中心議題：

• 四元紅外探測器的硬件設計及性能測試

解決方案：

• 紅外采集模塊設計
• 信號處理模塊設計
• 整體硬件電路設計

四(si)元(yuan)紅(hong)外(wai)探(tan)測(ce)器(qi)采(cai)用(yong)光(guang)敏(min)元(yuan)件(jian)，隻(zhi)有(you)每(mei)個(ge)探(tan)測(ce)器(qi)都(dou)探(tan)測(ce)到(dao)信(xin)號(hao)時(shi)才(cai)觸(chu)發(fa)報(bao)警(jing)。比(bi)普(pu)通(tong)雙(shuang)元(yuan)紅(hong)外(wai)和(he)幕(mu)簾(lian)式(shi)探(tan)測(ce)器(qi)有(you)更(geng)強(qiang)的(de)抗(kang)誤(wu)報(bao)能(neng)力(li)和(he)更(geng)好(hao)的(de)探(tan)測(ce)性(xing)能(neng)。有(you)侵(qin)入(ru)方(fang)向(xiang)識(shi)別(bie)能(neng)力(li)，用(yong)戶(hu)從(cong)內(nei)到(dao)外(wai)闖(chuang)入(ru)警(jing)戒(jie)區(qu)，不(bu)會(hui)觸(chu)發(fa)報(bao)警(jing)，隻(zhi)有(you)非(fei)法(fa)入(ru)侵(qin)都(dou)從(cong)外(wai)界(jie)侵(qin)入(ru)才(cai)會(hui)觸(chu)發(fa)報(bao)警(jing)，極(ji)大(da)地(di)方(fang)便(bian)了(le)用(yong)戶(hu)在(zai)設(she)防(fang)的(de)警(jing)戒(jie)區(qu)域(yu)內(nei)活(huo)動(dong)，同(tong)時(shi)又(you)不(bu)觸(chu)發(fa)報(bao)警(jing)係(xi)統(tong)，真(zhen)正(zheng)地(di)實(shi)現(xian)“零誤報”。並且其外圍器件很少，節約了空間和成本及調試時間，提高整機可靠性。

本文在對熱釋電紅外傳感器全麵論述的基礎上，給出基於四元熱釋電紅外信號處理器硬件結構設計
，最後用Matlab軟件進行詳細的數據仿真。

1 紅外采集模塊

紅hong外wai探tan測ce器qi是shi一yi種zhong輻fu射she能neng轉zhuan換huan器qi，主zhu要yao用yong於yu將jiang接jie收shou到dao的de紅hong外wai輻fu射she能neng轉zhuan換huan為wei便bian於yu測ce量liang或huo觀guan察cha的de電dian能neng，熱re能neng等deng其qi他ta形xing式shi的de能neng量liang。雙shuang元yuan探tan測ce器qi包bao含han兩liang個ge單dan元yuan，它ta們men對dui共gong同tong的deFET輸(shu)出(chu)是(shi)反(fan)極(ji)性(xing)連(lian)接(jie)的(de)

，但(dan)是(shi)四(si)元(yuan)探(tan)測(ce)器(qi)包(bao)含(han)四(si)個(ge)單(dan)元(yuan)，兩(liang)個(ge)輸(shu)出(chu)，這(zhe)兩(liang)個(ge)獨(du)立(li)的(de)通(tong)道(dao)使(shi)信(xin)號(hao)的(de)處(chu)理(li)避(bi)免(mian)錯(cuo)誤(wu)報(bao)警(jing)，其(qi)特(te)點(dian)是(shi)低(di)噪(zao)聲(sheng)，高(gao)響(xiang)應(ying)度(du)，優(you)異(yi)的(de)共(gong)模(mo)平(ping)衡(heng)一(yi)雙(shuang)單(dan)元(yuan)類(lei)型(xing)
，各(ge)種(zhong)濾(lv)波(bo)器(qi)窗(chuang)口(kou)供(gong)寬(kuan)帶(dai)或(huo)窄(zhai)帶(dai)應(ying)用(yong)
，單(dan)通(tong)道(dao)或(huo)雙(shuang)通(tong)道(dao)器(qi)件(jian)，單(dan)元(yuan)器(qi)件(jian)帶(dai)熱(re)補(bu)償(chang)。這(zhe)裏(li)采(cai)用(yong)四(si)元(yuan)紅(hong)外(wai)探(tan)測(ce)器(qi)型(xing)號(hao)Lhi807
，其可靠性，以及其他指標均遠遠高出雙元探測器。

