人体红外感应模块
人体感应模块电路原理
人体感应模块电路原理
人体感应模块电路原理：
人体感应模块是一种无线传感器，可以检测到人的出现，它通过感应人的存在来释放电压或者信号，从而激活相关的装置。
它的原理和使用方式主要有三种：红外波、超声波、微波波。
红外波的原理是利用人体的红外热量来检测人的存在，其中又被分为三个阶段：发射、接收和处理。
在红外波检测模块中，发射红外波的发射模块可以是单片机、晶振以及振荡电路。
接收模块是一个检测了红外热量的热接收器，它可以将红外热量转化为电信号，传输到控制电路中，并可以实现对人的检测功能。
处理模块则通过一定的比较电路，当发射和接收的输出电压超过一定阈值时，即可判断出人的存在，从而激活相关电路或装置
超声波技术原理是利用发射和接收超声波模块来检测人的存在，发射模块可以采用转换器或振荡放大器，以产生振荡超声波。
然后发射的超声波会在可见距离内反射回接收模块，接收模块也可以采用振荡放大电路来接受反射的超声波，之后将超声波接收的信号转换成电信号，传输到控制电路中，然后通过比较电路进行比较，当两个信号差距超过一定值时，即可认定人的存在，激活相关的电路或装置。
微波技术原理是利用发射和接收微波模块来检测人的存在，发射模块可以采用微波发射器，并通过发射放大器来发射微波，微波在空间传播时，会受到人体的影响而发生变化，此时接收微波的模块在接收这个信号的基础上，同样会将微波信号转换成电信号，再传输到控制电路中，控制电路中的比较电路同样会根据信号差距来判断人的存在，从而激活相关电路或装置。
人体感应模块电路原理
人体感应模块电路原理# 人体感应模块电路原理## 引言人体感应模块是一种广泛应用于自动控制领域的设备，其原理基于红外线技术。
本文将详细介绍人体感应模块电路的原理，涵盖其工作原理、主要组成部分以及电路连接方式等方面。
## 工作原理人体感应模块的工作原理基于人体红外辐射。
人体在不同温度下会发出红外线辐射，而人体感应模块能够探测到这些辐射信号。
其核心部件是红外传感器，该传感器能够感知环境中的红外辐射变化。
当有人或其他物体进入感应范围时，人体感应模块将感知到红外辐射的变化，并产生相应的电信号。
这个电信号随后被处理电路放大和滤波，最终输出一个触发信号，用于控制其他设备的启动或停止。
## 主要组成部分### 1. 红外传感器红外传感器是人体感应模块的关键部分，通常采用热释电材料制成。
这些材料在红外辐射下会产生电荷变化，从而实现对红外辐射的感知。
### 2. 放大电路放大电路用于增强红外传感器输出的微弱信号，确保在不同环境条件下都能可靠地检测到人体的存在。
这一阶段的电路设计关键在于提高信噪比，以减少误触发的可能性。
### 3. 滤波电路滤波电路用于去除掉传感器输出中的干扰信号，确保只有与人体红外辐射相关的信号被传递到后续的处理阶段。
这有助于提高人体感应模块的精度和可靠性。
### 4. 触发电路触发电路根据经过处理的信号判断是否触发，进而控制连接的设备的启动或停止。
这一部分的设计需要考虑灵敏度、延时等参数，以满足实际应用的需求。
## 电路连接方式人体感应模块通常通过以下方式连接到其他设备：### 1. 电源连接人体感应模块需要外部电源供电，通常工作电压在3V至5V之间。
正确连接电源是确保模块正常运行的关键。
### 2. 输出触发信号连接感应模块的输出触发信号通常是数字信号，可以通过数字输入口连接到其他设备，如微控制器或继电器。
### 3. 灯光或报警器连接在一些应用场景中，人体感应模块被用于控制灯光或报警器。
通过连接这些设备，可以实现对感应信号的及时响应。
人体红外感应模块 BISS0001
人体红外感应模块电路主要由人体红外传感器、菲涅尔透镜、专用芯片BISS0001组成。
当有人出现在它的探测区，传感器便能探测到信号并把信号传给单片机，单片机再根据实际情况是否该开启器件设备或让房间的电器设备处于一种可开启状态。
另外，关于走廊及洗手问用灯情况，当晚上有人经过时，人体红外感应到人便开启走廊用灯或者洗手间用灯。
热释人体红外模块电路如图2所示。
图2 热释人体红外电路图上图中，R3为光敏电阻，用来检测环境照度。
当作为照明控制时，若环境较明亮，R3的电阻值会降低，使9脚的输入保持为低电平，从而封锁触发信号Vs。
SW1是工作方式选择开关，当SW1与1端连通时，芯片处于可重复触发工作方式；当SW1与2端连通时，芯片则处于不可重复触发工作方式。
图中R6可以调节放大器增益的大小，原厂图纸选10K，实际使用时可以用3K，可以提高电路增益改善电路性能。
输出延迟时间Tx由外部的R9和C7的大小调整，触发封锁时间Ti由外部的R10和C6的大小调整，R9/R10可以用470欧姆，C6/C7可以选0.1U。
