專利名稱：人體紅外線感應(yīng)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
人體紅外線感應(yīng)模塊
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱釋電傳感器應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及人體紅外線感應(yīng)模塊。背景技術(shù)：
目前，各廠家生產(chǎn)的熱釋電傳感器(PIR)產(chǎn)品體積較大，功耗一般都在幾十毫安 以上，主要用于安防產(chǎn)品如紅外線探頭等，來探測人體的移動產(chǎn)生報警信，由報警主 機(jī)專用電源供電。熱釋電傳感器對環(huán)境溫度變化敏感，對信號放大電路元器件要求較 高，使用熱釋電傳感器除了對傳感器本身的特性了解外，還要設(shè)計比較復(fù)雜的電路才 能達(dá)到使用得目的，使用起來相當(dāng)麻煩。而且如果生產(chǎn)工藝或電路處理不當(dāng)，很容易 產(chǎn)生誤動作信號，因此熱釋電傳感器的使用技術(shù)主要掌握在與其相關(guān)的產(chǎn)品廠家手里， 使其在其他產(chǎn)品上的應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種人體紅外線感應(yīng)模塊，以達(dá)到使用方便、便于 二次開發(fā)的目的。
為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提出以下的技術(shù)方案
一種人體紅外線感應(yīng)模塊，其特征在于，該模塊包括設(shè)置于同一電路板的低功耗 穩(wěn)壓器、熱釋電傳感器、菲涅爾透鏡、處理IC、低通濾波器，所述菲涅爾透鏡設(shè)置于 熱釋電傳感器，直流電源經(jīng)過低功耗穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓濾波后，提供給熱釋電傳感器處
理IC工作，熱釋電傳感器感應(yīng)信號后經(jīng)過低通濾波器輸入處理IC，經(jīng)過信號放大后
進(jìn)行信號比較、邏輯控制，實(shí)現(xiàn)了由傳感器信號電壓到邏輯電平的轉(zhuǎn)換，最后輸出控 制信號電平。
優(yōu)選地，所述電路板上還設(shè)有定位螺絲孔、電源輸入和信號輸出端口、觸發(fā)方式 選擇端口。
優(yōu)選地，所述電路板為38*28mm或32*24mm平面長方形電路板。 其中，所述熱釋電傳感器處于電路板正中心；所述菲涅爾透鏡處于電路板正中心， 上部為半球型且底部設(shè)有4個定位腳。其中，所述定位螺絲孔位于電路板左右兩側(cè)，直徑為2毫米或3毫米。
其中，所述電源輸入和信號輸出端口位于電路板正軸心偏下，處于傳感器正下方。
其中，所述觸發(fā)方式選擇端口處于模塊的左上角。
其中，所述模塊還包括光敏電阻，設(shè)于電路板左下角或在透鏡里面。
其中，所述低功耗穩(wěn)壓器在電路板左下角。
其中，該模塊還包括處理IC和兩個以上電解電容，所述處理IC的一側(cè)或兩側(cè)引 腳位于傳感器里面，所述電解電容設(shè)置于電路板之上。
從以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型將PIR熱釋電傳感器、菲涅爾透鏡、信號 放大和處理IC、定位螺絲孔、電源輸入和信號輸出端口、觸發(fā)方式選擇端口、光敏電 阻、低功耗穩(wěn)壓器、等電子元件集成到一塊38*28咖或32*24111111的電路板上，組成電 路模塊。模塊功耗50uA，使用4.5-20V直流電源，感應(yīng)到的信號可作為電平信號使用 或直接驅(qū)動附載，使用起來非常簡單，并擴(kuò)大熱釋電傳感器應(yīng)用范圍，可廣泛用于人 體感應(yīng)玩具、感應(yīng)燈具、感應(yīng)節(jié)能電器、自動攝像設(shè)備和自動人體感應(yīng)控制設(shè)備等。


