原创深度 | 热释电开关：让红外检测功能隐藏起来
2019-09-02 12:27
KEMET
Electronics热释电传感器模块是一款创新型器件，即使在隐藏位置也能进行人员检测。当您希望将静态海报转换成动画形式时，便可利用此功能。这是KEMET最近完成的一个项目，演示了如何轻松地向目标添加人员检测功能。为了简化操作，设计人员使用了一个LED、一个Arduino微控制器板和KEMET
SS-430热释电红外传感器。
该项目是在位于KEMET大厦的KEMET应用智能中心（KAIC）进行的。KAIC设计师们希望以一种独特的方式突出显示海报中的一条信息。他们首先想到了KEMET新推出的SS-430传感器，所以决定把它连接到泡沫芯板信息海报的背面。
操作简单在这个项目中，设计人员将SS-430热释电红外传感器连接到海报背面，还添加了一个微控制器（Arduino）用来读取传感器并驱动LED。这种配置允许在检测到有手移动到海报前时点亮LED，其工作原理与开关相似。为了更好地理解这个电路是如何工作的，我们先来解释一下KEMET红外传感器的工作原理。
技术介绍KEMET的热释电红外（IR）传感器利用陶瓷的热释电效应吸收人体发出的红外线。KEMET热释电红外传感器不同于传统红外传感器。传统红外传感器需要一个专用的IR LED发射器，当有目标接近时，就会反弹回IR信号来检测目标。而KEMET SS-430热释电红外传感器是通过识别环境的基本红外特征来检测人员的存在。当这个特征改变时，它会生成一个如图1所示的信号。
注意：当有人手接近嵌入式传感器时，传感器发出的信号是两个200毫秒的方波。在移离观察区域时，就可以检测到第二组方波。
连接电路板设计人员可以根据传感器功能，按照以下方式进行连接：
1、连接Arduino板5V引脚为传感器供电，将传感器与电路板的地引脚连接起来接地。2、接下来，将传感器的信号地连接到Arduino板的A1脚。3、最后，通过一个500Ω电阻连接一个绿色LED。
图2为连接示意图。
图2：热释电IR传感器演示电路的Fritzing图（来源：KEMET
Electronics）
Arduino代码下表列出了"KEMET SS-430热释电红外传感器项目"的Arduino代码。 int Pyro = A1;unsigned long PyroRead = 0;unsigned long IR_threshold = 198000;// Note: SS-430 has two pulses of 200msec per detection.// IR_threshold is in microsec (usec), therefore 198msec thresholdint LED = 7;int Detected = LOW;int IR_sensed = 0;void setup() {pinMode (7, OUTPUT); //LED Connected to Pin 7pinMode (A1,INPUT); // IR Sensor connected to A1} void loop() {while ((IR_sensed < 2)){ //Break after 2 good triggersPyroRead = pulseIn(A1, HIGH); //Measure trigger pointif(PyroRead > IR_threshold){ //Make sure trigger is over 198msec)IR_sensed++; //Mark as a good trigger}}if (Detected == HIGH){ // Turn LED OFF if it was previous ONDetected = LOW;digitalWrite(7, LOW);}else {Detected = HIGH; // Turn LED ON if it was previous OFFdigitalWrite(7, HIGH);}PyroRead = 0; // Reset readingsIR_sensed = 0;delay(1000); // Accept triggers after a second工作原理程序在启动后就开始扫描A1引脚，以准备测量脉冲。当检测到有人时，会生成两个200毫秒的脉冲。接着，对脉冲进行测量，并通过计算每个触发事件的两个脉冲来确定是否为触发脉冲。一旦发现触发信号，LED将根据其先前的状态打开或关闭。程序在等待一秒后才能处理第二个触发信号。
该项目是在位于KEMET大厦的KEMET应用智能中心（KAIC）进行的。KAIC设计师们希望以一种独特的方式突出显示海报中的一条信息。他们首先想到了KEMET新推出的SS-430传感器，所以决定把它连接到泡沫芯板信息海报的背面。
操作简单在这个项目中，设计人员将SS-430热释电红外传感器连接到海报背面，还添加了一个微控制器（Arduino）用来读取传感器并驱动LED。这种配置允许在检测到有手移动到海报前时点亮LED，其工作原理与开关相似。为了更好地理解这个电路是如何工作的，我们先来解释一下KEMET红外传感器的工作原理。
技术介绍KEMET的热释电红外（IR）传感器利用陶瓷的热释电效应吸收人体发出的红外线。KEMET热释电红外传感器不同于传统红外传感器。传统红外传感器需要一个专用的IR LED发射器，当有目标接近时，就会反弹回IR信号来检测目标。而KEMET SS-430热释电红外传感器是通过识别环境的基本红外特征来检测人员的存在。当这个特征改变时，它会生成一个如图1所示的信号。
图1：进行人员检测时的示波器输出波形图（来源：KEMET Electronics）
注意：当有人手接近嵌入式传感器时，传感器发出的信号是两个200毫秒的方波。在移离观察区域时，就可以检测到第二组方波。
连接电路板设计人员可以根据传感器功能，按照以下方式进行连接：
1、连接Arduino板5V引脚为传感器供电，将传感器与电路板的地引脚连接起来接地。2、接下来，将传感器的信号地连接到Arduino板的A1脚。3、最后，通过一个500Ω电阻连接一个绿色LED。
图2为连接示意图。
图2：热释电IR传感器演示电路的Fritzing图（来源：KEMET
Electronics）Arduino代码下表列出了"KEMET SS-430热释电红外传感器项目"的Arduino代码。 int Pyro = A1;unsigned long PyroRead = 0;unsigned long IR_threshold = 198000;// Note: SS-430 has two pulses of 200msec per detection.// IR_threshold is in microsec (usec), therefore 198msec thresholdint LED = 7;int Detected = LOW;int IR_sensed = 0;void setup() {pinMode (7, OUTPUT); //LED Connected to Pin 7pinMode (A1,INPUT); // IR Sensor connected to A1} void loop() {while ((IR_sensed < 2)){ //Break after 2 good triggersPyroRead = pulseIn(A1, HIGH); //Measure trigger pointif(PyroRead > IR_threshold){ //Make sure trigger is over 198msec)IR_sensed++; //Mark as a good trigger}}if (Detected == HIGH){ // Turn LED OFF if it was previous ONDetected = LOW;digitalWrite(7, LOW);}else {Detected = HIGH; // Turn LED ON if it was previous OFFdigitalWrite(7, HIGH);}PyroRead = 0; // Reset readingsIR_sensed = 0;delay(1000); // Accept triggers after a second工作原理程序在启动后就开始扫描A1引脚，以准备测量脉冲。当检测到有人时，会生成两个200毫秒的脉冲。接着，对脉冲进行测量，并通过计算每个触发事件的两个脉冲来确定是否为触发脉冲。一旦发现触发信号，LED将根据其先前的状态打开或关闭。程序在等待一秒后才能处理第二个触发信号。
--end--
声明：本文章由网友投稿作为教育分享用途，如有侵权原作者可通过邮件及时和我们联系删除：freemanzk@qq.com
