YJJ BISS0001 رقاقة معالجة أجهزة الاستشعار اللاسلكية بالأشعة تحت الحمراء

وصف المنتج:

شريحة معالجة مستشعر الأشعة تحت الحمراء اللاسلكي الكهروحراري YJJ BISS0001

الميزات:

BISS0001 عبارة عن دائرة متكاملة لمعالجة إشارات الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء الحرارية مع هيكل هجين تناظري رقمي CMOS وخيارين للتغليف: DIP-16 و SOIC-16. تدمج الشريحة دوائر مثل مقارنات الجهد، ووحدات التحكم في الحالة، ومؤقتات دائرة التأخير، ومؤقتات وقت الإغلاق، ومصادر الجهد المرجعي. تُستخدم بشكل شائع في أنظمة إنذار السرقة، والأبواب الأوتوماتيكية، وغيرها من المفاتيح الأوتوماتيكية.

يوضح الشكل الدائرة النموذجية لوحدة التحكم في الإضاءة المتأخرة بالأشعة تحت الحمراء الحرارية التي تم إنشاؤها باستخدام BISS0001. يمكن لوحدة التحكم هذه تحقيق التحكم في تشغيل الضوء عند دخول شخص ما وإيقافه عند مغادرته. غالبًا ما تُستخدم للتحكم التلقائي في الحمامات وغرف التخزين وأضواء المرآة في طاولات الزينة.

تتكون وحدة التحكم في الإضاءة المتأخرة بالأشعة تحت الحمراء الحرارية من دائرة إمداد بالطاقة، ودائرة تحكم في التأخير بالأشعة تحت الحمراء، ودائرة تنفيذ تحكم. تتكون دائرة إمداد الطاقة من محول الطاقة T، وثنائيات المعدل VD1 إلى VD4، ومكثفات المرشح C7 و C9، ومكثف التجاوز C8، ومنظم الجهد ثلاثي الأطراف IC2. في التطبيقات العملية، عادةً ما يتم تحديد T على أنه محول طاقة عالي الجودة 220 فولت / 9 فولت، 5 فولت أمبير؛ يتم تحديد VD1 إلى VD4 على أنها ثنائيات معدل السيليكون IN4001؛ يتم تحديد IC2 كمنظم جهد ثلاثي الأطراف LM7805. يتم تخفيض طاقة التيار المتردد 220 فولت، وتقويمها، وتصفيتها، وتثبيتها لتشكيل جهد تيار مستمر مستقر +5 فولت لتزويد الطاقة للدائرة التحكم بأكملها.

تتكون دائرة التحكم في التأخير بالأشعة تحت الحمراء من مستشعر الأشعة تحت الحمراء الحرارية PIR، ومقياس الجهد الحساسية RP1، والدائرة المتكاملة لمعالجة إشارات الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء الحرارية BISS0001 (IC1)، ومكونات التأخير R1، و C2، ومقياس الجهد RP2، ومقاوم حساس للضوء RG، ومكونات محيطية أخرى. في التطبيقات العملية، عادةً ما يتم تحديد PIR على أنه مستشعرات الأشعة تحت الحمراء الحرارية من النوع P2288 أو PH5324 أو LH1956. لتحسين حساسية مستشعر PIR في استشعار الأشعة تحت الحمراء، يجب تثبيت عدسة فرينل مكافئة أو نصف كروية أمام المستشعر؛ يتم تحديد RG كمقاومات حساسة للضوء من النوع MG45، ويجب أن يكون الفرق في المقاومة بين الحالات المضيئة والمظلمة كبيرًا قدر الإمكان؛ يتم تحديد RP1 و RP2 كمقاييس جهد صلبة عضوية من النوع WSW.

تتكون دائرة تنفيذ التحكم من مفاتيح إلكترونية VT، ومرحلات الحالة الصلبة SSR، وتركيبات الإضاءة H. في التطبيقات العملية، عادةً ما يتم تحديد VT على أنه ترانزستور NPN من نوع السيليكون 9013، مع متطلب β ≥ 100؛ يتم تحديد SSR كمرحل حالة صلبة مضغوطة من نوع JCX-2F-DC5V؛ يمكن تحديد H كمصباح ساطع 100 واط أو أقل حسب الحاجة.

مبدأ العمل:

بعد تشغيل الدائرة، عندما لا يدخل أحد نطاق مراقبة مستشعر الأشعة تحت الحمراء الحرارية PIR، تكون الدائرة المتكاملة لمعالجة إشارات الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء الحرارية BISS0001 في حالة إعادة الضبط، وتخرج المحطة الطرفية لإخراج إشارة التحكم (الدبوس 2) Vo مستوى منخفضًا، ويكون المفتاح الإلكتروني VT في حالة القطع، ويتم إيقاف تشغيل مرحل الحالة الصلبة SSR، ولا تضيء تركيبات الإضاءة H، وتكون وحدة التحكم في حالة المراقبة.

