本文主要是關(guān)于BISS0001的相關(guān)介紹,并著重對制作防盜報警器原理進行了詳盡的闡述。
BISS0001
BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路,它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動式的熱釋電紅外開關(guān)。它能自動快速開啟各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風(fēng)扇、烘干機和自動洗手池等裝置,特別適用于企業(yè)、賓館、商場、庫房及家庭的過道、走廊等敏感區(qū)域,或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(tǒng)。
特 點
*CMOS工藝
*數(shù)模混合
*具有獨立的高輸入阻抗運算放大器
*內(nèi)部的雙向鑒幅器可有效抑制干擾
*內(nèi)設(shè)延遲時間定時器和封鎖時間定時器
*采用16腳DIP封裝
管腳圖
詳解BISS0001制作防盜報警器原理
1.被動式熱釋電紅外探測器
在電子防盜的產(chǎn)品中,被動式熱釋電紅外探測器的應(yīng)用非常廣泛,因其技術(shù)性能穩(wěn)定、工作可靠,可探測1—5米的人體入侵,深受電子專業(yè)用戶的歡迎。
在自然界,任何高于絕對溫度(一273℃)的物體,都會產(chǎn)生紅外光譜,不同溫度的物體,其釋放的紅外線波長與溫度的高低是相關(guān)的。人的體溫,一般恒定在37℃,所以人體會發(fā)出波長為10?m左右的紅外線。被動式熱釋電紅外探測器,就是以探測人體發(fā)射的l09m紅外線進行工作的。
被動式熱釋電紅外探測器,由兩部分組成,一是熱釋電紅外傳感器(PIR),它能將波長8m-12m之間的紅外信號,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺⒛軐ψ匀唤缰械陌坠庥幸种谱饔谩A硗庖粋€組成器件,就是菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡的作用是聚焦,即將人體的熱釋電紅外信號聚焦再進行折射或反射到PIR上,使其PIR產(chǎn)生變化的信號。為了只對熱釋紅外傳感器的輻射信號敏感,在它的輻射照面上,置有菲涅爾透鏡的濾光片(照片左上角是打開塑料蓋的傳感器,直徑約10mm)。
熱釋電紅外探測器中的紅外,是由兩個互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元件組成的,且制作的兩個電極,其極化的方向正好反向,使得環(huán)境的背景輻射光,在熱釋紅外傳感器中的效應(yīng)相互抵消,使探測器無信號輸出。一旦探測器探測到人體的紅外信號,通過菲涅透鏡聚焦,其探測器才有輸出信號。
使用被動式熱釋電紅外探測器時,應(yīng)注意以F事項:探測器只能安裝在室內(nèi),且應(yīng)離地面約2—2.2米,向下傾斜角為15°。因探測器探測人體的靈敏度是和人的運動方向有關(guān),即對人的徑向移動反應(yīng)最不敏感,而對人的橫切方向(垂直方向)移動最為敏感,所以應(yīng)對現(xiàn)場選擇合適的位置,以求得探測器的最佳檢測靈敏度。再有,安裝的探測器和被探測的人體之間,不得間隔家具、窗簾、玻璃等物體,且遠(yuǎn)離冰箱、火爐的空氣溫度變化敏感的地方。環(huán)境溫度和人的體溫接近時,其探測分辨率會明顯下降。
2.BISS0001芯片和熱釋電探測器的組合應(yīng)用實例
下圖電路的功能是倉庫無人值守的調(diào)頻系統(tǒng)防盜報警器。該電路由三部分組成:(1)被動式熱釋電紅外探測器PIR.(2)由紅外熱釋電處理芯片BISSOO01組成的熱釋電紅外開關(guān)信號I(3)無線語音(口‘哨’音)調(diào)頻發(fā)射和無線接收報警電路等組成。即使倉庫管理人員,遠(yuǎn)離倉庫,都能發(fā)現(xiàn)有盜賊入侵貴重物品的倉庫。
下圖(a)的左端是一個被動式熱釋電紅外探測器的電路(符號PIR),它僅有三個端子D、S、G,其中D接電源(+5v),G接地,S為探測器的信號輸出端。只要讀者熟悉了圖2的BISOO01內(nèi)部功能,再看下圖()a的中部BISOO01的熱釋電紅外開關(guān)信號處理電路,就不困難的,所以這里僅扼要介紹其電路的工作流程。BISOO01的⑨腳(vc端),外接R2和R3的分壓信號,是高電位,以確保觸發(fā)控制端vc始終處于可觸發(fā)的控制狀態(tài)。當(dāng)PIR有信號輸出(小信號)送到BISOO01的14腳時,其內(nèi)部放大器OPl(見圖2)將熱釋電紅外傳感器的輸出信號,作第一級放大,然后由電容C3和電阻R6耦合給BISOO01的13腳,經(jīng)內(nèi)部放大器COP2進行第二級放大,再經(jīng)內(nèi)部的電壓比較器COP1和COP2雙向鑒幅器處理后,輸出有效觸發(fā)信號vs(見圖2中的標(biāo)注),去啟動BISOO01內(nèi)部的延遲時間定時器,然后由②腳(控制信號輸出端)的輸出信號(即BISOO01的輸出信號)去觸發(fā)語言芯片IC1工作。BISOO01的①腳可外接工作方式選擇開關(guān),這里直接與電源連通,芯片一直處于可重復(fù)觸發(fā)的狀態(tài),使報警電路一直處于工作方式。圖中的R6,可以調(diào)節(jié)BIS0001內(nèi)部放大器增益的大小。輸出延遲時間TX可由⑥腳和⑤腳外接的R9和C7的大小進行調(diào)節(jié);觸發(fā)封鎖時間Ti可由③腳和④腳外接Rl0和C6的大小進行調(diào)節(jié)。
下圖(a)的右部電路是無線語音(口哨音)調(diào)頻發(fā)射電路。只需把下圖(a)電路,即PIR、BISOOOI和調(diào)頻發(fā)射電路的整體置于無人值守的倉庫內(nèi)。再把下圖(b)的無線接收電路,置于遠(yuǎn)離倉庫值守人員處。一旦PIR探測到有竊賊進入倉庫,值守人員的接收機會立刻收到報警信號而發(fā)出口哨音,這時倉庫值守人員可立刻采取相應(yīng)的應(yīng)對措施。
調(diào)頻發(fā)射電路中的IC1(TM-801A)是口哨音的語音片。正常時,BIS0001的②腳V0為低電平(無數(shù)狀態(tài)),此時IC1因觸發(fā)端TG為低電平而不工作,此時電路耗電甚微。當(dāng)有人人侵倉庫時,V0轉(zhuǎn)為高電平(有效狀態(tài)),其高電平信號加到IC1觸發(fā)控制端TG,使其IC1被觸發(fā)而發(fā)出口哨聲(如抓賊),然后通過BG1管加到IC2(FD400)的⑤腳將口哨聲發(fā)射出去。
置于倉庫管員中的接收機解調(diào)電路下圖(b),該圖中的IC3(JD400與FD400配套使用)收到IC2發(fā)射的調(diào)頻信號后,經(jīng)IC3解調(diào)送到后級的音頻放大電路,由喇叭發(fā)出口哨聲。
對下圖電路只需略加修改,即可制成其它功能電路,例如不用圖中收發(fā)電路,再將下圖(a)中的R3改為光敏電阻,就可用來檢測環(huán)境光的照度;還可外加繼電器電路,制成夜間自動點亮的照明燈。
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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