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紅外傳感系統(tǒng)是用紅外線為介質(zhì)的測量系統(tǒng)，按照功能可分成五類， 按探測機(jī)理可分成為光子
探測器和熱探測器。 紅外
傳感技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代
科技、國防和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用
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紅外線對射管的驅(qū)動分為電平型和脈沖型兩種驅(qū)動方式。由紅外線對射管陣列組成分離型
光電傳感器。該傳感器的創(chuàng)新點(diǎn)在于能夠抵抗外界的強(qiáng)光干擾。太陽光中含有對紅外線接收管產(chǎn)生干擾的紅外線，該光線能夠?qū)⒓t外線接收
二極管導(dǎo)通，使系統(tǒng)產(chǎn)生誤判，甚至導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。本傳感器的優(yōu)點(diǎn)在于能夠設(shè)置多點(diǎn)采集，對射管陣列的間距和陣列數(shù)量可根據(jù)需求選取。
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紅外線技術(shù)在測速系統(tǒng)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，許多
產(chǎn)品已運(yùn)用紅外線技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)車輛測速、探測等研究。紅外線應(yīng)用速度測量領(lǐng)域時，最難克服的是受強(qiáng)太陽光等多種含有紅外線的光源干擾。外界光源的干擾成為紅外線應(yīng)用于野外的瓶頸。針對此問題，這里提出一種紅外線測速傳感器設(shè)計方案，該設(shè)計方案能夠?yàn)槎帱c(diǎn)測量即時速度和階段加速度提供技術(shù)支持，可應(yīng)用于公路測速和生產(chǎn)線下料的速度稱量等
工業(yè)生產(chǎn)中需要測量速度的環(huán)節(jié)。
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紅外技術(shù)已經(jīng)眾所周知，這項技術(shù)在現(xiàn)代科技、國防科技和工農(nóng)業(yè)科技等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。紅外傳感系統(tǒng)是用紅外線為介質(zhì)的測量系統(tǒng)，按照功能能夠分成五類：（1）輻射計，用于輻射和光譜測量；（2）搜索和跟蹤系統(tǒng)，用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo)，確定其空間位置并對它的運(yùn)動進(jìn)行跟蹤；（3）熱成像系統(tǒng)，可產(chǎn)生整個目標(biāo)紅外輻射的分布圖像；（4）紅外測距和
通信系統(tǒng)；（5）混合系統(tǒng)，是指以上各類系統(tǒng)中的兩個或者多個的組合。
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紅外傳感器根據(jù)探測機(jī)理可分成為：光子探測器（基于光電效應(yīng)）和熱探測器（基于熱效應(yīng)）。
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原理
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待測目標(biāo)
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根據(jù)待測目標(biāo)的紅外輻射特性可進(jìn)行紅外系統(tǒng)的設(shè)定。
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大氣衰減
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待測目標(biāo)的紅外輻射通過地球大氣層時，由于氣體分子和各種氣體以及各種溶膠粒的散射和吸收，將使得紅外源發(fā)出的紅外輻射發(fā)生衰減。
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它接收目標(biāo)的部分紅外輻射并傳輸給紅外傳感器。相當(dāng)于雷達(dá)
天線，常用是物鏡。
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輻射調(diào)制器
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對來自待測目標(biāo)的輻射調(diào)制成交變的輻射光，提供目標(biāo)方位
信息，并可濾除大面積的干擾
信號。又稱調(diào)制盤和斬波器，它具有多種結(jié)構(gòu)。
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紅外探測器
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這是紅外系統(tǒng)的核心。它是利用紅外輻射與物質(zhì)相互作用所呈現(xiàn)出來的物理效應(yīng)探測紅外輻射的傳感器，多數(shù)情況下是利用這種相互作用所呈現(xiàn)出的電學(xué)效應(yīng)。此類探測器可分為光子探測器和熱敏感探測器兩大類型。
