本文主要是關(guān)于BISS0001的相關(guān)介紹,并著重對(duì)BISS0001的感應(yīng)調(diào)節(jié)及其應(yīng)用設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳盡的闡述。
BISS0001
BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號(hào)處理集成電路,它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動(dòng)式的熱釋電紅外開關(guān),可以自動(dòng)快速開啟燈、蜂鳴器、自動(dòng)門等裝置。
它能自動(dòng)快速開啟各類白炙燈、熒光燈、蜂鳴器、自動(dòng)門、電風(fēng)扇、烘干機(jī)和自動(dòng)洗手池等裝置,特別適用于企業(yè)、賓館、商場(chǎng)、庫(kù)房及家庭的過道等敏感區(qū)域,或用于安全區(qū)域的自動(dòng)燈光、照明和報(bào)警系統(tǒng)。功能敘述CMOS數(shù)模混合專用集成電路。具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器,可與多種傳感器匹配,進(jìn)行信號(hào)與處理。雙向鑒幅器,可有效抑制干擾。內(nèi)設(shè)延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器,結(jié)構(gòu)新穎,穩(wěn)定可靠,調(diào)解范圍寬。內(nèi)置參考電壓。工作電壓范圍2V~6V采用16腳DIP和SOP封裝。APPLICATION APPLICATION APPLICATION APPLICATION產(chǎn)品應(yīng)用用于多種傳感器和延時(shí)控制器。
BISS0001 如何調(diào)節(jié)檢測(cè)距離
biss0001 感應(yīng)距離 。信號(hào)檢測(cè)探頭仰角可在120°范圍內(nèi)調(diào)節(jié),并通過改變仰角來進(jìn)行實(shí)際探測(cè)距離的調(diào)節(jié),。..
淺談BISS0001應(yīng)用設(shè)計(jì)
引言:臺(tái)燈已是千家萬戶的必需生活用品,經(jīng)常由于忘記關(guān)燈而造成巨大的能源浪費(fèi)。當(dāng)夜晚來臨時(shí),人們又摸黑去開燈,非常不方便。在這里設(shè)計(jì)了以人體紅外輻射(波長(zhǎng)為9.5um)傳感控制電路。當(dāng)人體在臺(tái)燈的范圍內(nèi)且環(huán)境光強(qiáng)較弱時(shí),自動(dòng)感應(yīng)開燈;當(dāng)人體太靠近桌面時(shí),臺(tái)燈自動(dòng)感應(yīng),警告糾正坐姿,若在一定時(shí)間內(nèi)未離開桌面則自動(dòng)熄滅。當(dāng)人離開時(shí)則自動(dòng)關(guān)燈,達(dá)到節(jié)約能源的目的。
系統(tǒng)組成及電路設(shè)計(jì):
系統(tǒng)組成部分
摘要:設(shè)計(jì)制作了一種智能臺(tái)燈,主要是以BISS0001和單片機(jī)組成的紅外傳感控制電路。其特點(diǎn)是在有人時(shí)且外界光強(qiáng)較弱時(shí)能自動(dòng)開燈,無人時(shí)關(guān)燈,節(jié)約能源;且能糾正坐姿,防止近視。
引言:臺(tái)燈已是千家萬戶的必需生活用品,經(jīng)常由于忘記關(guān)燈而造成巨大的能源浪費(fèi)。當(dāng)夜晚來臨時(shí),人們又摸黑去開燈,非常不方便。在這里設(shè)計(jì)了以人體紅外輻射(波長(zhǎng)為9.5um)傳感控制電路。當(dāng)人體在臺(tái)燈的范圍內(nèi)且環(huán)境光強(qiáng)較弱時(shí),自動(dòng)感應(yīng)開燈;當(dāng)人體太靠近桌面時(shí),臺(tái)燈自動(dòng)感應(yīng),警告糾正坐姿,若在一定時(shí)間內(nèi)未離開桌面則自動(dòng)熄滅。當(dāng)人離開時(shí)則自動(dòng)關(guān)燈,達(dá)到節(jié)約能源的目的。
系統(tǒng)組成及電路設(shè)計(jì):