3.1.1 BISS0001芯片介绍（小四号黑体）BISS0001是一款传感信号处理集成电路。
静态电流极小，配以热释电红外传感器和少量外围元器件即可构成被动式的热释电红外传感器。
广泛用于安防、自控等领域能。
特点：CMOS工艺数模混合具有独立的高输入阻抗运算放大器内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰内设延迟时间定时器和封锁时间定时器采用16脚DIP封装3.1.1.1管脚图表3-1 管脚说明引脚名称I/O功能说明1 A I 可重复触发和不可重复触发选择端。
当A为“1”时，允许重复触发；反之，不可重复触发2 VO O 控制信号输出端。
由VS的上跳前沿触发，使V o输出从低电平跳变到高电平时视为有效触发。
在输出延迟时间Tx之外和无VS的上跳变时，Vo保持低电平状态。
3 RR1 -- 输出延迟时间Tx的调节端4 RC1 -- 输出延迟时间Tx的调节端5 RC2 -- 触发封锁时间Ti的调节端6 RR2 -- 触发封锁时间Ti的调节端7 VSS -- 工作电源负端8 VRF I 参考电压及复位输入端。
人体感应模块 原理
人体感应模块原理人体感应模块是一种能够感知人体存在和移动的电子设备，通常被应用于安防领域、智能家居、灯控系统等领域。
其主要原理是通过接收和分析人体红外辐射信号来检测人体的位置和活动状态。
人体感应模块主要由红外传感器、信号处理电路和输出电路组成。
红外传感器是人体感应模块的核心部件，其工作原理是基于人体本身的辐射特性，尤其是人体在红外频段的辐射。
人体产生的红外辐射主要来自于体温的波长为9-14微米的辐射，通过红外传感器来接收这些辐射信号。
红外传感器通常采用具有双感应单元的热释电传感器（PIR），这两个单元孔径之间存在一个微小的时间差，当有人体经过时，由于人体不断移动，两个单元会在热辐射变化的同时产生不均匀突触。
基于差异信号的处理，可以有效地区分出人体辐射和其他背景辐射，从而实现对人体的准确检测。
红外传感器接收到人体辐射信号后，将其转换成电信号，然后将电信号输入到信号处理电路中。
信号处理电路对接收的信号进行放大、滤波和检测等处理，以提取出有效的人体信息。
信号处理电路通常采用运算放大器、滤波器、比较器等电路组成，通过调整这些电路的参数，可以实现对信号的精确处理和判断。
最后，人体感应模块的输出电路将处理好的信号发送到外部控制设备，比如安防系统、灯控系统等，以触发相应的动作或功能。
输出电路通常包括驱动电路和继电器等组件，通过控制开关、电机等器件来实现对外部设备的控制。
总的来说，人体感应模块的原理是基于红外辐射传感器对人体辐射信号的接收、信号处理电路对信号的处理和判断，以及输出电路将处理好的信号发送到外部设备。
通过这些信号的交互作用，人体感应模块可以实现对人体的精确检测和控制，为安防、智能家居等领域提供了便利和增强了生活的智能化程度。
人体红外感应模块--BISS0001
111BISS0001组成。
当有人出现在它的探测区，传感器便能探测到信号并把信号传给单片机，单片机再根据实际情况是否该开启器件设备或让房间的电器设备处于一种可开启状态。
另外，关于走廊及洗手问用灯情况，当晚上有人经过时, 人体红外感应到人便开启走廊用灯或者洗手间用灯。
热释人体红外模块电路如图2所示。
图2热释人体红外电路图上图中，R3为光敏电阻，用来检测环境照度。
当作为照明控制时，若环境较明亮，R3的电阻值会降低，使9脚的输入保持为低电平，从而封锁触发信号Vs。
SW1是工作方式选择开关，当SW1与1端连通时，芯片处于可重复触发工作方式；当SW1与2端连通时，芯片则处于不可重复触发工作方式。
图中R6可以调节放大器增益的大小，原厂图纸选10K，实际使用时可以用3K，可以提高电路增益改善电路性能。
输出延迟时间Tx由外部的R9和C7的大小调整，触发封锁时间Ti由外部的R10和C6的大小调整，R9/R10可以用470欧姆，C6/C7 可以选0.11U。
3.1.1 BISS0001 芯片介绍（小四号黑体）BISS0001是一款传感信号处理集成电路。
静态电流极小，配以热释电红外传感器和少量外围元器件即可构成被动式的热释电红外传感器。
广泛用于安防、自控等领域能。
特点：CMOS工艺数模混合具有独立的高输入阻抗运算放大器内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰内设延迟时间定时器和封锁时间定时器采用16脚DIP封装A W nil HCL KC2 胆咋5 ™/BESET3.1.1.1管脚图表3-1管脚说明工作原理BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。