圖1為本實(shí)用新型人體紅外線感應(yīng)模塊的基本框圖； 圖2為本實(shí)用新型人體紅外線感應(yīng)模塊的具體電路圖； 圖3為本實(shí)用新型人體紅外線感應(yīng)模塊直流應(yīng)用的電路圖； 圖4為本實(shí)用新型人體紅外線感應(yīng)模塊交流應(yīng)用的電路圖； 圖5為本實(shí)用新型人體紅外線感應(yīng)模塊實(shí)施例一的封裝圖6為本實(shí)用新型人體紅外線感應(yīng)模塊實(shí)施例二的封裝圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖1 圖6所示，本實(shí)用新型中人體紅外線感應(yīng)模塊包括設(shè)置于同一電路板的 低功耗穩(wěn)壓器6、熱釋電傳感器l、信號放大電路、處理IC7、低通濾波器
直流電源經(jīng)過低功耗穩(wěn)壓器6進(jìn)行穩(wěn)壓濾波后，提供給熱釋電傳感器1和信號放大電路、處理IC7工作，熱釋電傳感器1感應(yīng)信號后經(jīng)過低通濾波器輸入到處理IC7， 在傳到信號放大電路進(jìn)行放大，之后進(jìn)入處理IC7進(jìn)行信號比較處理后進(jìn)行邏輯控制， 并輸出控制信號。所述熱釋電傳感器1上設(shè)有菲涅爾透鏡2，所述電路板上還設(shè)有定 位螺絲孔3、電源輸入和信號輸出端口4、觸發(fā)方式選擇端口5。
其工作過程和原理是，4.5-20V的直流電源經(jīng)過HT7133穩(wěn)壓濾波后，提供給熱釋
電傳感器和信號放大、處理IC-BISS0001工作，PIR熱釋電傳感器感應(yīng)信號經(jīng)過C6、
R3和R6、 C8組成的低通濾波器輸入到IC的14腳，進(jìn)行第一級信號放大，之后由C7、
R16和R4、 R5耦合到IC 13腳進(jìn)行第二級信號放大，之后進(jìn)入IC內(nèi)部的信號比較器，
進(jìn)行信號比較處理后到邏輯控制器中，IC9腳外接光敏電阻也進(jìn)入邏輯控制器中，如
果沒有接光敏電阻9腳電位高，當(dāng)熱釋電傳感器感感應(yīng)到信號時，邏輯控制器控制狀
態(tài)控制器有高電平信號由2腳輸出。當(dāng)IC9腳外接光敏電阻時，在白天或光線明亮的
環(huán)境中，光敏電阻阻值很小，IC9腳電位被拉低，邏輯控制器采集到9腳低電平后，
當(dāng)熱釋電傳感器感感應(yīng)到信號時，邏輯控制器將抑制狀態(tài)控制器輸出，2腳沒有高電
平信號輸出。IC1腳的高、低電平信號還控制內(nèi)部的狀態(tài)控制器，完成觸發(fā)方式選擇
功能。l腳的高電平時，狀態(tài)控制器工作在可重復(fù)觸發(fā)狀態(tài)，l腳的低電平時，狀態(tài)控
制器工作在不可重復(fù)觸發(fā)狀態(tài)。狀態(tài)控制器輸出的高電平信號延時時間由IC 3、 4腳
的R13和C14決定，封鎖時間由5、 6腳的R12和C13決定。IC的7腳接VSS， 11腳
接VDD。
本實(shí)用新型熱釋電傳感器的電子模塊檢測人體移動，采用熱釋電傳感器和信號放 大電路集成在一塊電路板上，使用低功耗專用IC，采用貼片式工藝，盡量減小電路板 和電子元件體積。熱釋電傳感器設(shè)置于封閉式的菲涅爾透鏡里面，流動的空氣對熱釋 電傳感器的影響很小，減小了信號干擾。本實(shí)用新型的模塊功耗只有50uA，體積為 38*28mm*25mm或32*24mm*25mm，可以用于感應(yīng)玩具或節(jié)能感應(yīng)等產(chǎn)品上，使熱釋電傳 感器應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬。本實(shí)用新型的人體紅外線感應(yīng)模塊具有特點(diǎn) 1、小體積-
使用1.2mm雙面玻纖電路板，貼片和直插元器件。成品模塊外形38*28mm*25mm 或32*24mm*25mm。
2、低功耗、寬電源直流4.5 20V 低功耗電源穩(wěn)壓器HT7133，壓差60mV，寬電源范圍-0.3-28V，
3、 使用簡單電源+ 、電源-、信號，只有三條引線，用2.54mm直針從電路板 引出，模塊固定后，直接將連接線插在電路板上可使用。信號輸出外接三極管或光藕 可直接驅(qū)動負(fù)載。模塊中心線邊緣由兩個3mm螺絲孔，方便安裝。如圖3、圖4所示， 為本實(shí)用新型人體紅外線感應(yīng)模塊的直流應(yīng)用電路圖和交流應(yīng)用圖。
