外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关，广泛应用于红外信号处理电路中，该IC内置运放电路、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器、封锁时间定时器及参考电压源等。红外热释电处理IC U301的14脚输入的红外信号，经其内部第一级运算放大后，由其16脚输出，经耦合电容C304耦合，并经电容C305、电阻R308及R309组成的波形整形电路整形后，再输入其13脚，在红外热释电处理IC U301内部进行第二级运算放大，继而经过状态控制器、延迟时间定时器、封锁时间定时器处理后，由红外热释电处理IC U301的2脚输出逻辑信号到Q203基极，经Q203进行反相后，由集电极输出到单片机U203的I脚，作为测距的控制信号。红外热释电处理IC U301的3、4脚外接的电阻R312、电容C308组成的RC电路，决定延迟时间的长短。红外热释电处理IC U301的1、8脚接供电电压，7脚接地。
[0029]超声波发射电路:本电路选用40KHZ作为超声波的频率。单片机U203产生40KHZ频率信号，经其14脚输出，经限流电阻R229进入三极管Q205基极，Q205将40KHZ频率信号进行电压变换后由集电极输出至六反相驱动器U201的1、3、13脚。40KHZ信号在六反相驱动器U201内部进行反相并增加电流后，由六反相驱动器U201的2、4脚输出到发射探头TX负极，由六反相驱动器U201的8、10脚经耦合电容C213隔直后，输出到发射探头TX的正极。六反相驱动器U201的14脚为供电脚，7脚是地脚。
[0030]超声波接收电路:超声波接收探头RX接收的信号经耦合电阻R201、滤波电容C201、C202及耦合电阻R202耦合后输入到一级运算放大器U202A的2脚，进行第一级放大。放大后的信号经一级运算放大器U202A的I脚输出，经親合电阻R218、親合电容C204耦合后输入二级运算放大器U202B的6脚进行带通滤波，滤除40KHZ外的信号。带通滤波后的信号经二级运算放大器U202B的7脚输出，由耦合电容C205、耦合电阻R206耦合后输入三级运算放大器U202C的9脚进行第二级放大。信号经第二级放大后由三级运算放大器U202C的8脚输出，经耦合电容C206耦合，检波二极管D20UD202检波后进入四级运算放大器U202D的13脚，进行第三级放大。第三级运放放大后的信号经由四级运算放大器U202D的14脚输出，由耦合电容C212耦合到三极管Q201基极。经三极管Q201倒相并且整形后变成单片机U203易于识别的信号，并经三极管Q201集电极输入单片机U203的12脚，作为超声波检测信号。
[0031]超声波测距及运算电路:单片机U203为8位单片机MCU，负责产40KHZ的频率及处理接收到的超声波信号进行距离计算，并输出控制信号到开关通断电路。三极管Q203集电极输出的逻辑信号，进入单片机U203的I脚，作为单片机U203的控制信号，单片机U203开始工作。单片机U203的14脚通过限流电阻R229连接三极管Q205基极，并产生40KHZ的频率信号，作为超声波的发射信号，经超声波发射器TX，六反相驱动器U201及外围电路发射出去，经超声波接收电路，接收人体反射的超声波信号并整形、放大。单片机U203的12脚连接三极管Q201集电极，三极管Q201集电极输出经整形后的超声波信号，单片机U203的12脚接收到后，利用电路计算超声波发射碰到人体，到接收人体反射的超声波信号所需的时间(超声波在空气中的传播速度为344米/S)，即可计算出人体离电视机的距离。
[0032]开关通断及供电电路:供电电路包括整流滤波电路、初级PffM电路、次级输出电路。整流滤波电路由整流硅堆UlO1、保险丝FlO1、滤波电容ClOI组成，初级PffM电路由开关变压器TlOl初级、电源IC U102及限流电阻R101、限流电阻R102、整流二极管DlOl、滤波电容C103、分压电阻R103、分压电阻R106、分压电阻R105、滤波电容C104组成。次级输出电路由开关变压器TlOl次级，整流二极管D103、D104，及滤波电容C105、C106、C107、C108组成。二极管D102、电容C102及电阻R104组成尖峰吸收电路，吸收开关变压器TlOl的反峰电压。通过三端稳压器U204、U302，分别将开关变压器TlOl次级输出的电压变换为5V与