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探測器制冷器
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由于某些探測器必須要在高溫下工作，所以相應(yīng)的系統(tǒng)必須有制冷設(shè)備。經(jīng)過制冷，設(shè)備可以縮短響應(yīng)時間，提高探測靈敏度。
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信號處理系統(tǒng)
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將探測的信號進(jìn)行放大、濾波，并從這些信號中提取出信息。然后將此類信息轉(zhuǎn)化成為所需要的格式，最后輸送到控制設(shè)備或者顯示器中。
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顯示設(shè)備
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這是紅外設(shè)備的終端設(shè)備。常用的顯示器有
示波器、顯像管、紅外感光材料、指示儀器和記錄儀等。
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依照上面的流程，紅外系統(tǒng)就可以完成相應(yīng)的物理量的測量。紅外系統(tǒng)的核心是紅外探測器，按照探測的機(jī)理的不同，可以分為熱探測器和光子探測器兩大類。下面以熱探測器為例子來分析探測器的原理。
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熱探測器是利用輻射熱效應(yīng)，使探測元件接收到輻射能后引起溫度升高，進(jìn)而使探測器中依賴于溫度的性能發(fā)生變化。
檢測其中某一性能的變化，便可探測出輻射。多數(shù)情況下是通過熱電變化來探測輻射的。當(dāng)元件接收輻射，引起非電量的物理變化時，可以通過適當(dāng)?shù)淖儞Q后測量相應(yīng)的電量變化。
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圖上所示為
歐姆龍公司生產(chǎn)的漫反射式和對射式光電傳感器，這兩種傳感器主要用于事件檢測和物體定位。圖中的紅燈和綠燈表示傳感器的狀態(tài)。
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紅外傳感器已經(jīng)在現(xiàn)代化的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)揮著它的巨大作用，隨著探測設(shè)備和其他部分的技術(shù)的提高，紅外傳感器能夠擁有更多的性能和更好的靈敏度。
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類型
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紅外線傳感器依動作可分為：
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（1） 將紅外線一部份變換為熱，藉熱取出
電阻值變化及電動勢等輸出信號之熱型。
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（2） 利用
半導(dǎo)體遷徙現(xiàn)象吸收能量差之光電效果及利用因PN 接合之光電動勢效果的量子型。
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熱型的現(xiàn)象俗稱為焦熱效應(yīng)，其中最具代表性者有測輻射熱器 （THERMAL BOLOME
TER），熱電堆（THERMOPILE）及熱電（PYROELECTRIC）元件。
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熱型的優(yōu)點(diǎn)有：可常溫動作下操作，波長依存性（波長不同感度有很大之變化者）并不存在，造價便宜；
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缺點(diǎn)：感度低、響應(yīng)慢（MS之譜）。
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量子型 的優(yōu)點(diǎn)：感度高、響應(yīng)快速（ΜS 之譜）；
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缺點(diǎn)：必須冷卻（液體氮?dú)猓?、有波長依存性、價格偏高；
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紅外線傳感器特別是利用遠(yuǎn)紅外線范圍的感度做為人體檢出用，紅外線的波長比可見光長而比電波短。紅外線讓人覺得只由熱的物體放射出來，可是事實(shí)上不是如此，凡是存在于自然界的物體，如人類、火、冰等等全部都會射出紅外線，只是其波長因其物體的溫度而有差異而已。人體的體溫約為36～37°C，所放射出峰值為9～10微米的遠(yuǎn)紅外線，另外加熱至400～700°C的物體，可放射出峰值為3～5微米（不是MM）的中間紅外線。
co2傳感器在我們生活中運(yùn)用得越來越廣泛，比如在智能家居中運(yùn)用co2傳感器監(jiān)測家里的co2濃度，在農(nóng)業(yè)中用來監(jiān)測蔬菜大棚的co2濃度，在交通運(yùn)輸中也運(yùn)用得非常的廣，幾乎涉及我們生活中得每一個行業(yè)中，言歸正傳。下面我們簡單的來談一下四方科技的紅外二氧化碳傳感器，其實(shí)所有的二氧化碳傳感器都差不多，就是參數(shù)的不一樣，所有了解一款，其他的也就了解了。