4、 高低電平信號輸出由人在檢測范圍內(nèi)移動，輸出3.3V高電平信號，人離開 后沒有輸出為0V，電路應(yīng)用參閱所附使用說明書
5、 LH觸發(fā)方式選擇三條直針加短路塊，方便選擇觸發(fā)方式。 短路塊在L位置設(shè)定為不可重復(fù)觸發(fā)模式，如果有人在檢測范圍內(nèi)移動，高電
平信號輸出3秒種停止，間隔約3秒種，再檢測，人還在測范圍內(nèi)移動，再輸出高電 平信號輸出3秒種停止，如此循環(huán)，直到人離開檢測范圍，信號不再輸出。此模塊出 廠設(shè)定輸出時間和間隔時間為3秒種，此時間可在3 900秒內(nèi)可調(diào)，只需要更換電路 板上RC兩個元件參數(shù)。
短路塊在H位置設(shè)定為可重復(fù)觸發(fā)模式，如果有人在檢測范圍內(nèi)移動，高電平 信號輸出3秒種，在3秒種內(nèi)，如果又檢測到人還在測范圍內(nèi)移動，時間清0，繼續(xù) 往下延時3秒，直到人離開后，停止信號輸出。此模塊出廠設(shè)定輸出時間和間隔時間 為3秒種，此時間可在3 900秒內(nèi)可調(diào)，只需要更換電路板上RC兩個元件參數(shù).
7感應(yīng)角度為110度?？赏ㄟ^遮擋菲涅爾透鏡減小感應(yīng)角度，時角度在10-IIO度內(nèi)可調(diào)，
8感應(yīng)距離7米，通過改變電路板運(yùn)放增益，可使感應(yīng)距離在1-7米固定內(nèi)可
調(diào)
本實(shí)用新型人體紅外線感應(yīng)模塊的封裝圖如圖5、圖6所示，將電路的各個元器 件集成于一塊電路板，該電路板形狀為矩形，其大小一般可以為38*28mm、或32*24mm。
如圖5所示，本實(shí)用新型實(shí)施例一中各器件的位置分布為 熱釋電傳感器1處于電路板正中心；
菲涅爾透鏡2處于電路板正中心，使用使用38求28mi^25mm平面長方形電路板，上 面半球型菲涅爾透鏡，透鏡底部有4個定位腳， 一邊19mm，另一邊23mm;菲涅爾透鏡 2上有4個定位腳，用于將菲涅爾透鏡2固定于電路板；
兩個3毫米定位螺絲孔3位于電路板左右兩側(cè)；
電源輸入和信號輸出端口 4位于電路板正軸心偏下，處于傳感器正下方； 觸發(fā)方式選擇端口 5處于模塊的左上角； 光敏電阻在電路板左下角或在透鏡里面； 低功耗穩(wěn)壓器6在電路板左下角；
處理IC7—側(cè)的引腳位于透鏡里面，另一側(cè)引腳與熱釋電傳感器1緊貼；當(dāng)然， 處理IC7也可以設(shè)置于熱釋電傳感器1里面；
根據(jù)需要，電路板上還設(shè)置有若干個電解電容。
如圖6所示，本實(shí)用新型實(shí)施例二中各器件的位置分布為 熱釋電傳感器1處于電路板正中心；
菲涅爾透鏡2處于電路板正中心，使用使用32*24mm*25ram平面長方形電路板平面 方形，上面半球型菲涅爾透鏡，透鏡底部有4個定位腳， 一邊19mm,另一邊23mm; 兩個2毫米定位螺絲孔3位于電路板左右兩側(cè)；
電源輸入和信號輸出端口 4位于電路板正軸心偏下，處于傳感器正下方； 觸發(fā)方式選擇端口 5處于模塊的左上角； 光敏電阻在電路板左下角或在透鏡里面；低功耗穩(wěn)壓器6在電路板左下角；處理IC7—側(cè)的引腳位于透鏡里面，另一側(cè)引腳與熱釋電傳感器1緊貼；當(dāng)然， 處理IC7也可以設(shè)置于熱釋電傳感器1里面；根據(jù)需要，電路板上還設(shè)置有若干個電解電容。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)， 但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn), 這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利 要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1、一種人體紅外線感應(yīng)模塊，其特征在于該模塊包括設(shè)置于同一電路板的低功耗穩(wěn)壓器(6)、熱釋電傳感器(1)、菲涅爾透鏡(2)、處理IC(7)、低通濾波器，所述菲涅爾透鏡(2)設(shè)置于熱釋電傳感器(1)，直流電源經(jīng)過低功耗穩(wěn)壓器(6)進(jìn)行穩(wěn)壓濾波后，提供給熱釋電傳感器(1)處理IC(7)工作，熱釋電傳感器(1)感應(yīng)信號后經(jīng)過低通濾波器輸入處理IC(7)，經(jīng)過信號放大后進(jìn)行信號比較、邏輯控制，實(shí)現(xiàn)了由傳感器信號電壓到邏輯電平的轉(zhuǎn)換，最后輸出控制信號電平。