系統(tǒng)組成部分
圖一 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
本系統(tǒng)組成如圖一所示,主要由三部分組成:
傳感器及信號(hào)處理部分:檢測(cè)人體輻射紅外信號(hào)及光強(qiáng)信號(hào)經(jīng)過處理后變成可處理的數(shù)字信號(hào)
以80C51組成的中央處理單元:處理信號(hào)并發(fā)出控制命令
提醒電路及燈光控制電路 :給出提醒信號(hào)并根據(jù)80C51給出的命令控制燈光
整個(gè)系統(tǒng)是以80C51控制下工作的。其工作過程為:當(dāng)環(huán)境光比較強(qiáng)時(shí),光敏電阻阻值比較小,信號(hào)處理電路檢測(cè)到低電平信號(hào),禁止熱釋電紅外傳感器工作,省去了80C51處理過程。當(dāng)環(huán)境光比較弱時(shí),光敏電阻阻值變大,信號(hào)處理電路接收到高電平,從而啟動(dòng)熱釋電紅外傳感器工作。熱釋電紅外傳感器1探測(cè)比較遠(yuǎn)的距離,當(dāng)人體進(jìn)入到傳感器1的控測(cè)范圍內(nèi)且光強(qiáng)較弱時(shí),信號(hào)檢測(cè)電路處理信號(hào),并向單片機(jī)發(fā)送一個(gè)中斷,80C51啟動(dòng)燈光控制電路,使燈慢慢變亮。當(dāng)環(huán)境光比校弱時(shí),且人體過于靠近桌面,熱釋電紅外傳感器2檢測(cè)到信號(hào),同時(shí)了在熱釋電紅外傳感器1的控測(cè)范圍內(nèi),信號(hào)處理電路同時(shí)向80C51發(fā)送信號(hào),80C51處理信號(hào)根據(jù)優(yōu)先級(jí)順序,屏蔽掉熱釋電紅外傳感器1的信號(hào),啟動(dòng)延時(shí)電路,發(fā)出警報(bào)使人離開,若在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)未離開桌面,則啟動(dòng)燈光控制電路,使燈慢慢熄滅。當(dāng)人體離開熱釋電紅外傳感器2的控測(cè)范圍且在熱釋電紅外傳感器1的控測(cè)范圍內(nèi)時(shí),燈光又慢慢變亮。
電路設(shè)計(jì)部分
圖二是由紅熱釋電紅外傳感器、光敏電阻、BISS0001組成的信號(hào)檢測(cè)及處理電路。紅熱釋電紅外傳感器只對(duì)波長(zhǎng)為10μm(人體輻射紅外線波長(zhǎng))左右的紅外輻射敏感,所以除人體以外的其他物體不會(huì)引發(fā)探頭動(dòng)作。探頭內(nèi)包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元,而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反,環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用,使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消,于是探測(cè)器無信號(hào)輸出。一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi),人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦,并被熱釋電元接收,但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同,熱釋電也不同,不能抵消,于是輸出檢測(cè)信號(hào)。 BISS0001是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成的數(shù)模混合專用集成電路。當(dāng)外界光強(qiáng)較強(qiáng)時(shí),光敏電阻阻值很小,BISS0001檢測(cè)到低電平,從而封鎖14腳,禁止傳感器infare1的信號(hào)。當(dāng)外界光強(qiáng)較弱時(shí),光敏電阻阻值很大,BISS0001檢測(cè)到低電平,開啟14腳;infare1檢測(cè)到人體信號(hào)時(shí),產(chǎn)生微弱的信號(hào)輸出,經(jīng)R5、R1005、R4、C1、C6、C7組成的信號(hào)放大濾波電路。R1000、R1001、C1000和C1001組成的延時(shí)電路。信號(hào)經(jīng)處理后從2腳輸出。
