ir传感器:IR sensor (红外传感器)

2021/10/31 20:45 · 传感器知识资讯 ·  · ir传感器:IR sensor (红外传感器)已关闭评论
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ir传感器:IRsensor(红外传感器)红外红外传感器电路图及工作原理InfraredIRSensorCircuitDiagramandWorkingPrinciple红外传感器是一种电子设备,它发射是为了感知周围环境的某些方

ir传感器:IR sensor (红外传感器)  第1张

ir传感器:IR sensor (红外传感器)

红外红外传感器电路图及工作原理
Infrared IR Sensor Circuit Diagram and Working Principle
红外传感器是一种电子设备,它发射是为了感知周围环境的某些方面。红外传感器既能测量物体的热量,又能检测物体的运动。这些类型的传感器只测量红外辐射,而不是发射被称为被动红外传感器。通常,在红外光谱中,所有物体都会发出某种形式的热辐射。这些类型的辐射对我们的眼睛是看不见的,可以通过红外传感器探测到。发射器只是一个红外发光二极管(发光二极管),探测器只是一个红外光电二极管

ir传感器:IR接近检测传感器的工作原理是什么?

答案对人有帮助,有参考价值

0
检测物体时,接近检测传感器首先向目标发射IR (红外)脉冲,然后“侦听”反射信号,探测是否存在任何反射脉冲(图1)。IR LED发射IR信号,任何反射信号可以由IR光电检测器捕获。反射信号强度反比于目标和IR收发器之间的距离,距离越近IR反射信号越强,可以校准光电检测器的输出,由此判断目标的准确距离(设定一个距离检测门限可以判定目标是否存在)。

图1. IR接近检测传感器的基本原理
光电二极管探测目标反射回来的IR信号,也可以检测到周围环境产生的IR信号。设计人员需要滤除这些IR噪声,以避免失效检测。通用的解决方案是将LED发射的IR信号调制到一个适当频率,接收器只检测经过调制的IR信号,确保实际检测到的信号只来自目标物体的反射。
图2所示IR接近检测传感器具有简单的发射和接收电路,发射电路包括一个波长为940nm的IR LED (IR11-21C),按照10kHz的振荡频率闭合、断开。通过调整LED电流控制发射功率,从而控制检测范围。为降低功耗,发射电路通常采用占空比较小(典型值为10%)的发射脉冲。
图2. 简单的IR收发器,检测物体是否存在以及物体与收发器之间的距离。
接收机电路解调并放大光电二极管(PD15-22C)探测到的IR信号,检测信号的峰值出现在940nm波长。光电二极管输出交流耦合到运算放大器的同相输入端。交流耦合允许通过10kHz信号,而由耦合电容建立的300Hz截止频率将在运算放大器的输入端抑制直流噪声和IR背景噪声。
这类电路设计中最好选择低噪声、带宽、满摆幅输入/输出运算放大器(MAX4230)进行信号解调和放大。另外,运算放大器优异的RF抑制有助于避免GSM手机中常见的217Hz蜂鸣噪声。在IR接收器中,运放电路配置成增益为100、中心频率在10kHz的二阶带通滤波器,使得运算放大器在放大输入IR信号的同时可以利用其带通滤波器对输入IR信号进行解调。
没有IR信号输入时,运算放大器偏置在2.5V。输入端出现10kHz IR信号时,输出在2.5V上下变化,动态范围为5V。运算放大器的输出驱动简单的二极管检波器,检波电路对10kHz信号整流并提供与信号幅度成比例的直流信号。模拟输出信号(OUT)的幅度与目标距离IR发射器的远近成比例。可以直接利用该输出信号进行检测,也可以将其送入ADC作进一步处理。在电路的不同节点处测量信号波形,可以清楚地描述电路的运行状况,图3给出了距离IR收发器1.2英寸和1.4英寸情况下的信号波形。注意,这些标注了具体编号的波形分别对应于电路的不同节点。
图3. 图中波形由图2电路产生,分别代表距离IR收发器1.2英寸和1.4英寸的物体的反射信号。

2019-10-31 15:05:14

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陈亮

ir传感器:IR sensor (红外传感器)  第2张

ir传感器:ir红外传感器

红外接收头外观

红外接收头介绍

1、什么是红外接收头?

红外遥控器发出的信号是一连串的二进制脉冲码。

为了使其在无线传输过程中免受其他红外信号的干扰,通常都是先将其调制在特定的载波频率上, 然后再经红外发射二极管发射出去,而红外线接收装置则要滤除其他杂波,只接收该特定频率的信号并将其还原成二进制脉冲码,也就是解调.