四方紅外二氧化碳CM106-05傳感器
CON4CON5
序號引腳描述序號引腳描述
1+5V電源輸入端（+5V 端）1+3.3V電源輸出端（+3.3V/100mA）
2GND電源輸入端（接地端）2RX串口接收端（+3.3V）
3A報警輸出端（預(yù)留）3TX串口發(fā)送端（+3.3V）
4PWM脈寬調(diào)制4R/TRS485 控制端（預(yù)留）
5CA手動校準(zhǔn)端（預(yù)留）
◆UART 通訊協(xié)議
1 協(xié)議概述
1） 本協(xié)議數(shù)據(jù)，均為 16 進(jìn)制數(shù)據(jù)。如 “46”為十進(jìn)制的［70］；
2） ［xx］為單字節(jié)數(shù)據(jù)（無符號，0-255）；雙字節(jié)數(shù)據(jù)高字節(jié)在前，低字節(jié)在后；
3） 波特率：9600， DataBits： 8， StopBits： 1， Parity： No。
2 串口通訊協(xié)議格式
上位機(jī)發(fā)送格式
起始符長度命令號數(shù)據(jù) 1……數(shù)據(jù) n校驗(yàn)和
HEADLENCMDDATA1……DATAnCS
11HXXHXXHXXH……XXHXXH
起始符上位機(jī)發(fā)送固定為［11H］，模塊應(yīng)答固定為［16H］
長度幀字節(jié)長度，=數(shù)據(jù)長度+1（包括 CMD+DATA）
命令號指令號
數(shù)據(jù)讀取或者寫入的數(shù)據(jù)，長度可變
校驗(yàn)和數(shù)據(jù)累加和，=256-［（HEAD+LEN+CMD+DATA） mod （256）］
3 串口協(xié)議命令號表
編號功能名稱命令號功能描述
1讀取 CO2 測量結(jié)果0x01
2CO2 濃度值調(diào)零校準(zhǔn)0x03
3讀取模塊軟件版本號0x1E
4 協(xié)議詳細(xì)描述
4.1 讀取 CO2 測量結(jié)果
發(fā)送：11 01 01 ED
應(yīng)答：16 05 01 ［DF1］ ［DF2］ ［DF3］ ［DF4］ ［CS］
功能：讀取 CO2 測量結(jié)果（單位：ppm）
說明：CO2 測量值 = ［DF1］*256 + ［DF2］
應(yīng)答實(shí)例：
應(yīng)答：16 05 01 02 58 00 00 8B // 對應(yīng) CO2 濃度為 600ppm
4.2 CO2 濃度值調(diào)零校準(zhǔn)
發(fā)送：11 03 03 ［DF1］ ［DF2］ ［CS］
應(yīng)答：16 01 03 E6
功能：CO2 濃度值調(diào)零校準(zhǔn)
說明：
1、 調(diào)零目標(biāo)值= ［DF1］*256 + ［DF2］。單位為 ppm，范圍為（400 ～ 1500 ppm）
2、 進(jìn)行 CO2 調(diào)零之前，請確認(rèn)當(dāng)前環(huán)境 CO2 值為調(diào)零目標(biāo)值，穩(wěn)定時間最少 2 分鐘以上。
例如：當(dāng)需要將模塊調(diào)零到 600ppm 時，發(fā)送命令：11 03 03 02 58 8F
4.3 讀取模塊軟件版本號
發(fā)送：11 01 1E D0
應(yīng)答：16 0C 1E ［DF1］ …… ［DF11］ ［CS］
功能：讀取模塊固件版本號
說明：
1、 ［DF1］……［DF10］ 表示詳細(xì)版本號的 ASCII 碼
2、［DF11］ 預(yù)留。
例如：當(dāng)模塊版本號為 CM V0.0.20 時，應(yīng)答數(shù)據(jù)如下：
應(yīng)答：16 0C 1E 43 4D 20 56 30 2E 30 2E 32 30 00 97 //ASCII 碼對應(yīng)為 CM V0.0.20
◆PWM 輸出
檢測量程：400~5000ppm
正向脈寬：（PPM/5）+2ms
PWM 輸出圖示
其資料大概就是這些
下面我們談一下在stm32程序中讀取co2測量結(jié)果
在co2.c 中的代碼為：
u8 Check_CO2［4］ = {0x11，0x01，0x01，0xED};
void Check_co2（void）
{
UartSend（USART3，4，Check_CO2）;
Delay_ms（5）;
}
void AnalysisCO2（unsigned char* protocalData，unsigned int protocalLenth）
{
unsigned int i;
for（i = 0;i《protocalLenth+3;i++）
Debug （“%02x ”，protocalData ［i］）;
Debug （“\n”）;
if（protocalData［0］==0x16 && protocalData ［1］ == 0x05 && protocalData［2］ == 0x01）
{
environment.co2_standard =protocalData［3］*256 + protocalData［4］; //計算出二氧化碳的濃度
Debug （“shifang CO2=%d\n”，environment.co2_standard）;
environment.environment_data［8］=protocalData［3］;
environment.environment_data［9］=protocalData［4］;
}
if（environment.ON_OFF_Flag==1） //開機(jī)情況下
{
CO2_Display（）; //二氧化碳在LCD 屏上的顯示 （程序略）
}
｝