以下图所示的不可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。
不可重复触发工作方式下的波形。
首先，根据实际需要，利用运算放大器0P1组成传感信号预处理电路，将信号放大。
然后耦合给运算放大器0P2，再进行第二级放大，同时将直流电位抬高为VM（疋0.5VDD）后，将输出信号V2送到由比较器COP1和C0P2组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Vs。
HC-SR501-人体红外感应模块-热释电-红外传感器要点
HC-SR501 人体红外感应模块1. 简介HC-SR501 人体红外感应模块是一种基于热释电传感器的红外感应模块，可以检测人体或动物的热量并输出电信号。
它广泛应用于安防、智能家居、自动化控制等领域。
2. 热释电传感器热释电传感器是一种能够检测物体热场变化的传感器。
它利用了材料本身的热电效应，将热能转化为电信号，实现对温度、热辐射等物理量的测量。
3. 红外感应原理HC-SR501 模块的红外感应原理基于热释电传感器的工作原理。
当室内有人体等物体经过时，人体会散发出热量，热量会引起模块内置的热释电传感器产生电信号，并通过模块的放大电路、滤波电路、比较电路最终输出数字信号。
4. 主要特点4.1 灵敏度高HC-SR501 模块能够检测到物体的微小热量变化，灵敏度高，能够实现快速、准确地检测人体或动物的运动。
4.2 可调节延时时间和感应距离HC-SR501 模块的延时时间和感应距离均可通过模块上的旋钮进行调节，可以根据实际需求进行灵活设置。
4.3 低功耗设计HC-SR501 模块采用低功耗设计，工作电流仅为 50uA，非常适合应用于电池供电系统。
4.4 两个触发模式可选HC-SR501 模块支持两种触发模式：自动循环触发模式和单次触发模式。
在自动循环触发模式下，模块会每隔一定时间自动检测是否有人体运动；在单次触发模式下，只有当检测到人体运动时才触发输出信号，适用于对电池寿命有要求的应用场合。
5. 技术参数•工作电压：DC 5V - 20V•工作电流：50uA•工作温度：-15℃ ~ +70℃•检测角度：120度锥形•检测距离：3米 ~ 7米可调•输出信号：高电平（3.3V）、低电平（0V）•触发模式：自动循环触发模式、单次触发模式•触发时间：约两秒钟（可调）6. 应用场景•安防系统：可用于入侵检测、区域控制等场合。
•智能家居：可用于自动开关灯、空调等设备，实现便捷、智能化的家居生活。
•自动化控制：可用于自动门、自动售货机、自动洗手间等领域。
人体红外传感器
人体红外传感器1．概述人体红外传感器是用来检测人或动物身体上发出的红外辐射的模块，最大测量范围为6m。
如果有人在量程内运动，DO引脚将会输出有效信号，板上的蓝色LED会被点亮。
本模块接口是蓝色色标，说明是双数字接口，需要连接到主板上的蓝色标识的接口。
2. 技术规格●工作电压： 5V DC●工作温度: -20℃~ + 70℃●输出电压: 5 V /高电平,0 V /低电平●触发信号: 5 V /高电平●保持时间: 2秒●检测角度: 120度●检测距离: 最大6米●尺寸: 51 x 24 x 18 mm (长x宽x高)3.功能特性●模块上有电位器，可以调节灵敏度；●内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰；●模块有两种工作模式，分为可重复触发和不可触发重复；●模块的白色区域是与金属梁接触的参考区域；●支持Arduino IDE编程, 并且提供运行库来简化编程；●支持mBlock图形化编程，适合全年龄用户；●使用RJ25接口连线方便；●模块化安装，兼容乐高系列；●配有接头支持绝大多数Arduino系列主控板。
4.引脚定义人体红外传感器模块有四个针脚的接头,每个针脚的功能如下表序号针脚介绍1 GND 地线2 5V 电源线3 Mode 检测模式设置引脚4 DO 数字信号输出引脚表 1 4-Pin 接口功能5.接线方式●RJ25连接由于人体红外传感器模块接口是蓝色色标，当使用RJ25接口时，需要连接到主控板上带有蓝色色标的接口。
以Makeblock Orion为例，可以连接到3，4，5，6号接口，如图图 1 人体红外传感器模块与Makeblock Orion连接图●杜邦线连接当使用杜邦线连接到Arduino Uno主板时，Mode 和 DO引脚需要链接到 DIGITAL（数字）引脚。
如下图所示图 2 人体红外传感器与 Arduino UNO 连接图6.编程指南●Arduino编程如果使用Arduino 编程，需要调用库Makeblock-Library-master 来控制人体红外传感器。