2、工作原理

内置接收管将红外发射管发射出来的光信号转换为微弱的电信号,此信号经由IC内部放大器进行放大,然后通过自动增益控制、带通滤波、解调变、 波形整形后还原为遥控器发射出的原始编码,经由接收头的信号输出脚输入到电器上的编码识别电路。

3、红外接收头的引脚与连线

红外接收头有三个引脚如下图:

?

D为数据输出

GND为电源地

VCC为电源正

红外遥控实验

1、实验器件 红外遥控器 1个 IR Receiver Module 1个 数字传感器连接线 1根

2、实验原理 要想对某一遥控器进行解码必须要了解该遥控器的编码方式,这就叫知己知彼,百战不殆 。本产品使用的遥控器的编码方式为:NEC协议。下面就介绍一下NEC协议:

NEC协议介绍

特点:

(1)8位地址位,8位命令位

(2)为了可靠性地址位和命令位被传输两次

(3)脉冲位置调制

(4)载波频率38khz

(5)每一位的时间为1.125ms或2.25ms

逻辑0和1的定义如下图:

协议如下:

按键按下立刻松开的发射脉冲:

上面的图片显示了NEC的协议典型的脉冲序列。注意:这是首先发送LSB(最低位)的协议。在上面的脉冲传输的地址为0x59命令为0x16。一个消息是由一个9ms的高电平开始,随后有一个4.5ms的低电平, (这两段电平组成引导码)然后由地址码和命令码。地址和命令传输两次。第二次所有位都取反,可用于对所收到的消息中的确认使用。总传输时间是恒定的,因为每一点与它取反长度重复。如果你不感兴趣, 你可以忽略这个可靠性取反,也可以扩大地址和命令,以每16位!

按键按下一段时间才松开的发射脉冲:

一个命令发送一次,即使在遥控器上的按键仍然按下。当按键一直按下时,第一个110ms的脉冲与上图一样,之后每110ms重复代码传输一次。这个重复代码是由一个9ms的高电平脉冲和一个2.25ms低电平和560μs的高电平组成。

重复脉冲

注意:脉冲波形进入一体化接收头以后,因为一体化接收头里要进行解码、信号放大和整形,故要注意在没有红外信号时,其输出端为高电平,有信号时为低电平,故其输出信号电平正好和发射端相反。接收端脉冲大家可以通过示波器看到,结合看到的波形理解程序。

本实验编程思想

根据NEC编码的特点和接收端的波形,本实验将接收端的波形分成四部分:引导码(9ms和4.5ms的脉冲)、地址码16位(包括8位的地址位和8位的地址的取反)、命令码16位(包括8位命令位和8位命令位的取反)、重复码(9ms、2.25ms、560us脉冲组成)。 利用定时器对接收到的波形的高电平段和低电平段进行测量,根据测量到的时间来区分:逻辑“0”、逻辑“1”、引导脉冲、重复脉冲。引导码和地址码只要判断是正确的脉冲即可,不用存储,但是命令码必须存储,因为每个按键的命令码都不同, 根据命令码来执行相应的动作。设置遥控器上的几个按键VOL+:控制LED灯亮的;VOL-:作为控制蜂鸣器响;

实例代码

程序功能:对遥控器发射出来的编码脉冲进行解码,根据解码结果执行相应的动作。按下"VOL+"红灯亮,松开红灯灭;按下"VOL-"蜂鸣器响,松开蜂鸣器停止响;这样大家就可以用遥控器遥控你的器件了,让它听你的指挥。其它按键的译码方式与这几个键一样,只要大家用示波器测出它们各自的波形,了解各自的命令码,在执行译码结果的函数中写上对应的命令码和要执行的动作即可。

#define BUZZER 10//蜂鸣器

#define LED_RED 11//红灯

#define IR_IN 8 //红外接收

int Pulse_Width=0;//存储脉宽

int ir_code=0x00;//命令值

void timer1_init(void)//定时器初始化函数

{

TCCR1A = 0X00;

TCCR1B = 0X05;//给定时器时钟源

TCCR1C = 0X00;

TCNT1 = 0X00;

TIMSK1 = 0X00; //禁止定时器溢出中断

}

void remote_deal(void)//执行译码结果函数

{

switch(ir_code)

