一種紅外傳感控制器的應用與設計

紅外線(xiàn)傳感器包括光學(xué)系統、檢測元件和轉換電路。光學(xué)系統按結構不同可分為透射式和反射式兩類(lèi)。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。熱敏元件應用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線(xiàn)輻射時(shí)溫度升高，電阻發(fā)生變化，通過(guò)轉換電路變成電信號輸出。光電檢測元件常用的是光敏元件，通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成。

　　ZH9576是紅外線(xiàn)傳感控制器專(zhuān)用IC,圖1為ZH9576的引腳圖及功能框圖。ZH9576廣泛用于賓館洗手間的水龍頭閥門(mén)控制器、干手機、給皂機等裝置中，也可用它制成防盜報警器、危險接近警戒、自動(dòng)免接觸開(kāi)關(guān)等。芯片內部有紅外線(xiàn)發(fā)射驅動(dòng)和紅外線(xiàn)接收、檢測及輸出回路。紅外線(xiàn)傳感器常用于無(wú)接觸溫度測量，氣體成分分析和無(wú)損探傷，在醫學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領(lǐng)域得到廣泛應用。例如采用紅外線(xiàn)傳感器遠距離測量人體表面溫度的熱像圖，可以發(fā)現溫度異常的部位，及時(shí)對疾病進(jìn)行診斷治療；利用人造衛星上的紅外線(xiàn)傳感器對地球云層進(jìn)行監視，可實(shí)現大范圍的天氣預報；采用紅外線(xiàn)傳感器可檢測飛機上正在運行的發(fā)動(dòng)機 的過(guò)熱情況等。該芯片具有以下特點(diǎn)：1. 低電壓（VDD 2~5V），低功耗，靜態(tài)耗電1μA.2. 發(fā)射紅外信號頻率約32kHz.3. 振蕩頻率可由外接振蕩電阻控制（如680kΩ時(shí)，頻率為32kHz.4. 接收靈敏度可由接收管串聯(lián)的電容器的容量大小來(lái)選擇：當電容為0.01μF~0.1μF時(shí)，接收距離在5cm~25cm之間。5. 通過(guò)開(kāi)關(guān)可調節各種形式的輸出時(shí)間及輸出次數。輸出能在啟動(dòng)經(jīng)延時(shí)后自動(dòng)截止，最長(cháng)延時(shí)不超過(guò)60秒。

　　ZH9576引腳功能說(shuō)明：DIS-發(fā)射信號選擇；OUT0、OUT1、OUT2-輸出驅動(dòng)；P0、P1-輸出形式選擇；TX0-發(fā)射信號輸出；TESTS-測試端；OSCo-振蕩輸出，外接電阻與頻率成反比；SGND-接紅外接收管負端；AVDD-內部模擬電路正電源。

　　圖2為ZH9576的應用實(shí)例。{13}腳輸出的信號經(jīng)Q1放大，由紅外線(xiàn)發(fā)射管F發(fā)射出去。紅外接收管S接收到紅外信號后，通過(guò)內部運放大、整形及檢測、除顫處理后，由OUT0、OUT1、OUT2輸出。無(wú)物體靠近時(shí)，OUT0輸出低電平，物體靠近及物體停留期間，OUT0輸出高電平。OUT1和OUT2的輸出形式由選擇開(kāi)關(guān)P0、P1的狀態(tài)決定。制作時(shí)，紅外發(fā)射和接收管應安裝在同一直線(xiàn)上，相距5cm以?xún)?。F、S兩管間的軸線(xiàn)可視反射物的遠近和設備體積按平行安裝或按45°角以?xún)劝惭b，一般不影響反射接收距離。如果發(fā)生自激，可在管子外面套上黑色膠套加以屏蔽，這樣還能改善方向性，提高靈敏度。