摘要:設(shè)計(jì)制作了一種智能臺(tái)燈,主要是以BISS0001和單片機(jī)組成的紅外傳感控制電路。其特點(diǎn)是在有人時(shí)且外界光強(qiáng)較弱時(shí)能自動(dòng)開燈,無人時(shí)關(guān)燈,節(jié)約能源;且能糾正坐姿,防止近視。
引言:臺(tái)燈已是千家萬戶的必需生活用品,經(jīng)常由于忘記關(guān)燈而造成巨大的能源浪費(fèi)。當(dāng)夜晚來臨時(shí),人們又摸黑去開燈,非常不方便。在這里設(shè)計(jì)了以人體紅外輻射(波長(zhǎng)為9.5um)傳感控制電路。當(dāng)人體在臺(tái)燈的范圍內(nèi)且環(huán)境光強(qiáng)較弱時(shí),自動(dòng)感應(yīng)開燈;當(dāng)人體太靠近桌面時(shí),臺(tái)燈自動(dòng)感應(yīng),警告糾正坐姿,若在一定時(shí)間內(nèi)未離開桌面則自動(dòng)熄滅。當(dāng)人離開時(shí)則自動(dòng)關(guān)燈,達(dá)到節(jié)約能源的目的。
系統(tǒng)組成及電路設(shè)計(jì):
系統(tǒng)組成部分
圖一 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
本系統(tǒng)組成如圖一所示,主要由三部分組成:
傳感器及信號(hào)處理部分:檢測(cè)人體輻射紅外信號(hào)及光強(qiáng)信號(hào)經(jīng)過處理后變成可處理的數(shù)字信號(hào)
以80C51組成的中央處理單元:處理信號(hào)并發(fā)出控制命令
提醒電路及燈光控制電路 :給出提醒信號(hào)并根據(jù)80C51給出的命令控制燈光
整個(gè)系統(tǒng)是以80C51控制下工作的。其工作過程為:當(dāng)環(huán)境光比較強(qiáng)時(shí),光敏電阻阻值比較小,信號(hào)處理電路檢測(cè)到低電平信號(hào),禁止熱釋電紅外傳感器工作,省去了80C51處理過程。當(dāng)環(huán)境光比較弱時(shí),光敏電阻阻值變大,信號(hào)處理電路接收到高電平,從而啟動(dòng)熱釋電紅外傳感器工作。熱釋電紅外傳感器1探測(cè)比較遠(yuǎn)的距離,當(dāng)人體進(jìn)入到傳感器1的控測(cè)范圍內(nèi)且光強(qiáng)較弱時(shí),信號(hào)檢測(cè)電路處理信號(hào),并向單片機(jī)發(fā)送一個(gè)中斷,80C51啟動(dòng)燈光控制電路,使燈慢慢變亮。當(dāng)環(huán)境光比校弱時(shí),且人體過于靠近桌面,熱釋電紅外傳感器2檢測(cè)到信號(hào),同時(shí)了在熱釋電紅外傳感器1的控測(cè)范圍內(nèi),信號(hào)處理電路同時(shí)向80C51發(fā)送信號(hào),80C51處理信號(hào)根據(jù)優(yōu)先級(jí)順序,屏蔽掉熱釋電紅外傳感器1的信號(hào),啟動(dòng)延時(shí)電路,發(fā)出警報(bào)使人離開,若在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)未離開桌面,則啟動(dòng)燈光控制電路,使燈慢慢熄滅。當(dāng)人體離開熱釋電紅外傳感器2的控測(cè)范圍且在熱釋電紅外傳感器1的控測(cè)范圍內(nèi)時(shí),燈光又慢慢變亮。
電路設(shè)計(jì)部分
圖二 傳感器組成的信號(hào)檢測(cè)及處理部分