{

case 0xff00://停止

digitalWrite(LED_RED,LOW);//红灯不亮

digitalWrite(BUZZER,LOW);//蜂鸣器不响

break;

case 0xfe01://VOL+

digitalWrite(LED_RED,HIGH);//红灯亮

break;

case 0xf609://VOL-

digitalWrite(BUZZER,HIGH);//蜂鸣器响

break;

}

}

char logic_value()//判断逻辑值“0”和“1”子函数

{

while(!(digitalRead(8))); //低等待

Pulse_Width=TCNT1;

TCNT1=0;

if(Pulse_Width>=7&&Pulse_Width<=10)//低电平560us { while(digitalRead(8));//是高就等待 Pulse_Width=TCNT1; TCNT1=0; if(Pulse_Width>=7&&Pulse_Width<=10)//接着高电平560us return 0; else if(Pulse_Width>=25&&Pulse_Width<=27) //接着高电平1.7ms return 1; } return -1; } void pulse_deal()//接收地址码和命令码脉冲函数 { int i; //执行8个0 for(i=0; i<8; i++) { if(logic_value() != 0) //不是0 return; } //执行6个1 for(i=0; i<6; i++) { if(logic_value()!= 1) //不是1 return; } //执行1个0 if(logic_value()!= 0) //不是0 return; //执行1个1 if(logic_value()!= 1) //不是1 return; //解析遥控器编码中的command指令 ir_code=0x00;//清零 for(i=0; i<16;i++ ) { if(logic_value() == 1) { ir_code |=(1< } } } void remote_decode(void)//译码函数 { TCNT1=0X00; while(digitalRead(8))//是高就等待 { if(TCNT1>=1563) //当高电平持续时间超过100ms,表明此时没有按键按下

{

ir_code = 0xff00;

return;

}

}

//如果高电平持续时间不超过100ms

TCNT1=0X00;

while(!(digitalRead(8))); //低等待

Pulse_Width=TCNT1;

TCNT1=0;

if(Pulse_Width>=140&&Pulse_Width<=141)//9ms { while(digitalRead(8));//是高就等待 Pulse_Width=TCNT1; TCNT1=0; if(Pulse_Width>=68&&Pulse_Width<=72)//4.5ms { pulse_deal(); return; } else if(Pulse_Width>=34&&Pulse_Width<=36)//2.25ms { while(!(digitalRead(8)));//低等待 Pulse_Width=TCNT1; TCNT1=0; if(Pulse_Width>=7&&Pulse_Width<=10)//560us { return; } } } } void setup() { unsigned char i; pinMode(LED_RED,OUTPUT);//设置与红灯连接的引脚为输出模式 pinMode(BUZZER,OUTPUT);//设置与蜂鸣器连接的引脚为输出模式 pinMode(IR_IN,INPUT);//设置红外接收引脚为输入 } void loop() { timer1_init();//定时器初始化 while(1) { remote_decode(); //译码 remote_deal(); //执行译码结果 } } 遥控器键值附表 Arduino库文件 本文整理于DFRobot wiki ir传感器:IR sensor (红外传感器)  第3张

ir传感器:电容式传感器和红外(IR)传感器应用原理

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HDC2080 HDC2080 低功耗湿度和温度数字传感器

HDC2080器件是一款集成的湿度和温度传感器,可在小型DFN封装中以极低的功耗提供高精度测量。电容式传感器包括新的集成数字功能和加热元件,以消散冷凝和水分。 HDC2080数字功能包括可编程中断阈值,可提供警报和系统唤醒,无需微控制器连续监控系统。与可编程采样间隔,低功耗和1.8V电源电压相结合,HDC2080是专为电池供电系统而设计。

HDC2080为各种环境监测和物联网(IoT)应用提供高精度测量功能,如智能恒温器和智能家居助手。对于印刷电路板(PCB)区域至关重要的设计,可通过HDC2010获得较小的CSP封装选项,并与HDC2080完全兼容。

对于具有严格功率预算限制的应用,自动测量模式使HDC2080能够自动启动温度和湿度测量。此功能允许用户将微控制器配置为深度睡眠模式,因为HDC2080不再依赖于微控制器来启动测量。

HDC2080中的可编程温度和湿度阈值允许器件发送硬件中断以在必要时唤醒微控制器。此外,HDC2080的功耗显着降低,有助于最大限度地减少自热并提高测量精度。

HDC2080出厂校准温度精度为0.2°C,相对湿度精度为2%。

特性

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发表于 09-21 17:29 ?

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