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原创深度 | 热释电开关:让红外检测功能隐藏起

原创深度 | 热释电开关:让红外检测功能隐藏起来

KEMET Electronics热释电传感器模块是一款创新型器件,即使在隐藏位置也能进行人员检测。当您希望将静态海报转换成动画形式时,便可利用此功能。这是KEMET最近完成的一个项目,演示了如何轻松地向目标添加人员检测功能。为了简化操作,设计人员使用了一个LED、一个Arduino微控制器板和KEMET SS-430热释电红外传感器。

该项目是在位于KEMET大厦的KEMET应用智能中心(KAIC)进行的。KAIC设计师们希望以一种独特的方式突出显示海报中的一条信息。他们首先想到了KEMET新推出的SS-430传感器,所以决定把它连接到泡沫芯板信息海报的背面。操作简单在这个项目中,设计人员将SS-430热释电红外传感器连接到海报背面,还添加了一个微控制器(Arduino)用来读取传感器并驱动LED。这种配置允许在检测到有手移动到海报前时点亮LED,其工作原理与开关相似。为了更好地理解这个电路是如何工作的,我们先来解释一下KEMET红外传感器的工作原理。技术介绍KEMET的热释电红外(IR)传感器利用陶瓷的热释电效应吸收人体发出的红外线。KEMET热释电红外传感器不同于传统红外传感器。传统红外传感器需要一个专用的IRLED发射器,当有目标接近时,就会反弹回IR信号来检测目标。而KEMETSS-430热释电红外传感器是通过识别环境的基本红外特征来检测人员的存在。当这个特征改变时,它会生成一个如图1所示的信号。原创深度 | 热释电开关:让红外检测功能隐藏起来

图1:进行人员检测时的示波器输出波形图(来源:KEMET Electronics)

注意:当有人手接近嵌入式传感器时,传感器发出的信号是两个200毫秒的方波。在移离观察区域时,就可以检测到第二组方波。连接电路板设计人员可以根据传感器功能,按照以下方式进行连接:1、连接Arduino板5V引脚为传感器供电,将传感器与电路板的地引脚连接起来接地。2、接下来,将传感器的信号地连接到Arduino板的A1脚。3、最后,通过一个500Ω电阻连接一个绿色LED。图2为连接示意图。原创深度 | 热释电开关:让红外检测功能隐藏起来图2:热释电IR传感器演示电路的Fritzing图(来源:KEMETElectronics)

Arduino代码下表列出了"KEMET SS-430热释电红外传感器项目"的Arduino代码。

int Pyro = A1;unsigned long PyroRead = 0;unsigned long IR_threshold = 198000;// Note: SS-430 has two pulses of 200msec per detection.// IR_threshold is in microsec (usec), therefore 198msec thresholdint LED = 7;int Detected = LOW;int IR_sensed = 0;void setup() {pinMode (7, OUTPUT); //LED Connected to Pin 7pinMode (A1,INPUT); // IR Sensor connected to A1}  void loop() {while ((IR_sensed < 2)){ //Break after 2 good triggersPyroRead = pulseIn(A1, HIGH); //Measure trigger pointif(PyroRead > IR_threshold){ //Make sure trigger is over 198msec)IR_sensed++; //Mark as a good trigger}}if (Detected == HIGH){ // Turn LED OFF if it was previous ONDetected = LOW;digitalWrite(7, LOW);}else {Detected = HIGH; // Turn LED ON if it was previous OFFdigitalWrite(7, HIGH);}PyroRead = 0; // Reset readingsIR_sensed = 0;delay(1000); // Accept triggers after a second工作原理程序在启动后就开始扫描A1引脚,以准备测量脉冲。当检测到有人时,会生成两个200毫秒的脉冲。接着,对脉冲进行测量,并通过计算每个触发事件的两个脉冲来确定是否为触发脉冲。一旦发现触发信号,LED将根据其先前的状态打开或关闭。程序在等待一秒后才能处理第二个触发信号。

结论如本项目所示,KEMET热释电红外传感器操作简单,而且在嵌入到其他产品后也能正常运行。只要有窗口或滤波器,就可以在不改变产品原有设计的情况下添加分立式传感器。KEMETSS-430热释电红外传感器详细资料:https://www.mouser.cn/new/kemet-electronics/kemet-pyroelectric-sensor-modules/原文链接:https://www.mouser.cn/blog/pyro-switch-hidden-ir-detection

后记,小编朋友研发了一个游戏化的少儿编程在线课程(5-12岁),游戏化教学结合scratch(一款在线少儿编程工具,类似乐高的积木拼搭),我家娃娃学了几次课,非常喜欢(超预期),16次课才200多块钱,对锻炼孩子的思维能力和动手动力很有帮助。

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