2 信號處理模塊

四元紅外探測器提供了多重分段的探測區。一個報警信號是由每個區域的所有紅外能量累計產生的。它把一個人體目標分為4～8gequyuchanshengqingxihezuiqiangdexinhao
，yidadaowendingdetance。jubuwendudebianhua，rulaoshuhechuangliandengyinqidewendubianhua，zetongshizhiyingxiangyihuoergequyu，congerchanshengjiaoxiaodetancexinhao。zhexiexinhaozaiyouxinhaochulidianlufenxi
，yidedaogengjiajingquedetance
，binglvchuwubaoxinhao，rutu1所示。

信號采樣對信號處理精度影響到電路的實際應用價值
，在此采用的是Ni公司TI5000係列DSP5402
，用68引腳的PLCC封裝
，內部帶有1個10位A／D轉換器
，故硬件電路省略了A／D轉換器

，而且還可以能獲得更高的分辨率。
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3 整體硬件電路

係統的硬件部分主要由前端輸入電路、采樣器信號處理及外圍電路組成，整體電路如圖2所示。

PIR感測信號經二級放大，再經窗口電壓比較判斷是否有觸發，有則輸出高平，此時計時器受控開始計時
，進入延時狀態，當PIR檢測信號時間大於768T(時鍾周期)時
，才輸出高電平

，以防止誤觸發

，內部輸出控製器相當於一個與門的功能，隻有當光敏電阻CDS檢測計時輸出及過零檢測出同時為高電平時，才會輸出正脈衝
，控製可控矽動作。光敏元件硫化鎘CDS接內部施密特觸發器，白天CDS阻值低
，施密特輸出低，抑止輸出；天暗相反
，當PIR工作
，CDS不工作
，即I／O腳檢測到CDS為輸出低電平。由於RE200B過零檢測的作用給出一個標準的起點是過零電壓，當l，2，3腳同時為高電平，11腳輸出正脈衝
，控製外圍電路工作。15腳TCI為定時時鍾，19腳TB為係統時鍾，時間設定均為：F=(1±O．2)／1．1RCo人體在開關deganyingfanweiyouweixiaodedongzuojinengshifuzaichixugongzuo。dangrentijingzhibudongchaochuyanshishijian，kaiguanjiangzidongguanbi，rentiyidanyidongyouzidongkaiqifuzai。youyudianlucaiyongguolingjishu
，changtongduan
，duifuzaiyingxiangbuda
，baitiananzhuangcikaiguan
，dengpaohuishanliang3次後熄滅，表示初始化結束，進入正常監控狀態。晚上安裝此開關負載即時工作，人離開後自動延時關閉負載。
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4 性能測試

利用仿真軟件Matlab分別對白天和黑夜的情況進行了仿真，仿真圖如圖3和圖4所示。其中，圖3是二元熱釋電紅外信號處理器仿真結果，圖4是四元熱釋電紅外信號處理器的仿真結果。從圖中可以看出四元熱釋電紅外用更好的響應速度。

5 結 語

隨sui著zhe人ren們men安an全quan意yi識shi的de提ti高gao，越yue來lai越yue多duo的de人ren投tou入ru到dao安an全quan技ji術shu的de研yan究jiu中zhong，而er多duo元yuan紅hong外wai探tan測ce器qi傳chuan感gan器qi的de應ying用yong的de更geng是shi逐zhu漸jian成cheng為wei熱re點dian。在zai對dui熱re釋shi電dian紅hong傳chuan感gan器qi全quan麵mian論lun述shu的de基ji礎chu上shang

，給gei出chu基ji於yu四si元yuan熱re釋shi電dian紅hong外wai信xin號hao處chu理li器qi硬ying件jian結jie構gou設she計ji，最zui後hou用yongMatlab軟件進行詳細的數據仿真，從而可預測本類係統的研製必將更快的促進安全技術的產業化進展，並具有一定經濟意義。