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【摘要】本文介绍了热释电红外线传感专用器件TDH98072的应用，基于该集成块的优点被广泛的应用于家庭楼道、小区、酒店的节能灯、报警电路、自动水阀、湿度检测等电路中。本文介绍该集成块在节能灯、声光报警和自动水阀电路中的应用。
【关键词】释电红外线传感专用器件；TDH98072集成块；功能拓展电路设计
本文介绍一种新颖的热释电传感集成块——TDH98072，它将多种日常生活中的电路集成于一身，具有功能齐全、体积小、功耗低、可靠性高、价格低廉、使用方便等优点。
一、设计方案
结合生活实际需要综合各类传感器处理电路的优缺点，兼顾可行性、可靠性和经济性等因素，本文推荐使用TDH98072集成块作为处理器信号处理电路，以TDH98072为中心组成的应用电路一般应包括稳压电路部分、PIR传感器、TDH98072信号处理集成块、信号驱动显示单元组成。
二、TDH98072的应用
2.1 TDH98072集成块简介
TDH98072是一种新颖的热释电红外线传感专用器件。该电路以PIR传感输入，输出电流很大，可以直接驱动可控硅、继电器。另外，该电路采用CMOS工艺制造，工作时静态电流小于1mA。用该电路组装的控制电路（如节能灯电路），具有电路简洁、调试简单、可靠性高等优点。
2.1.1 TDH98072的外形及引脚排列
2.1.2 TDH98072的各引脚功能
TDH98072有两个输出端10和11脚。这两个输出端的输出电流及电平都不相同，10脚的最大输出电流为15mA，输出电平为低电平；11脚的最大输出电流为5mA，输出电平为高电平。2管脚，内部整流、放大，输出端输出一个控制信号，触发控制电路。6、8脚外接元件为输出端延时定时元件。延时时间t=1.1RC。9脚外接电阻CDS是光敏电阻，其主要作用是在环境较亮时关闭输出端，以节省电能（如果不是用于控制电灯，可以把9脚通过一个2.2MΩ的电阻接在正电源上）。
元件选择：光敏电阻应选择亮阻（在较亮环境时的阻值）小于100KΩ，暗阻大于3.3MΩ的产品，热释红外线探头PIR可以选择任意一种小型热释探头。
安装注意事项：电路部分应放在绝缘盒中，以免被电击；热释探头PIR应尽量靠近TDH98072安装，否则易被外来信号干扰，引起误触发。
2.2 TDH98072集成块典型应用——节能灯电路
三、TDH98072功能应用拓展
3.1 声光报警电路
3.1.1 KD9300音乐集成块
音乐集成电路一般是将音乐做在一块集成电路里面，只需将一个非常简单的电压加在集成块的一个触发引脚上，就可以激发它将里面的音乐播放出来。KD-9300是一种极常用的音乐集成电路，采用软封装技术，外形如图3.1.1所示，在芯片的下方有四个焊片引脚，中央有四个焊盘，用来外接一只声音放大的三极管，之所以有四个焊盘，是为了方便各种不同引脚排列，在芯片的右上方还有两个接电阻的焊盘，这个电阻在这里是用来调节声音播放的快慢的。
如图3.1.1所示报警发声单元原理如下：当PIR红外线探头监测不到人体红外线信号，报警发声单元不工作；当PIR红外线探头监测到人体红外线信号时，TDH98072集成块的10号管脚输出15毫安电流激发集成块KD9300的3号管脚输出变化的音乐电流，经过三极管的放大就可以驱动扬声器Y输出110报警声音。
3.1.2 警灯驱动单元
发生报警时，使两个警灯交替闪亮，周期0.5s以增加报警时的紧迫感。（电路参看3.1.3）警灯驱动单元由555定时器4管脚复位端接高电平时，警灯开始交替闪亮。当555集成块输出高电平，同时PIR红外感应探头检测到人体信号由集成块TDH98072的10号管脚输出高电平，两路信号经与门G1输出高电平，经三极管T2进行功率放大，使警灯HL2亮；当555集成块输出低电平，同时PIR红外感应探头检测到人体信号由集成块TDH98072的10号管脚输出高电平，两路信号经非门处理再由与非门G2处理输出高电平，经三极管T1 进行功率放大，使警灯HL1亮。如此往复两个灯交替闪亮模仿警灯的闪烁效果并结合扬声器警笛声音。
3.1.3 声光报警电路总电路图
3.1.4 元器件选择
元器件 材料 大小 元器件 材料 大小 元器件 型号名称
R1.R9.R14 碳膜电阻 47kΩ C2 电解电容 33uF/15v G3 非门
R2.R4 碳膜电阻 15kΩ C3 陶瓷电容 0.047uF G1.G2 与非门
R3 碳膜电阻 320kΩ C4 陶瓷电容 10uF HL1HL2 10w/12v
R6 碳膜电阻 4.7kΩ C5 陶瓷电容 47uF Y 8w/12v
R7.R10.R11 碳膜电阻 1kΩ C6 电解电容 100uF/15v IC1 TDH98072
R13.R15.R16R17 碳膜电阻 5.1kΩ C7 电解电容 1uF/15v IC2 555集成块
R12 碳膜电阻 2kΩ C8 电解电容 41uF/15v IC3 KD9300
R8 碳膜电阻 300Ω C9 电解电容 470uF/15v T1.T2 与门