人体感应模块电路讲解
人体感应模块电路讲解
人体感应模块是一种应用广泛的电子模块，它通过检测周围环境中的人体红外辐射来实现对人体的感应，从而控制相关设备的开关。
人体感应模块电路通常由红外传感器、放大电路、滤波电路、比较电路和控制电路等组成。
红外传感器是人体感应模块中最基本的部分，它主要负责检测周围环境中的红外辐射，将检测到的信号转换成电信号。
接下来，放大电路会将红外传感器传回的微弱信号进行放大，以便后续的处理。
在放大电路之后，滤波电路会对信号进行滤波处理，以剔除一些噪声信号，确保信号的稳定性和准确性。
比较电路则是将经过滤波处理的信号与设定的阈值进行比较，一旦信号超过阈值，就会触发控制电路。
控制电路是人体感应模块中最关键的部分，它主要负责对外部设备进行控制。
当红外传感器检测到人体红外辐射时，通过放大、滤波和比较等处理后，控制电路就会输出一个高电平信号，从而触发外部设备的开关。
以上是人体感应模块电路的基本原理和组成，通过这些部分的协同工作，人体感应模块可以精准地感应到周围的人体，从而实现对外部设备的智能控制。
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HC-SR501 人体红外感应模块热释电红外传感器探头
完美版HC-SR501是基于红外线技术的自动控制模块，采用德国原装进口LHI778探头设计，灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，广泛应用于各类自动感应电器设备，尤其是干电池供电的自动控制产品。
•电气参数
产品型号HC--SR501人体感应模块
工作电压范围直流电压4.5-20V
静态电流<50uA
电平输出高3.3 V /低0V
触发方式L不可重复触发/H重复触发(默认重复触发)
延时时间0.5-200S(可调)可制作范围零点几秒-几十分钟
封锁时间 2.5S(默认)可制作范围零点几秒-几十秒
电路板外形尺寸32mm*24mm
感应角度<100度锥角
工作温度-15-+70度
感应透镜尺寸直径:23mm(默认)
功能特点：
1.全自动感应：当有人进入其感应范围则输入高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平。
输出低电平。
2.光敏控制(可选）：模块预留有位置，可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。
光敏控制为可选功能,出厂时未安装光敏电阻。
如果需要，请另行购买光敏电阻自己安装。
3.两种触发方式：L不可重复，H可重复。
可跳线选择，默认为H。
A.不可重复触发方式：即感应输出高电平后，延时时间一结束，输出将自动从高电平变为低电平。
B.可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围内活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。
4.具有感应封锁时间(默认设置：3-4秒)：感应模块在每一次感应输出后(高电平变为低电平)，可以紧跟着设置一个封锁时间，在此时间段内感应器不接收任何感应信号。
此功能可以实现(感应输出时间和封锁时间)两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。
5.工作电压范围宽：默认工作电压DC5V至20V
6.微功耗：静态电流65微安，特别适合干电池供电的电器产品。
7.输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。
使用说明：
1感应模块通电后有一分钟左右的初始化时间，在此时间模块会间隔地输出0-3次，一分钟后进入待机状态。
2. 应尽量避免灯光等干扰源近距离直射模块表面的透镜，以免引进干扰信号产生误动作；使用环境尽量避免流动的风，风也会对感应器造成干扰。
3. 感应模块采用双元探头，探头的窗口为长方形，双元（A元B元）位于较长方向的两端，当人体从左到右或从右到左走过时,红外光谱到达双元的时间、距离有差值，差值越大，感应越灵敏，当人体从正面走向探头或从上到下或从下到上方向走过时，双元检测不到红外光谱距离的变化，无差值，因此感应不灵敏或不工作；所以安装感应器时应使探头双元的方向与人体活动最多的方向尽量相平行，保证人体经过时先后被探头双元所感应。
为了增加感应角度范围，本模块采用圆形透镜，也使得探头四面都感应，但左右两侧仍然比上下两个方向感应范围大、灵敏度强，安装时仍须尽量按以上要求。
热释电传感器基本知识和使用中的常见问题