圖二是由紅熱釋電紅外傳感器、光敏電阻、BISS0001組成的信號(hào)檢測(cè)及處理電路。紅熱釋電紅外傳感器只對(duì)波長(zhǎng)為10μm(人體輻射紅外線波長(zhǎng))左右的紅外輻射敏感,所以除人體以外的其他物體不會(huì)引發(fā)探頭動(dòng)作。探頭內(nèi)包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元,而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反,環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用,使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消,于是探測(cè)器無信號(hào)輸出。一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi),人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦,并被熱釋電元接收,但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同,熱釋電也不同,不能抵消,于是輸出檢測(cè)信號(hào)。 BISS0001是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成的數(shù)模混合專用集成電路。當(dāng)外界光強(qiáng)較強(qiáng)時(shí),光敏電阻阻值很小,BISS0001檢測(cè)到低電平,從而封鎖14腳,禁止傳感器infare1的信號(hào)。當(dāng)外界光強(qiáng)較弱時(shí),光敏電阻阻值很大,BISS0001檢測(cè)到低電平,開啟14腳;infare1檢測(cè)到人體信號(hào)時(shí),產(chǎn)生微弱的信號(hào)輸出,經(jīng)R5、R1005、R4、C1、C6、C7組成的信號(hào)放大濾波電路。R1000、R1001、C1000和C1001組成的延時(shí)電路。信號(hào)經(jīng)處理后從2腳輸出。
圖三 單片機(jī)控制電路
圖三是由單片機(jī)組成的報(bào)警及燈光控制電路。當(dāng)外部無任何中斷時(shí),80C51控制74LS138的使能控制端,使后面電路不工作。當(dāng)有中斷一產(chǎn)生時(shí),80C51啟動(dòng)74LS138,向P0腳低4位發(fā)送信號(hào),控制燈慢慢亮。當(dāng)中斷1和中斷0同時(shí)產(chǎn)生時(shí),80C51屏蔽掉中斷1,啟動(dòng)74LS138向P0腳低四位發(fā)送數(shù)據(jù),使燈光慢慢變暗。這里采用74LS138控制DC832可以節(jié)省80C51的管腳,有利于擴(kuò)展,以便于控制多盞燈。由于采有DC0832可以有效地使燈實(shí)現(xiàn)階梯形的變化。
程序開始后,對(duì)程序進(jìn)行初始化。向P0腳寫入低電平,開啟所有中斷,啟動(dòng)計(jì)數(shù)器。當(dāng)中斷1來時(shí),進(jìn)入中斷1,設(shè)置R0為0,調(diào)用延時(shí)程序TIME0(延時(shí)10ms),判斷R0是否等于7,若不是,則加1,繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)入循環(huán),直至R=7,即實(shí)現(xiàn)的是燈慢慢變亮的一個(gè)過程。當(dāng)中斷0和中斷1同時(shí)產(chǎn)生時(shí),根據(jù)優(yōu)先級(jí),屏蔽掉中斷1,開啟中斷0。調(diào)用延時(shí)程序TIME0(延時(shí)1分鐘),查詢中斷0控制位;防止人體不小心到達(dá)熱釋電探測(cè)器的探測(cè)范圍內(nèi),采用延時(shí)程序來排除干擾,防止誤判。若為0,則返回主程序;若為1,則向P0高四位發(fā)送數(shù)據(jù),使燈保持原來最亮狀態(tài),調(diào)用延時(shí)程序TIME1,判斷R0是否等于0,若是則中斷返回,若不是,則R0減1,繼續(xù)循環(huán),直至R0等到于0,此程序的目的是實(shí)現(xiàn)燈慢慢變暗。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
