低功耗太阳能红外感应智能控制模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及传感器的信号处理与控制技术领域，具体涉及到一种低功耗太阳能红外感应智能控制模块。
【背景技术】
[0002]现在的红外传感器主要由两大部分组成:热释电红外传感元器件、控制芯片和外围元器件组成信号处理电路。热释电红外传感元器件探测环境中的红外信号，输出传感信号。控制芯片加外围元器件组成一级放大电路、二级放大电路、电平比较器、定时器。传感信号经过一级放大电路和二级放大电路的处理后，经电平比较器的作用输出有效的感应信号，这种电路只有在电源稳定时才能有效抑制噪声干扰。当得到有效的感应信号后控制芯片内部的逻辑控制电路输出控制信号，该控制信号可视为开关信号供其它电路使用。
[0003]控制信号的输出时间由RC电路构成的定时器来决定，由于RC电路随环境影响(特别是温度的影响)非常大，所以控制信号的输出时间是不固定且范围较大。从上面分析可以看出现在的红外传感器电路结构复杂，在低电压(如电源电压小于5V时)下电路容易受到干扰，控制芯片输出的信号延时时间容易变化，且工作及待机电流较大，实际测试该类电路工作电流在1.5mA(5V工作电压)以上。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的在于克服现有的技术不足，提出一种低功耗太阳能红外感应智能控制模块，使用先进的MCU技术取代上面的信号处理电路，利用MCU的强大的信号处理功能和独特的程序算法来达到甚至超过原信号处理电路，实现数字信号处理与智能控制的目的。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是:
[0006]低功耗太阳能红外感应智能控制模块，包括太阳能电池板、红外传感器、MCU(可编程微控制器)、无线通信器，太阳能电池板将环境中的光能转换为电能，该电能一路经过一稳压器后分别给所述红外传感器、MCU、无线通信器供电，另一路电能传送到一电能存储器，作为整个电路系统的备用电能，MCU在自身程序的控制下对红外传感器产生的感应信号进行采样分析处理后产生触发信号，该触发信号通过无线通信器传送给控制电路以执行相应的功能，MCU还对太阳能电池板对蓄电池的充放电管理进行控制。
[0007]进一步，Μ⑶包括寄存器、数字比较器，通过对MCU的寄存器进行基本配置后，Μ⑶的引脚对红外传感器输出的感应信号进行采样，该感应信号为模拟信号，MCU将采集的模拟信号转换为数字信号，然后通过特定的算法将数字信号进行滤波、放大，接着通过MCU中的数字比较器得到有效的传感信号，最后输出触发信号到无线通信器，并由无线通信器传送给控制电路以执彳丁相应的功能。
[0008]进一步，所述Μ⑶输出的触发信号的输出时间可在Μ⑶程序中进行设定。
[0009]有益效果:本实用新型使用先进的MCU技术取代现有技术中的信号处理电路，从而使得整个电路功耗大为降低。由于MCU的工作电压在2.0V?5V之间，属于微功耗器件，其信号采集和处理功能极其强大。由于MCU功能强大且用程序来进行控制，所以在电路设计上比较简单，功能的变换与拓展都可以利用软件来实现。本实用新型可实现充放电管理、红外感应识别及控制、无线发射信号控制。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型低功耗太阳能红外感应智能控制模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明:本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0012]实施例:
[0013]如图1所示，图中包括太阳能电池板、红外传感器、MCU、无线通信器，太阳能电池板将环境中的光能转换为电能，该电能一路经过一稳压器后分别给所述红外传感器、MCU、无线通信器供电，另一路电能传送到一电能存储器，作为整个电路系统的备用电能，MCU在自身程序的控制下对红外传感器产生的感应信号进行采样分析处理后产生触发信号，该触发信号通过无线通信器传送给控制电路以执行相应的功能，MCU还对太阳能电池板对蓄电池的充放电管理进行控制。
[0014]电能存储器选用可充电电池或者电容。无线通信器采用ASK或者Zigbee这类超低功耗无线通信器。
[0015]Μ⑶包括寄存器、数字比较器，通过对MCU的寄存器进行基本配置后，Μ⑶的引脚对红外传感器输出的感应信号进行采样，该感应信号为模拟信号，MCU将采集的模拟信号转换为数字信号，然后通过特定的算法将数字信号进行滤波、放大，接着通过MCU中的数字比较器得到有效的传感信号，最后输出触发信号到无线通信器，并由无线通信器传送给控制电路以执行相应的功能iCU输出的触发信号的输出时间可在MCU程序中进行设定。
[0016]本实用新型主要是对传感信号进行数字化处理与程序化控制，整个电路结构简单，在较低的电压下也能正常稳定的工作，电路能耗很低，实际测试此电路工作电流小于600uA(3.0V工作电压)。
[0017]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.低功耗太阳能红外感应智能控制模块，其特征在于，包括太阳能电池板、红外传感器、Μ⑶、无线通信器，太阳能电池板将环境中的光能转换为电能，该电能一路经过一稳压器后分别给所述红外传感器、MCU、无线通信器供电，另一路电能传送到一电能存储器，作为整个电路系统的备用电能，MCU在自身程序的控制下对红外传感器产生的感应信号进行采样分析处理后产生触发信号，该触发信号通过无线通信器传送给控制电路以执行相应的功能，MCU还对太阳能电池板对蓄电池的充放电管理进行控制。2.根据权利要求1所述的低功耗太阳能红外感应智能控制模块，其特征在于，MCU包括寄存器、数字比较器，通过对mj的寄存器进行基本配置后，MCU的引脚对红外传感器输出的感应信号进行采样，该感应信号为模拟信号，MCU将采集的模拟信号转换为数字信号，然后将数字信号进行滤波、放大和处理，接着通过MCU中的数字比较器得到有效的传感信号，最后输出触发信号到无线通信器，并由无线通信器传送给控制电路以执行相应的功能。3.根据权利要求1所述的低功耗太阳能红外感应智能控制模块，其特征在于，所述电能存储器选用可充电电池或者电容。4.根据权利要求1所述的低功耗太阳能红外感应智能控制模块，其特征在于，所述无线通信器采用ASK或者Zigbee。5.根据权利要求1所述的低功耗太阳能红外感应智能控制模块，其特征在于，所述MCU输出的触发信号的输出时间可在MCU程序中进行设定。
【专利摘要】本实用新型公开了一种低功耗太阳能红外感应智能控制模块，其特征在于，包括太阳能电池板、红外传感器、MCU、无线通信器，太阳能电池板将环境中的光能转换为电能，该电能一路经过一稳压器后分别给所述红外传感器、MCU、无线通信器供电，另一路电能传送到一电能存储器，作为整个电路系统的备用电能，MCU在自身程序的控制下对红外传感器产生的感应信号进行采样分析处理后产生触发信号，该触发信号通过无线通信器传送给控制电路以执行相应的功能，MCU还对太阳能电池板对蓄电池的充放电管理进行控制。本实用新型使用先进的MCU技术，使得整个电路功耗大为降低，可实现充放电管理、红外感应识别及控制、无线发射信号控制。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN205121242
【申请号】CN201520608939
【发明人】李光永
【申请人】绿尚光电科技（上海）有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年8月13日