热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。
早在1938年，有人提出过利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视，直到六十年代，随着激光、红外技术的迅速发展，才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。
热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器，它可以作为红外激光的一种较理想的探测器。
它目标正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。
除了在我们熟知的楼道自动开关、防盗报警上得到应用外，在更多的领域应用前景看好。
比如：在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机。
电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的机构。
开启监视器或自动门铃上的应用。
结合摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等……。
您可以根据自己的奇思妙想，结合其它电路开发出更加优秀的新产品。
或自动化控制装置。
热释电传感器基本知识
热释电效应同压电效应类似，是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象。
热释电传感器是对温度敏感的传感器。
它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，在元件两个表面做成电极，在传感器监测范围内温度有ΔT的变化时，热释电效应会在两个电极上会产生电荷ΔQ，即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。
由于它的输出阻抗极高，在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。
热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失，即当环境温度稳定不变时，ΔT=0，则传感器无输出。
当人体进入检测区，因人体温度与环境温度有差别，产生ΔT，则有ΔT输出；若人体进入检测区后不动，则温度没有变化，传感器也没有输出了。
所以这种传感器检测人体或者动物的活动传感。
由实验证明，传感器不加光学透镜(也称菲涅尔透镜)，其检测距离小于2m，而加上光学透镜后，其检测距离可大于7m。
使用中应注意以下几点：
一、直流工作电压必须符合我们要求的数值，过高和过低都会影响模块性能，而且要求电源必须经过良好的稳压滤波，例如电脑USB电源、手机充电器电源、比较旧的9V的层叠电池都无法满足模块工作要求，建议客户用变压器的电源并经过三端稳压芯片稳压后再通过220UF和0.1UF的电容滤波后供电。
二、调试时人体尽量远离感应区域，有时虽然人体不在模块的正前方，但是人体离模块太近时模块也能感应到造成一直有输出，还有调试时人体不要触摸电路部分也会影响模块工作，比较科学的办法是将输出端接一个LED或者是万用表，把模块用报纸盖住，人离开这个房间，等2分钟后看看模块是否还是一直有输出？
三、模块不接负载时能正常工作，接上负载后工作紊乱，一种原因是因为电源容量很小负载比较耗电，负载工作时引起的电压波动导致模块误动作，另一种原因是负载得电工作时会产生干扰，例如继电器或者电磁铁等感性负载会产生反向电动势，315M发射板工作时会有电磁辐射等都会影响模块。
解决办法如下：A、电源部分加电感滤波。
B、采用负载和模块使用不同的电压的方法，例如：负载使用24V工作电压，模块使用12V工作电压，其间用三端稳压器隔离。
C: 使用更大容量的电源。
四、人体感应模块只能工作在室内并且工作环境应该避免阳光、强烈灯光直接照射，如果工作环境有强大的射频干扰，可以采用屏蔽措施。
若遇有强烈气流干扰，关闭门窗或阻止对流。
感应区尽量避免正对着发热电器和物体以及容易被风吹动的杂物和衣物。
五、人体感应模块建议安装在密封的盒里，否则可能一直会有输出信号。
六、如果要求人体感应模块的探测角度小于90度时，可以用不透明胶纸遮挡镜片或裁剪缩小镜片来实现。
七、人体感应模块采用双元探头，人体的手脚和头部运动方向与感应灵敏度有着密切的联系，而且红外模块的特性决定了无法精确控制感应距离。
八、模块中的探头（PIR）可以装焊在电路板的另一面。
也可将探头用双芯屏蔽线延长，长度应在20厘米以内为好。