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使用PIR传感器在GreenPak中的AN-1163人类感测自动门打开和关闭系统

内容

参考

对于相关的文件和软件,请访问:

https://www.dialog-semicondoduments.c亚博电竞菠菜om/products/greenpak.

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介绍

在本申请中,我们将解释如何为SLG46140V GreenPak IC打开并关闭自动门。我们使用了被动红外线(PIR)HC SR 501传感器,以检测门附近的人类的存在,然后使用GreenPak来控制L298N电机司机。拟议的设计在工业,办公室,大学,购物中心等方面具有广泛的应亚博国际官网平台网址用。

图1.自动门打开和关闭系统的流程图

解释

在这种设计中,PIR传感器检测基于发出的红外水平的人的存在。PIR传感器的输出用作GreenPak的模拟输入,从而处理输入并管理信号时序。

当PIR传感器输出高时,GreenPak将通过L298N电机驱动电路打开门。如果PIR输出超过6秒,则关闭门。

被动红外(PIR)运动检测器模块

PIR传感器测量从其视野中的物体辐射的红外水平。该应用笔记中使用的传感器的范围约为6米。PIR传感器能够感测运动,并且通常用于检测人类是否搬入或从传感器的范围内移动。它们很小,廉价,低功耗,易于使用和弹性。它们通常在家庭和企业中使用的电器和小工具中找到。它们通常被称为PIR,“被动红外线”,“热电”或“IR运动”传感器。所有具有高于绝对零的温度的物体以辐射形式发出热量,因为它在红外区域中是不可见的。对象的热量越热,辐射越多。被动红外传感器中的被动术语是指PIR传感器不会产生或辐射任何用于检测目的的能量的事实。他们通过检测其他物体给出的能量来解决。

当人类在PIR传感器的前方通过时,它将其体温转换为输出电压变化,并且这触发了检测。当检测到物体时,PIR传感器的输出引脚具有3.3V的电压电平。如果没有对象存在,则输出大约0V。PIR传感器如图2所示。

图2. PIR传感器

它有三个终端将其与GreenPak连接。每个终端的详细描述如表1所示。

表1. PIR传感器引脚函数

别针

姓名

功能

出去

输出

检测到红外辐射时输出3.3V的引脚

+

v +

连接到VDD(5V)

-

地面

连接到地面

L298N电机驱动器模块

这种双双向电机驱动器模块多窗口15包基于非常流行的L298双H桥电机驱动器IC。该模块允许用户在两​​个方向上轻松且独立地控制多达2a的两个电动机。它具有高于高达40V的高工作电压。它可以驱动两相步进电机,四相步进电机或两相直流电机。它具有高容量滤波电容器和续流二极管,可通过电感负载的反向电流损坏电路中的续流二极管,增强可靠性。它可以驱动5V-35V,其逻辑电平为5V。

电机驱动器执行的功能如表2所示。

表2. L298N电机驱动器的功能

输入3.

输入4.

行动

低的

低的

门仍然关闭

高的

低的

门打开

低的

高的

门关闭

高的

高的

门仍然开放

图3. L298N电机驱动器

框图

显示PIR传感器,GreenPak和L198N电机驱动器之间的连接的框图如下所示。

图4.连接框图

顺时针电机控制

当PIR传感器在其范围内传感物体时,它在其外引脚上输出高电平,其连接到GreenPak的PIN10。当PIN10上的电压上升到1V以上时,DFF4被时间,其通过POR(电源打开复位)到PIN4,该PIN4连接到使门打开的顺时针电机。

CNT1 / DLY1上的2秒钟上升沿延迟和逆变器2-L0创建了一个在经过2秒时重置DFF4的oneShot脉冲。

逆时针电机控制

ACMP输出上的6秒下降沿延迟由CNT0 / DLY0创建。

当该延迟块的输出下降时,P DLY块时钟DFF5中的下降沿检测器连接到另一个2秒的OneShot脉冲电路。

2位LUT2连接到PIN13,并且用于确保两个电动机同时不试图在相反方向上操作。此LUT确保逆时针电机只能在顺时针电机未尝试运行时运行。

图5.自动门控制系统的GreenPak设计

结论

在此应用笔记中,我们设计了一种使用SLG46140V GreenPak IC作为控制单元的被动红外自动门控制系统。少量IC证明能够正确准确地执行此任务。GreenPak能够使用剩下的多个组件块实现此解决方案,这意味着设计人员可以在必要时向GreenPak设计添加其他功能。

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所提出的设计可用于以下应用程序:亚博国际官网平台网址

  1. 在医院和科学实验室中,自动门可用于通过确保门仍然关闭,同时减少交叉污染的风险,因为人们不需要处理门来传递它们。
  2. 对于轮椅和其他残疾人的人来说,自动门是必需品,因为传统的门可能难以为身体残疾的人开放。
  3. 自动门可用于仓库等设施,人们经常拥有他们的手满,通过使人们更容易到来,有助于安全和效率。

硬件图片

图6.硬件演示