艾爾默斯公司（elmos）推出一款針對人體被動紅外（PIR）應用的超低功耗解決方案E931.96。該方案通過熱釋電紅外傳感器以非接觸方式檢測出人體輻射的信號，并將該信號轉換成電信號輸入到芯片中進行信號處理。該芯片的工作電流極低，典型的功耗只有3μA,非常適用于對功耗要求很高，以及利用電池供電的應用場合。
E931.96是一款超低功耗的可編程PIR控制芯片，特別適合用在無線安防報警、對電源續航能力要求苛刻等領域。利用該傳感器的低功耗特點，當檢測到報警信號之后，把單片機從睡眠模式喚醒，然后發送射頻信號進行遠程無線報警。
首先，當系統上電的時候，外部單片機要E931.96進行配置，把必要的配置參數寫入E931.96內部寄存器中，然后，它根據寫入的這些信息和判別依據進入正常的工作模式。一旦進入到這種模式之后，系統將進入監控布防模式，一旦有非法闖入就啟動報警程序。在這一過程中，系統只消耗非常低的電流。在布防期間，熱釋電傳感器以及E931.96的芯片處于正常的工作模式，在沒有非法闖入的情況下，為了減小系統的工作電流，可以讓單片機處于睡眠狀態，只有當E931.96檢測到非法闖入的時候才發出把單片機系統喚醒。通過這種工作方式，可以大大增加電池的使用壽命及續航能力。 除此之外，可以通過外部單片機對對該芯片進行配置，這一能夠利用E931.96內部的ADC對其自身的溫度以及電源電壓進行檢測。另外，芯片內部還集成了一個穩壓管，也可以通過軟件對這個穩壓管進行設置，對外部電路（如模擬PIR傳感器）提供穩定的電源。 為了增大檢測的視角范圍，在實際應用中，也可以把兩個模擬探頭并聯接到E931.96的輸入端口，以此來監控更大的區域。 目前E931.96主要提供SO8的封裝形式，并且已經批量給客戶進行供貨。
圖1. E931.96內部結構框圖 上圖1是該芯片的內部結構框圖，左側的PIRIN和NPIRIN是芯片的兩個信號輸入端口，PIR傳感器把檢測到的人體信號轉換成電壓信號，通過這兩個引腳傳輸給E931.96。信號進入到芯片內部之后通過AD轉換，并且按照用戶配置的工作模式，進行后續的信號處理和感應輸出。在框圖的右側，電源接口VDD以及VSS地。該芯片的工作模式經過SERIN端口和外部單片機進行單線通訊，把配置的參數寫入到芯片內部。在工作過程中，INT/DOCI接口按照設定的模式工作，并且對外輸出相應的感應信號。 主要特點 • 3μA超低工作電流 • 可編程監控模式 • 片上集成溫度及電壓檢測功能 • 可選片上穩壓管，能夠給外部負載（如模擬PIR探頭）提供穩定電源 • 較強的抗射頻干擾能力 • 單線參數配置，單線感應報警輸出 應用領域 • 對電池續航能力要求很高以及無線人體檢測傳感器應用 • 熱釋電人體檢測以及安防報警 • 熱釋電人體感應燈控制器 典型應用電路
圖2. E931.96典型應用電路 上圖２是結合傳統模擬探頭的典型應用電路。當熱釋電傳感器識別到人體移動的信號之后，把它傳給E931.96，然后E931.96按照外部單片機配置（通過SERIN引腳配置）的工作模式進行工作，同時把識別到的信號經過處理之后傳給或者是喚醒外部的單片機。在這個應用中我們也看到，模擬探頭的供電電源是通過E931.96的內部穩壓管提供，可以省掉外部額外的供電回路，降低的系統成本。 欲了解更多信息、數據表、應用說明和索取樣品及參考設計，請發送主題為“Smart Building”的電子郵件至sales_china@elmos.com，歡迎訪問公司網站（www.elmos.com）。 |