本系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)思想來源于生活。臺(tái)燈是一般家庭的生活必需品,但由于經(jīng)常忘記關(guān)燈而造成巨大的能源浪費(fèi)。全球這么多臺(tái)燈,估算一下,消耗能源可觀。另一個(gè)是作為一個(gè)必需品,當(dāng)然要使生活變得更方便,省去了黑暗中開燈的麻煩,并且可以糾正坐姿。本系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了實(shí)物實(shí)驗(yàn)。熱釋電紅外探測(cè)器1的距離是4m左右(距離可調(diào)),主要是因?yàn)榘銇碚f是門離書桌的距離;以便黑暗中時(shí)人一到門口則啟動(dòng),省去了開燈的麻煩,用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行距離調(diào)節(jié)。熱釋電紅外探測(cè)器1的距離是10cm左右(距離可調(diào)),主要考慮是當(dāng)學(xué)習(xí)時(shí),有時(shí)坐姿不正,引起身體離桌面太近,容易引起近視,此時(shí)臺(tái)燈發(fā)出警告,提醒注意,若在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)未離開,則強(qiáng)制熄滅。有時(shí)人學(xué)習(xí)累了,趴在桌子上睡覺,而忘了關(guān)燈,這時(shí)系統(tǒng)就會(huì)檢測(cè)到,從而啟動(dòng)延時(shí)程序,一段時(shí)間過后,臺(tái)燈就會(huì)自動(dòng)熄滅。
本系統(tǒng)的主要技術(shù)難點(diǎn)在于對(duì)人體紅外信號(hào)的采集及處理。由于采用的是熱釋電紅外傳感器,當(dāng)人體進(jìn)入其感應(yīng)范圍時(shí),傳感器就會(huì)產(chǎn)生幾mV信號(hào),然后通過以BISS0001為中心的信號(hào)處理電路,對(duì)信號(hào)進(jìn)行二次放大,并濾波,以防止外界的信號(hào)產(chǎn)生干擾。信號(hào)經(jīng)過BISS0001后從而轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸出,便于用單片機(jī)進(jìn)處理。
本系統(tǒng)制作的主要設(shè)計(jì)源泉來源于生活,因此創(chuàng)新之處也在于處理生活中一些比較常見的問題。以專門感應(yīng)人體紅外信號(hào)的熱釋電紅外傳感器為基礎(chǔ),以BISS0001信號(hào)處理電路,利用單片機(jī)進(jìn)行處理,以達(dá)到便于控制的目的。當(dāng)房間亮度不夠時(shí),且有人在附近時(shí),臺(tái)燈便會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮,省去了黑暗中摸開關(guān)的麻煩;當(dāng)學(xué)習(xí)時(shí)由于靠桌面太近,造成坐姿不正,系統(tǒng)就會(huì)提示,以糾正坐姿,防止近視;當(dāng)學(xué)習(xí)太累了時(shí),趴在桌子上睡會(huì)兒時(shí),臺(tái)燈就會(huì)自動(dòng)熄滅;當(dāng)無人在時(shí),系統(tǒng)也會(huì)使臺(tái)燈自動(dòng)熄滅,以達(dá)到節(jié)省能源的目的。除了硬件部分采用防干擾技術(shù)外,在軟件中也采用了防干擾技術(shù),當(dāng)中斷0產(chǎn)生時(shí),并不立即執(zhí)行,而是對(duì)其進(jìn)行延時(shí),防止由于不小心而進(jìn)入到探測(cè)器2的范圍內(nèi),以免產(chǎn)生誤判。
雖然本系統(tǒng)以達(dá)到了使生活方便的目的,但是電路還是不夠簡(jiǎn)單。因?yàn)楫?dāng)有多個(gè)熱釋電紅外傳感器時(shí),就需要相應(yīng)的信號(hào)檢測(cè)電路。改進(jìn)之處在于用一個(gè)信號(hào)處理電路同時(shí)控制多個(gè)傳感器。還有一個(gè)不足之處在臺(tái)燈開啟時(shí),產(chǎn)生的光強(qiáng)容易干擾光敏電阻對(duì)環(huán)境光強(qiáng)的判別,引起誤判,現(xiàn)在的處理方法是傳感器部分與控制部分單獨(dú)分開放置。
結(jié)語
關(guān)于BISS0001的相關(guān)介紹就到這了,如有不足之處歡迎指正。
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