ZHCAD57 September   2023 MSPM0L1306

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1PIR 设计说明
    1. 1.1 PIR 传感器
    2. 1.2 PIR 信号链
      1. 1.2.1 传统运动检测信号链设计
      2. 1.2.2 无电容器信号链设计
  5. 2硬件及原理图
    1. 2.1 MSPM0L1306
    2. 2.2 MSPM0 PIR Boosterpack
      1. 2.2.1 原理图
  6. 3软件
    1. 3.1 软件架构
    2. 3.2 软件流程图
    3. 3.3 数据处理
      1. 3.3.1 数字信号调节
      2. 3.3.2 使用低通滤波器处理温漂
      3. 3.3.3 尖峰和噪声
      4. 3.3.4 运动检测功能
  7. 4结果
    1. 4.1 功率曲线和电流消耗
    2. 4.2 检测性能
      1. 4.2.1 距离: 5 米（16.4 英尺）
      2. 4.2.2 距离: 9 米（29.5 英尺）
      3. 4.2.3 距离: 10 米（32.8 英尺）
  8. 5总结
  9. 6参考

1.2.1 传统运动检测信号链设计

图 1-4 展示了传统 PIR 运动检测器信号链。PIR 传感器的信号经过一系列增益带通滤波器（通常包含直流阻断电容器）馈送到一组比较器以进行低侧和高侧波形检测（用作窗口比较器）。

GUID-C348236A-D4D7-4B5C-900E-72FC48C19661-low.png图 1-4 传统 PIR 信号链

如简介中所述，此信号链是固定且受限的。对于带通滤波器，需专门针对特定的检测范围和运动速度来配置增益和截止频率。典型截止频率约为 0.7Hz 至 30Hz，总体信号增益可高达 1000 倍。

我们在调查过程中发现此信号链的另一个缺点是，这些直流滤波电容器实际上会成为信号链中非常大的噪声源。陶瓷表面贴装电容器通常由钛酸钡制成，而钛酸钡具有压电效应，这意味着任何噪声或振动实际上都会在电容器上产生小噪声信号。处于如此低频率的钽电容器也会给信号带来噪声。在信号链中将此噪声与高达 1000 倍的增益耦合可能会返回非常差的信噪比。在图 1-5 中，PIR 传感器的信号被馈入上述信号链以及使用 MSP 并联的无电容器信号链。使用无电容器电路时，更容易看到运动信号。

GUID-A47D30B5-9E99-41C8-AB34-FB7CD6C9D6EB-low.png图 1-5 传统信号链与无电容器信号链的比较