TDH98072集成塊功能的應(yīng)用拓展

【摘要】本文介紹了熱釋電紅外線傳感專用器件TDH98072的應(yīng)用，基于該集成塊的優(yōu)點被廣泛的應(yīng)用于家庭樓道、小區(qū)、酒店的節(jié)能燈、報警電路、自動水閥、濕度檢測等電路中。本文介紹該集成塊在節(jié)能燈、聲光報警和自動水閥電路中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】釋電紅外線傳感專用器件；TDH98072集成塊；功能拓展電路設(shè)計

本文介紹一種新穎的熱釋電傳感集成塊——TDH98072，它將多種日常生活中的電路集成于一身，具有功能齊全、體積小、功耗低、可靠性高、價格低廉、使用方便等優(yōu)點。

一、設(shè)計方案

結(jié)合生活實際需要綜合各類傳感器處理電路的優(yōu)缺點，兼顧可行性、可靠性和經(jīng)濟性等因素，本文推薦使用TDH98072集成塊作為處理器信號處理電路，以TDH98072為中心組成的應(yīng)用電路一般應(yīng)包括穩(wěn)壓電路部分、PIR傳感器、TDH98072信號處理集成塊、信號驅(qū)動顯示單元組成。

二、TDH98072的應(yīng)用

2.1 TDH98072集成塊簡介

TDH98072是一種新穎的熱釋電紅外線傳感專用器件。該電路以PIR傳感輸入，輸出電流很大，可以直接驅(qū)動可控硅、繼電器。另外，該電路采用CMOS工藝制造，工作時靜態(tài)電流小于1mA。用該電路組裝的控制電路（如節(jié)能燈電路），具有電路簡潔、調(diào)試簡單、可靠性高等優(yōu)點。

2.1.1 TDH98072的外形及引腳排列

2.1.2 TDH98072的各引腳功能

TDH98072有兩個輸出端10和11腳。這兩個輸出端的輸出電流及電平都不相同，10腳的最大輸出電流為15mA，輸出電平為低電平；11腳的最大輸出電流為5mA，輸出電平為高電平。2管腳，內(nèi)部整流、放大，輸出端輸出一個控制信號，觸發(fā)控制電路。6、8腳外接元件為輸出端延時定時元件。延時時間t=1.1RC。9腳外接電阻CDS是光敏電阻，其主要作用是在環(huán)境較亮時關(guān)閉輸出端，以節(jié)省電能（如果不是用于控制電燈，可以把9腳通過一個2.2MΩ的電阻接在正電源上）。

元件選擇：光敏電阻應(yīng)選擇亮阻（在較亮環(huán)境時的阻值）小于100KΩ，暗阻大于3.3MΩ的產(chǎn)品，熱釋紅外線探頭PIR可以選擇任意一種小型熱釋探頭。

安裝注意事項：電路部分應(yīng)放在絕緣盒中，以免被電擊；熱釋探頭PIR應(yīng)盡量靠近TDH98072安裝，否則易被外來信號干擾，引起誤觸發(fā)。

2.2 TDH98072集成塊典型應(yīng)用——節(jié)能燈電路

三、TDH98072功能應(yīng)用拓展

3.1 聲光報警電路

3.1.1 KD9300音樂集成塊

音樂集成電路一般是將音樂做在一塊集成電路里面，只需將一個非常簡單的電壓加在集成塊的一個觸發(fā)引腳上，就可以激發(fā)它將里面的音樂播放出來。KD-9300是一種極常用的音樂集成電路，采用軟封裝技術(shù)，外形如圖3.1.1所示，在芯片的下方有四個焊片引腳，中央有四個焊盤，用來外接一只聲音放大的三極管，之所以有四個焊盤，是為了方便各種不同引腳排列，在芯片的右上方還有兩個接電阻的焊盤，這個電阻在這里是用來調(diào)節(jié)聲音播放的快慢的。

如圖3.1.1所示報警發(fā)聲單元原理如下：當PIR紅外線探頭監(jiān)測不到人體紅外線信號，報警發(fā)聲單元不工作；當PIR紅外線探頭監(jiān)測到人體紅外線信號時，TDH98072集成塊的10號管腳輸出15毫安電流激發(fā)集成塊KD9300的3號管腳輸出變化的音樂電流，經(jīng)過三極管的放大就可以驅(qū)動揚聲器Y輸出110報警聲音。