3.3V，分别供人体检测电路与超声波测距电路使用。开关通断电路由继电器JDlOl及三极管Q204组成，当单片机U203计算出的人体离电视机的距离，在设定的控制距离以内时，单片机U203的3脚输出开关信号，经限流电阻R233进入三极管Q204基极，控制三极管Q204导通或者截止，三极管Q204集电极连接继电器线圈JD101，三极管Q204导通时继电器有电流流过，触点动作，控制电视机打开或关闭，工作电路在三极管Q204截止时继电器没有电流流过，触点不动作，控制电视机关闭或打开。
[0033]本实用新型电路在用于检测物体时，可通过屏蔽人体红外信号，人体检测电路不工作，超声波测距电路工作，检测物体的距离，经过运算处理，当检测到物体的距离在设定的控制距离以内时，测距IC输出逻辑(开关)信号给开关通断及供电电路达到控制电器通断的目的。
[0034]上述实施例为本实用新型的优选实施例，凡与本实用新型类似的结构及所作的等效变化，均应属于本实用新型的保护范畴。
【主权项】
1.一种可检测人或者物体距离并可以控制电器通断的电路，其特征在于:它包括人体检测电路、超声波测距电路、开关通断及供电电路； 所述人体检测电路，包括红外信号接收与红外信号处理电路，其中红外信号接收电路由热释电红外传感器PIR、菲涅尔透镜TJ及外围电路组成，红外信号处理电路由红外热释电处理IC U301及外围电路组成，其中红外热释电处理IC U301输出信号的2脚，经限流电阻R313、滤波电容C312，与三极管Q203的基极相连； 红外信号接收与红外信号处理电路之间，通过热释电红外传感器PIR输出信号的2脚，经分压电阻R304、R305，与红外热释电处理IC U301信号输入的14脚相连； 所述超声波测距电路，依次包括超声波发射电路、超声波接收电路、超声波测距及运算电路，其中超声波发射电路由超声波发射器TX、六反相驱动器U201及外围电路组成，超声波接收电路由超声波接收器RX、四级运放电路及外围电路组成，超声波测距及运算电路由单片机U203及外围电路组成； 超声波发射电路与超声波测距及运算电路之间，通过单片机U203输出信号的14脚，经限流电阻R229与三极管Q205的基极相连，三极管Q205的集电极，与六反相驱动器U201信号输入的I脚、3脚、13脚相连，超声波接收电路与超声波测距及运算电路之间，通过第四级运算放大器U202D信号输出的14脚，经耦合电容C212，与三极管Q201的基极相连，三极管Q201的集电极与单片机U203信号输入的12脚相连； 红外信号处理电路与超声波测距及运算电路之间，通过三极管Q203的集电极，经限流电阻R228与单片机U203信号输入的I脚相连； 所述开关通断及供电电路，由整流滤波电路、初级PWM电路、次级输出电路组成的供电电路，以及由继电器JDlOl及三极管Q204组成的开关通断电路组成，其中整流滤波电路由整流硅堆U11、保险丝F11、滤波电容C1I组成，初级PffM电路由线圈开关变压器T1I初级、电源IC U102及外围电路组成，次级输出电路由线圈开关变压器TlOl次级及外围电路组成； 开关通断电路与与超声波测距及运算电路之间，通过单片机U203开关信号输出的3脚，经限流电阻R233与三极管Q204的基极相连，三极管Q204的集电极与继电器JDlOl相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种可检测人或者物体距离并可以控制电器通断的电路，它包括人体检测电路、超声波测距电路、开关通断及供电电路，所述人体检测电路，包括红外信号接收与红外信号处理电路，所述超声波测距电路，依次包括超声波发射电路、超声波接收电路、超声波测距及运算电路，所述开关通断及供电电路，由整流滤波电路、初级PWM电路、次级输出电路组成的供电电路，以及由继电器JD101及三极管Q204组成的开关通断电路组成。上述电路在与电器上的相关电路连接后，能结合红外人体检测与超声波测距两种方式，准确检测到人或物体离电器的距离，以控制电器的通断。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN204731581
【申请号】CN201520399893
【发明人】关杰超
【申请人】关杰超
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月11日