هيكل الشريحة والوحدات الوظيفية
تدمج BISS0001 الوحدات التالية:
مضخم تشغيلي عالي المعاوقة: يستقبل إشارات المستشعر ويضخمها، متوافق مع مختلف مجسات الأشعة تحت الحمراء الكهروحرارية.
مُفرِّق السعة ثنائي الاتجاه: يقوم بتصفية تداخل الضوضاء البيئية، مما يضمن تشغيل الإشارات الصالحة.
مؤقت التأخير: يتحكم في مدة إشارة الإخراج (قابلة للتعديل إلى عدة دقائق).
مؤقت الإغلاق: يمنع التشغيل المتكرر، مما يعزز استقرار النظام.
الميزات الفنية:
القدرة على التكيف مع الجهد العريض (2 فولت - 6 فولت)، استهلاك منخفض للطاقة الثابتة.
مزود طاقة مرجعي مدمج، مما يبسط تصميم الدوائر الطرفية.
يمكن تعديل عتبة مضخم الكاشف ثنائي الاتجاه بواسطة مقاوم خارجي.
متوافق مع حزم DIP و SOP، مما يسهل التثبيت في سيناريوهات مختلفة.
سيناريوهات التطبيق النموذجية
التحكم في الإضاءة الذكية: بحلول عام 2024، سيتم تطبيقه على أنظمة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية، ومصابيح المكتب التي تستشعر الإنسان [2] وأضواء الممرات الأوتوماتيكية، مما يحقق تأثير توفير الطاقة المتمثل في "تشغيل الأضواء عند وجود الأشخاص، وإطفاء الأضواء عند مغادرة الأشخاص".
نظام إنذار الأمان: يتكون من مستشعر كهروحراري وكاشف تسلل بالأشعة تحت الحمراء، ويطلق صفارة أو ضوء إنذار.
التحكم التلقائي في الأجهزة المنزلية: يتحكم في أجهزة مثل الأبواب الأوتوماتيكية والمراوح الكهربائية والمجففات، مما يعزز مستوى الذكاء.
تحديد المعلمات
درجة حرارة التشغيل: -20 درجة مئوية إلى +70 درجة مئوية (سيتم تمديدها إلى -20 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية بحلول عام 2024) [7-8].
درجة حرارة التخزين: -65 درجة مئوية إلى +150 درجة مئوية [8].
نطاق جهد الإدخال: VSS - 0.3V إلى VDD + 0.3V (VDD ≤ 6V) [8].
الحد الأقصى لتيار الدبوس: ±10mA (VDD = 5V)

عندما يدخل شخص ما نطاق مراقبة مستشعر الأشعة تحت الحمراء الحرارية PIR ويتحرك، يمكن لـ PIR تحويل التغييرات في الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الإنسان إلى إخراج إشارة كهربائية، بتردد يتراوح من 0.1 إلى 10 هرتز.

يشكل RP2 و RG دائرة تحكم في الإضاءة. خلال النهار، يعرض المقاوم الحساس للضوء RG مقاومة منخفضة عند تعرضه للضوء الطبيعي. عندما يكون المستوى Vo عند الدبوس 9 من BISS0001 هو 0.2Vpp، يكون BISS0001 في حالة المراقبة، وتظل المحطة الطرفية للإخراج % عند مستوى منخفض. إذا تحرك شخص ما في هذه اللحظة داخل نطاق مراقبة PIR، فسوف يخرج PIR إشارة كهربائية تتغير مع حركة جسم الإنسان. يتم إرسال هذه الإشارة إلى مضخم التشغيل الداخلي المستقل عالي المعاوقة OP1 لشريحة BISS0001 عبر الدبوس 11N+ (الدبوس 14). بعد أن يتم تضخيمه مسبقًا بواسطة OP1، يتم إخراجه عبر الدبوس 16 وربطه بالدبوس 2IN- (الدبوس 13) داخل الشريحة. بعد ذلك، يتم تضخيمه بواسطة مضخم التشغيل الداخلي من المرحلة الثانية OP2 ومعالجته بواسطة مُفرِّق السعة ثنائي الاتجاه الداخلي. أخيرًا، يتم إخراج إشارة تشغيل فعالة لبدء مؤقت التأخير الداخلي TX للشريحة. بعد ذلك، يخرج وحدة التحكم في الحالة إشارة تحكم عالية المستوى من الدبوس 2 من BISS0001، مما يتسبب في توصيل المفتاح الإلكتروني VT وقيادة مرحل الحالة الصلبة SSR للتشغيل، وإضاءة تركيبات الإضاءة H وإصدار الضوء.

الوقت الذي يستغرقه الدبوس الثاني من BISS0001 لإخراج إشارة تحكم عالية المستوى يساوي وقت تأخير الدائرة. يتم تحديده بواسطة ثابت الوقت لعنصر التأخير R1 و C2. كما هو موضح في الشكل، فإن الوقت هو 15 ثانية. نظرًا لأن الدبوس الأول من الشريحة متصل بمستوى مرتفع، فإن الدائرة في حالة تسمح بالتشغيل المتكرر. أي أنه خلال وقت التأخير (15 ثانية)، طالما أن شخصًا ما يتحرك قليلاً، تتم إعادة تشغيل الدائرة، وسيخرج الدبوس الثاني إشارة عالية المستوى بعرض نبضة يبلغ 15 ثانية. لذلك، طالما أن شخصًا ما موجود في الحمام، ستكون تركيبات الإضاءة H مضاءة دائمًا. فقط بعد أن يغادر الشخص، وبعد تأخير 15 ثانية، تتم إعادة ضبط الدائرة، وتُطفأ تركيبات الإضاءة H تلقائيًا.

المواصفات: