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本文主要是關(guān)于BISS0001的相關(guān)介紹，并著重對(duì)基于BISS0001的防盜報(bào)警電路設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳盡的闡述。
BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號(hào)處理集成電路，它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動(dòng)式的熱釋電紅外開(kāi)關(guān)，可以自動(dòng)快速開(kāi)啟燈、蜂鳴器、自動(dòng)門(mén)等裝置。
它能自動(dòng)快速開(kāi)啟各類(lèi)白炙燈、熒光燈、蜂鳴器、自動(dòng)門(mén)、電風(fēng)扇、烘干機(jī)和自動(dòng)洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、賓館、商場(chǎng)、庫(kù)房及家庭的過(guò)道等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動(dòng)燈光、照明和報(bào)警系統(tǒng)。功能敘述CMOS數(shù)模混合專(zhuān)用集成電路。具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器，可與多種傳感器匹配，進(jìn)行信號(hào)與處理。雙向鑒幅器，可有效抑制干擾。內(nèi)設(shè)延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器，結(jié)構(gòu)新穎，穩(wěn)定可靠，調(diào)解范圍寬。內(nèi)置參考電壓。工作電壓范圍2V~6V采用16腳DIP和SOP封裝。APPLICATION APPLICATION APPLICATION APPLICATION產(chǎn)品應(yīng)用用于多種傳感器和延時(shí)控制器。
1．被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器
在電子防盜的產(chǎn)品中，被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器的應(yīng)用非常廣泛，因其技術(shù)性能穩(wěn)定、工作可靠，可探測(cè)1—5米的人體入侵，深受電子專(zhuān)業(yè)用戶的歡迎。
在自然界，任何高于絕對(duì)溫度（一273℃）的物體，都會(huì)產(chǎn)生紅外光譜，不同溫度的物體，其釋放的紅外線波長(zhǎng)與溫度的高低是相關(guān)的。人的體溫，一般恒定在37℃，所以人體會(huì)發(fā)出波長(zhǎng)為10？m左右的紅外線。被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器，就是以探測(cè)人體發(fā)射的l09m紅外線進(jìn)行工作的。
被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器，由兩部分組成，一是熱釋電紅外傳感器（PIR），它能將波長(zhǎng)8m-12m之間的紅外信號(hào)，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并能對(duì)自然界中的白光有抑制作用。另外一個(gè)組成器件，就是菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡的作用是聚焦，即將人體的熱釋電紅外信號(hào)聚焦再進(jìn)行折射或反射到PIR上，使其PIR產(chǎn)生變化的信號(hào)。為了只對(duì)熱釋紅外傳感器的輻射信號(hào)敏感，在它的輻射照面上，置有菲涅爾透鏡的濾光片（照片左上角是打開(kāi)塑料蓋的傳感器，直徑約10mm）。
熱釋電紅外探測(cè)器中的紅外，是由兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元件組成的，且制作的兩個(gè)電極，其極化的方向正好反向，使得環(huán)境的背景輻射光，在熱釋紅外傳感器中的效應(yīng)相互抵消，使探測(cè)器無(wú)信號(hào)輸出。一旦探測(cè)器探測(cè)到人體的紅外信號(hào)，通過(guò)菲涅透鏡聚焦，其探測(cè)器才有輸出信號(hào)。
使用被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器時(shí)，應(yīng)注意以F事項(xiàng)：探測(cè)器只能安裝在室內(nèi)，且應(yīng)離地面約2—2.2米，向下傾斜角為15°。因探測(cè)器探測(cè)人體的靈敏度是和人的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，即對(duì)人的徑向移動(dòng)反應(yīng)最不敏感，而對(duì)人的橫切方向（垂直方向）移動(dòng)最為敏感，所以應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)選擇合適的位置，以求得探測(cè)器的最佳檢測(cè)靈敏度。再有，安裝的探測(cè)器和被探測(cè)的人體之間，不得間隔家具、窗簾、玻璃等物體，且遠(yuǎn)離冰箱、火爐的空氣溫度變化敏感的地方。環(huán)境溫度和人的體溫接近時(shí)，其探測(cè)分辨率會(huì)明顯下降。
2．BISS0001芯片和熱釋電探測(cè)器的組合應(yīng)用實(shí)例
下圖電路的功能是倉(cāng)庫(kù)無(wú)人值守的調(diào)頻系統(tǒng)防盜報(bào)警器。該電路由三部分組成：（1）被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器PIR．（2）由紅外熱釋電處理芯片BISSOO01組成的熱釋電紅外開(kāi)關(guān)信號(hào)I（3）無(wú)線語(yǔ)音（口‘哨’音）調(diào)頻發(fā)射和無(wú)線接收?qǐng)?bào)警電路等組成。即使倉(cāng)庫(kù)管理人員，遠(yuǎn)離倉(cāng)庫(kù)，都能發(fā)現(xiàn)有盜賊入侵貴重物品的倉(cāng)庫(kù)。
下圖（a）的左端是一個(gè)被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器的電路（符號(hào)PIR），它僅有三個(gè)端子D、S、G，其中D接電源（+5v），G接地，S為探測(cè)器的信號(hào)輸出端。只要讀者熟悉了圖2的BISOO01內(nèi)部功能，再看下圖（）a的中部BISOO01的熱釋電紅外開(kāi)關(guān)信號(hào)處理電路，就不困難的，所以這里僅扼要介紹其電路的工作流程。BISOO01的⑨腳（vc端），外接R2和R3的分壓信號(hào)，是高電位，以確保觸發(fā)控制端vc始終處于可觸發(fā)的控制狀態(tài)。當(dāng)PIR有信號(hào)輸出（小信號(hào)）送到BISOO01的14腳時(shí)，其內(nèi)部放大器OPl（見(jiàn)圖2）將熱釋電紅外傳感器的輸出信號(hào)，作第一級(jí)放大，然后由電容C3和電阻R6耦合給BISOO01的13腳，經(jīng)內(nèi)部放大器COP2進(jìn)行第二級(jí)放大，再經(jīng)內(nèi)部的電壓比較器COP1和COP2雙向鑒幅器處理后，輸出有效觸發(fā)信號(hào)vs（見(jiàn)圖2中的標(biāo)注），去啟動(dòng)BISOO01內(nèi)部的延遲時(shí)間定時(shí)器，然后由②腳（控制信號(hào)輸出端）的輸出信號(hào)（即BISOO01的輸出信號(hào)）去觸發(fā)語(yǔ)言芯片IC1工作。BISOO01的①腳可外接工作方式選擇開(kāi)關(guān)，這里直接與電源連通，芯片一直處于可重復(fù)觸發(fā)的狀態(tài)，使報(bào)警電路一直處于工作方式。圖中的R6，可以調(diào)節(jié)BIS0001內(nèi)部放大器增益的大小。輸出延遲時(shí)間TX可由⑥腳和⑤腳外接的R9和C7的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)；觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti可由③腳和④腳外接Rl0和C6的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。
下圖（a）的右部電路是無(wú)線語(yǔ)音（口哨音）調(diào)頻發(fā)射電路。只需把下圖（a）電路，即PIR、BISOOOI和調(diào)頻發(fā)射電路的整體置于無(wú)人值守的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)。再把下圖（b）的無(wú)線接收電路，置于遠(yuǎn)離倉(cāng)庫(kù)值守人員處。一旦PIR探測(cè)到有竊賊進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)，值守人員的接收機(jī)會(huì)立刻收到報(bào)警信號(hào)而發(fā)出口哨音，這時(shí)倉(cāng)庫(kù)值守人員可立刻采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。
調(diào)頻發(fā)射電路中的IC1（TM-801A）是口哨音的語(yǔ)音片。正常時(shí)，BIS0001的②腳V0為低電平（無(wú)數(shù)狀態(tài)），此時(shí)IC1因觸發(fā)端TG為低電平而不工作，此時(shí)電路耗電甚微。當(dāng)有人人侵倉(cāng)庫(kù)時(shí)，V0轉(zhuǎn)為高電平（有效狀態(tài)），其高電平信號(hào)加到IC1觸發(fā)控制端TG，使其IC1被觸發(fā)而發(fā)出口哨聲（如抓賊），然后通過(guò)BG1管加到IC2（FD400）的⑤腳將口哨聲發(fā)射出去。
置于倉(cāng)庫(kù)管員中的接收機(jī)解調(diào)電路下圖（b），該圖中的IC3（JD400與FD400配套使用）收到IC2發(fā)射的調(diào)頻信號(hào)后，經(jīng)IC3解調(diào)送到后級(jí)的音頻放大電路，由喇叭發(fā)出口哨聲。