3.1.2 警燈驅(qū)動單元

發(fā)生報警時，使兩個警燈交替閃亮，周期0.5s以增加報警時的緊迫感。（電路參看3.1.3）警燈驅(qū)動單元由555定時器4管腳復位端接高電平時，警燈開始交替閃亮。當555集成塊輸出高電平，同時PIR紅外感應(yīng)探頭檢測到人體信號由集成塊TDH98072的10號管腳輸出高電平，兩路信號經(jīng)與門G1輸出高電平，經(jīng)三極管T2進行功率放大，使警燈HL2亮；當555集成塊輸出低電平，同時PIR紅外感應(yīng)探頭檢測到人體信號由集成塊TDH98072的10號管腳輸出高電平，兩路信號經(jīng)非門處理再由與非門G2處理輸出高電平，經(jīng)三極管T1 進行功率放大，使警燈HL1亮。如此往復兩個燈交替閃亮模仿警燈的閃爍效果并結(jié)合揚聲器警笛聲音。

3.1.3 聲光報警電路總電路圖

3.1.4 元器件選擇

元器件材料 大小 元器件 材料大小元器件型號名稱

R1.R9.R14碳膜電阻47kΩC2電解電容33uF/15vG3非門

R2.R4碳膜電阻15kΩC3陶瓷電容0.047uFG1.G2與非門

R3碳膜電阻320kΩ C4陶瓷電容10uFHL1HL210w/12v

R6碳膜電阻4.7kΩ C5陶瓷電容47uFY8w/12v

R7.R10.R11碳膜電阻1kΩ C6電解電容100uF/15vIC1TDH98072

R13.R15.R16R17碳膜電阻5.1kΩ C7電解電容1uF/15vIC2555集成塊

R12碳膜電阻2kΩ C8電解電容41uF/15vIC3KD9300

R8碳膜電阻300ΩC9電解電容470uF/15vT1.T2與門

R18碳膜電阻27ΩC10電解電容0.1uF/15vT3非門

C1陶瓷電容0.01uFC11電解電容51uF/15v

PIR為一種熱釋電紅外線傳感專用器件（熱釋電紅外線探頭）；Rw為滑線變阻器其最大值為1MΩ。

3.1.5 元器件參數(shù)計算

1、設(shè)計要求發(fā)生盜情時延時1-10S發(fā)生報警。

∵t=1.1RC

∴t=1.1R1·C1+1.1（R6+Rw）C5

=1.1×47kΩ×0.01uF+1.1（4.7kΩ+1MΩ）

≈6S

結(jié)論：當Rw取最大阻值時，延時為6S；即：通過調(diào)節(jié)Rw、R1、C1、R6、C5就可以控制延時的長短。

2、發(fā)生報警時兩個警燈交替閃亮，T=0.5S

由T=tp1+tp2=0.7（R11+2R12）C 設(shè)R11=1kΩ、R12=2kΩ

于是，有0.5=0.7（1+2×2）1000C

解，得C≈51uF（即：聲光報警電路總電路圖中C11=51uF）

結(jié)論：改變R11、R12或C的大小即可以改變警燈的周期。

3.2 自動水閥電路

熱釋電紅外線傳感專用器件——集稱塊TDH98072功能強大、應(yīng)用廣泛。它不僅可以用做節(jié)能電燈和聲光報警電路，而且還可以用做自動水閥的控制源。圖3.2.1是一個自動水閥電路。當PIR紅外線探頭檢測到人體紅外線信號時，電磁閥自動打開水龍頭放水，反之，當PIR紅外線探頭檢測不到人體紅外線信號時電磁閥不打開，水龍頭無水流流下。

結(jié)語

在日常生活中，熱釋電紅外線傳感專用器件TDH98072集成塊不僅可以在家庭樓道、小區(qū)、酒店作為節(jié)能燈和報警電路的控制系統(tǒng)使用；而且當把PIR紅外線探頭換做濕度或煙霧傳感器時，TDH98072集稱塊的后續(xù)電路略加改動后，TDH98072熱釋電紅外線傳感集成塊還可以用做濕度檢測電路的信號處理系統(tǒng)，用來檢測土壤濕度、嬰兒尿布干濕程度；以及檢測火情和空氣質(zhì)量等。此外，由于TDH98072集成塊功能強大、電路簡潔、調(diào)試簡單、可靠性高、價格便宜，使用方便在航天飛行、國防科技和水下及地面機器人作業(yè)等方面都有廣泛應(yīng)用。