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體紅外線感應(yīng)模塊，其特征在于 所述電路板上還設(shè)有定位螺絲孔(3)、電源輸入和信號輸出端口(4)、觸發(fā)方式選擇端口(5)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的人體紅外線感應(yīng)模塊，其特征在于，所述電路板為 38*28mm或32*24mm平面長方形電路板。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的人體紅外線感應(yīng)模塊，其特征在于，所述熱釋電傳感器 (l)處于電路板正中心；所述菲涅爾透鏡(2)處于電路板正中心，上部為半球型且底部 平面正方形并設(shè)有4個定位腳。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的人體紅外線感應(yīng)模塊，其特征在于，所述定位螺絲孔(3) 位于電路板左右兩側(cè)，直徑為2毫米或3毫米。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的人體紅外線感應(yīng)模塊，其特征在于，所述電源輸入和信 號輸出端口(4)位于電路板正軸心偏下，處于傳感器正下方。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的人體紅外線感應(yīng)模塊，其特征在于，所述觸發(fā)方式選擇 端口 (5)處于模塊的左上角。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的人體紅外線感應(yīng)模塊，其特征在于，所述模塊還包括光 敏電阻，設(shè)于電路板左下角或在透鏡里面。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的人體紅外線感應(yīng)模塊，其特征在于，所述低功耗穩(wěn)壓器 (6)在電路板左下角。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2 9中任一項(xiàng)所述的人體紅外線感應(yīng)模塊，其特征在于，所述 處理IC (7)的一側(cè)或兩側(cè)引腳位于傳感器里面。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種人體紅外線感應(yīng)模塊，該模塊包括設(shè)置于同一電路板的低功耗穩(wěn)壓器(6)、熱釋電傳感器(1)、菲涅爾透鏡(2)、處理IC(7)、低通濾波器，所述菲涅爾透鏡(2)設(shè)置于熱釋電傳感器(1)，直流電源經(jīng)過低功耗穩(wěn)壓器(6)進(jìn)行穩(wěn)壓濾波后，提供給熱釋電傳感器(1)處理IC(7)工作，熱釋電傳感器(1)感應(yīng)信號后經(jīng)過低通濾波器輸入處理IC(7)，經(jīng)過信號放大后進(jìn)行信號比較、邏輯控制，實(shí)現(xiàn)了由傳感器信號電壓到邏輯電平的轉(zhuǎn)換，最后輸出控制信號電平。本實(shí)用新型將熱釋電傳感器進(jìn)行模塊化設(shè)計后，直接加電源即可工作，并方便用戶二次開發(fā)?？捎糜谕婢撸?jié)能電器，安防，自動控制等領(lǐng)域。模塊電路功耗約50uA，使用4.5-20V直流電源。其特點(diǎn)是體積小，功耗低，電壓范圍寬。
文檔編號G08B13/189GK201145745SQ20072017103
公開日2008年11月5日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)明者武光杰 申請人:武光杰