對(duì)下圖電路只需略加修改，即可制成其它功能電路，例如不用圖中收發(fā)電路，再將下圖（a）中的R3改為光敏電阻，就可用來(lái)檢測(cè)環(huán)境光的照度；還可外加繼電器電路，制成夜間自動(dòng)點(diǎn)亮的照明燈。
電路結(jié)構(gòu)及主要元器件選擇：
該熱釋電紅外延時(shí)照明控制器由電源電路、紅外延時(shí)控制電路和控制執(zhí)行電路組成。其中，電源電路由電源變壓器T、整流二極管VD1～VD4、濾波電容C7、C9、旁路電容C8、三端穩(wěn)壓集成電路IC2組成。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，T常選用220V／9V、5VA小型優(yōu)質(zhì)電源變壓器；VD1～VD4選用IN4001型硅整流二極管；IC2選用LM7805型三端穩(wěn)壓集成電路。220V交流電通過(guò)降壓、整流、濾波和穩(wěn)壓后形成穩(wěn)定的＋5V直流電壓給整個(gè)控制電路供電。
紅外延時(shí)控制電路由熱釋電紅外傳感器PIR、靈敏度電位器RP1、熱釋電紅外傳感信號(hào)處理集成電路BISS00O1（IC1）及延時(shí)元件R1、C2、電位器RP2、光敏電阻RG等外圍元件組成。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，PIR常選用P2288、PH5324、LH1956型等熱釋電紅外傳感器，為了提高PIR傳感器感受紅外線的靈敏度，在傳感器前應(yīng)加裝配套的拋物面形或半球形的菲涅耳透鏡；RG選用MG45型等光敏電阻，且要求亮電阻與暗電阻相差倍數(shù)越大越好；RP1、RP2選用WSW型有機(jī)實(shí)心微調(diào)電位器。
控制執(zhí)行電路由電子開(kāi)關(guān)VT、固態(tài)繼電器SSR和照明燈具H組成。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，VT常選用9013型硅NPN三極管，要求β≥100；SSR選用JCX－2F－DC5V型過(guò)零緊湊型固態(tài)繼電器；H可根據(jù)需要選用100W以下的白熾燈泡。
工作原理：
電路通電后，當(dāng)無(wú)人進(jìn)人熱釋電傳感器PIR監(jiān)控范圍時(shí)，熱釋電紅外傳感信號(hào)處理集成電路BISS0001處于復(fù)位狀態(tài)，控制信號(hào)輸出端（第2腳）Vo輸出低電平，電子開(kāi)關(guān)VT處于截止?fàn)顟B(tài)，固態(tài)繼電器SSR關(guān)斷，照明燈具H不亮，控制器處于監(jiān)控狀態(tài)。
當(dāng)有人進(jìn)人熱釋電傳感器PIR監(jiān)控范圍并移動(dòng)時(shí)，PIR可將人體散發(fā)出的紅外線變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，輸出信號(hào)頻率為0.1～10Hz。
RP2與RG組成光控電路，白天光敏電阻RG受自然光照射呈現(xiàn)低電阻，當(dāng)BISS0001第9腳電平Vo＜02VDD時(shí)，觸發(fā)禁止，BISSO00l等后級(jí)電路不工作，照明燈具H不亮。晚上或環(huán)境光線較暗時(shí)，RG阻值增大，當(dāng)BISSOOOI第9腳電平玩＞0．2Vpp時(shí)，BISSOOOI處于監(jiān)控狀態(tài)，輸出端％仍為低電平。如果此時(shí)有人在PIR監(jiān)控范圍內(nèi)移動(dòng)，PIR便輸出隨人體移動(dòng)而變化的電信號(hào)，通過(guò)RP1送人BISS00O1芯片內(nèi)部獨(dú)立高輸人阻抗運(yùn)算放大器OP1的輸入端11N+（第14腳），經(jīng)OP1前置放大后，由第16腳輸出，經(jīng)C4耦合到第13腳2IN-端，再經(jīng)芯片內(nèi)部第2級(jí)運(yùn)算放大器OP2進(jìn)行放大，然后經(jīng)芯片內(nèi)部雙向鑒幅器處理，輸出有效觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)芯片內(nèi)部的延時(shí)定時(shí)器TX，最后由狀態(tài)控制器從BISSO001第2腳輸出高電平控制信號(hào)，使電子開(kāi)關(guān)VT導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)固態(tài)繼電器SSR開(kāi)通，照明燈具H點(diǎn)亮發(fā)光。
BISS0001第2腳輸出高電平控制信號(hào)時(shí)間等于電路的延時(shí)時(shí)間，它由延時(shí)元件R1與C2的時(shí)間常數(shù)決定，圖所示時(shí)間為15s。由于芯片第1腳接高電平，電路處于允許重復(fù)觸發(fā)狀態(tài)，即在延時(shí)時(shí)間（15s）內(nèi)，只要人稍微移動(dòng)一下，電路就重新被觸發(fā)，第2腳再輸出一個(gè)脈寬為15s的高電平信號(hào)。所以只要有人在浴室內(nèi)，照明燈具H將始終被點(diǎn)亮。只有人離開(kāi)后，延時(shí)15s后，電路復(fù)位，照明燈具H自動(dòng)熄滅。
