سنسور پیروالکتریک و آشکارساز نفوذ مادون قرمز، یک زنگ یا یک چراغ هشدار را فعال می‌کند.
کنترل خودکار لوازم خانگی: دستگاه‌هایی مانند درهای اتوماتیک، فن‌های برقی و خشک‌کن‌ها را کنترل می‌کند و سطح هوشمندی را افزایش می‌دهد.
پارامترهای محدودکننده
دمای کارکرد: -20 درجه سانتیگراد تا +70 درجه سانتیگراد (تا سال 2024 به -20 درجه سانتیگراد تا 70 درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد) [7-8].
دمای ذخیره‌سازی: -65 درجه سانتیگراد تا +150 درجه سانتیگراد [8].
محدوده ولتاژ ورودی: VSS - 0.3V تا VDD + 0.3V (VDD ≤ 6V) [8].
جریان تحمل پین: ±10mA (VDD = 5V)

هنگامی که کسی وارد محدوده نظارت سنسور مادون قرمز ترموپیلی PIR می‌شود و حرکت می‌کند، PIR می‌تواند تغییرات در اشعه مادون قرمز ساطع شده توسط انسان را به یک خروجی سیگنال الکتریکی با فرکانس 0.1 تا 10 هرتز تبدیل کند.

RP2 و RG یک مدار کنترل نور را تشکیل می‌دهند. در طول روز، مقاومت حساس به نور RG در معرض نور طبیعی یک مقاومت کم را نشان می‌دهد. هنگامی که سطح Vo در پین 9 BISS0001 0.2Vpp است، BISS0001 در حالت نظارت قرار دارد و ترمینال خروجی % در یک سطح پایین باقی می‌ماند. اگر در این لحظه کسی در محدوده نظارت PIR حرکت کند، PIR یک سیگنال الکتریکی را خروجی می‌دهد که با حرکت بدن انسان تغییر می‌کند. این سیگنال از طریق پین 11N+ (پین 14) به تقویت‌کننده عملیاتی ورودی با امپدانس بالا OP1 داخلی تراشه BISS0001 ارسال می‌شود. پس از پیش‌تقویت توسط OP1، از طریق پین 16 خروجی داده می‌شود و به پین 2IN- (پین 13) داخل تراشه متصل می‌شود. سپس، توسط تقویت‌کننده عملیاتی مرحله دوم داخلی OP2 تقویت می‌شود و توسط تمایزدهنده دامنه دو جهته داخلی پردازش می‌شود. در نهایت، یک سیگنال فعال‌سازی موثر برای راه‌اندازی تایمر تاخیر داخلی TX تراشه خروجی داده می‌شود. سپس، کنترل‌کننده حالت یک سیگنال کنترل سطح بالا را از پین 2 BISS0001 خروجی می‌دهد و باعث می‌شود سوئیچ الکترونیکی VT هدایت شود و رله حالت جامد SSR را راه‌اندازی کند تا روشن شود و وسیله روشنایی H روشن شود و نور ساطع کند.

مدت زمانی که پین 2 BISS0001 یک سیگنال کنترل سطح بالا را خروجی می‌دهد، برابر با زمان تاخیر مدار است. این توسط ثابت زمانی عنصر تاخیر R1 و C2 تعیین می‌شود. همانطور که در شکل نشان داده شده است، زمان 15 ثانیه است. از آنجایی که پین 1 تراشه به یک سطح بالا متصل است، مدار در حالتی است که فعال‌سازی مکرر را مجاز می‌کند. یعنی در مدت زمان تاخیر (15 ثانیه)، تا زمانی که کسی کمی حرکت کند، مدار دوباره فعال می‌شود و پین 2 یک سیگنال سطح بالا با عرض پالس 15 ثانیه خروجی می‌دهد. بنابراین، تا زمانی که کسی در حمام باشد، وسیله روشنایی H همیشه روشن خواهد بود. تنها پس از خروج شخص، پس از 15 ثانیه تاخیر، مدار ریست می‌شود و وسیله روشنایی H به طور خودکار خاموش می‌شود.

مشخصات: