艾爾默斯公司（elmos）日前宣布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(zhuǎn)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(xù)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(fā)送射頻信號進行遠程無線報警。
首先，當系統(tǒng)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(shù)寫入E931.96內(nèi)部寄存器中，然后，它根據(jù)寫入的這些信息和判別依據(jù)進入正常的工作模式。一旦進入到這種模式之后，系統(tǒng)將進入監(jiān)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(tǒng)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(tǒng)的工作電流，可以讓單片機處于睡眠狀態(tài)，只有當E931.96檢測到非法闖入的時候才發(fā)出把單片機系統(tǒng)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(xù)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(nèi)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(nèi)部還集成了一個穩(wěn)壓管，也可以通過軟件對這個穩(wěn)壓管進行設置，對外部電路（如模擬PIR傳感器）提供穩(wěn)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(lián)接到E931.96的輸入端口，以此來監(jiān)控更大的區(qū)域。
目前E931.96主要提供SO8的封裝形式，并且已經(jīng)批量給客戶進行供貨。
圖1. E931.96內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖
上圖1是該芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖，左側(cè)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(zhuǎn)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(nèi)部之后通過AD轉(zhuǎn)換，并且按照用戶配置的工作模式，進行后續(xù)的信號處理和感應輸出。在框圖的右側(cè)，電源接口VDD以及VSS地。該芯片的工作模式經(jīng)過SERIN端口和外部單片機進行單線通訊，把配置的參數(shù)寫入到芯片內(nèi)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(jiān)控模式
- 片上集成溫度及電壓檢測功能
- 可選片上穩(wěn)壓管，能夠給外部負載（如模擬PIR探頭）提供穩(wěn)定電源
- 較強的抗射頻干擾能力
- 單線參數(shù)配置，單線感應報警輸出
應用領域
- 對電池續(xù)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(jié)合傳統(tǒng)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(jīng)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(nèi)部穩(wěn)壓管提供，可以省掉外部額外的供電回路，降低的系統(tǒng)成本。
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關于艾爾默斯半導體
艾爾默斯半導體公司(elmos)成立于1984年，長期致力于研發(fā)、生產(chǎn)基于半導體技術的系統(tǒng)解決方案，擁有豐厚的技術資源與設計經(jīng)驗。技術領域涉及混合信號技術、電機控制技術、傳感、光電技術領域，可為用戶提供量身定制的產(chǎn)品設計服務。產(chǎn)品主要應用于汽車、工業(yè)控制、醫(yī)療設備、安防系統(tǒng)等領域。