R18 碳膜电阻 27Ω C10 电解电容 0.1uF/15v T3 非门
C1 陶瓷电容 0.01uF C11 电解电容 51uF/15v
PIR为一种热释电红外线传感专用器件（热释电红外线探头）；Rw为滑线变阻器其最大值为1MΩ。
3.1.5 元器件参数计算
1、设计要求发生盗情时延时1-10S发生报警。
∵t=1.1RC
∴t=1.1R1·C1+1.1（R6+Rw）C5
=1.1×47kΩ×0.01uF+1.1（4.7kΩ+1MΩ）
≈6S
结论：当Rw取最大阻值时，延时为6S；即：通过调节Rw、R1、C1、R6、C5就可以控制延时的长短。
2、发生报警时两个警灯交替闪亮，T=0.5S
由T=tp1+tp2=0.7（R11+2R12）C 设R11=1kΩ、R12=2kΩ
于是，有0.5=0.7（1+2×2）1000C
解，得C≈51uF（即：声光报警电路总电路图中C11=51uF）
结论：改变R11、R12或C的大小即可以改变警灯的周期。
3.2 自动水阀电路
热释电红外线传感专用器件——集称块TDH98072功能强大、应用广泛。它不仅可以用做节能电灯和声光报警电路，而且还可以用做自动水阀的控制源。图3.2.1是一个自动水阀电路。当PIR红外线探头检测到人体红外线信号时，电磁阀自动打开水龙头放水，反之，当PIR红外线探头检测不到人体红外线信号时电磁阀不打开，水龙头无水流流下。
结语
在日常生活中，热释电红外线传感专用器件TDH98072集成块不仅可以在家庭楼道、小区、酒店作为节能灯和报警电路的控制系统使用；而且当把PIR红外线探头换做湿度或烟雾传感器时，TDH98072集称块的后续电路略加改动后，TDH98072热释电红外线传感集成块还可以用做湿度检测电路的信号处理系统，用来检测土壤湿度、婴儿尿布干湿程度；以及检测火情和空气质量等。此外，由于TDH98072集成块功能强大、电路简洁、调试简单、可靠性高、价格便宜，使用方便在航天飞行、国防科技和水下及地面机器人作业等方面都有广泛应用。
【关键词】释电红外线传感专用器件；TDH98072集成块；功能拓展电路设计
本文介绍一种新颖的热释电传感集成块——TDH98072，它将多种日常生活中的电路集成于一身，具有功能齐全、体积小、功耗低、可靠性高、价格低廉、使用方便等优点。
一、设计方案
结合生活实际需要综合各类传感器处理电路的优缺点，兼顾可行性、可靠性和经济性等因素，本文推荐使用TDH98072集成块作为处理器信号处理电路，以TDH98072为中心组成的应用电路一般应包括稳压电路部分、PIR传感器、TDH98072信号处理集成块、信号驱动显示单元组成。
二、TDH98072的应用
2.1 TDH98072集成块简介
TDH98072是一种新颖的热释电红外线传感专用器件。该电路以PIR传感输入，输出电流很大，可以直接驱动可控硅、继电器。另外，该电路采用CMOS工艺制造，工作时静态电流小于1mA。用该电路组装的控制电路（如节能灯电路），具有电路简洁、调试简单、可靠性高等优点。
2.1.1 TDH98072的外形及引脚排列
2.1.2 TDH98072的各引脚功能
TDH98072有两个输出端10和11脚。这两个输出端的输出电流及电平都不相同，10脚的最大输出电流为15mA，输出电平为低电平；11脚的最大输出电流为5mA，输出电平为高电平。2管脚，内部整流、放大，输出端输出一个控制信号，触发控制电路。6、8脚外接元件为输出端延时定时元件。延时时间t=1.1RC。9脚外接电阻CDS是光敏电阻，其主要作用是在环境较亮时关闭输出端，以节省电能（如果不是用于控制电灯，可以把9脚通过一个2.2MΩ的电阻接在正电源上）。
元件选择：光敏电阻应选择亮阻（在较亮环境时的阻值）小于100KΩ，暗阻大于3.3MΩ的产品，热释红外线探头PIR可以选择任意一种小型热释探头。
安装注意事项：电路部分应放在绝缘盒中，以免被电击；热释探头PIR应尽量靠近TDH98072安装，否则易被外来信号干扰，引起误触发。
2.2 TDH98072集成块典型应用——节能灯电路
三、TDH98072功能应用拓展
3.1 声光报警电路
3.1.1 KD9300音乐集成块
音乐集成电路一般是将音乐做在一块集成电路里面，只需将一个非常简单的电压加在集成块的一个触发引脚上，就可以激发它将里面的音乐播放出来。KD-9300是一种极常用的音乐集成电路，采用软封装技术，外形如图3.1.1所示，在芯片的下方有四个焊片引脚，中央有四个焊盘，用来外接一只声音放大的三极管，之所以有四个焊盘，是为了方便各种不同引脚排列，在芯片的右上方还有两个接电阻的焊盘，这个电阻在这里是用来调节声音播放的快慢的。
如图3.1.1所示报警发声单元原理如下：当PIR红外线探头监测不到人体红外线信号，报警发声单元不工作；当PIR红外线探头监测到人体红外线信号时，TDH98072集成块的10号管脚输出15毫安电流激发集成块KD9300的3号管脚输出变化的音乐电流，经过三极管的放大就可以驱动扬声器Y输出110报警声音。
3.1.2 警灯驱动单元
发生报警时，使两个警灯交替闪亮，周期0.5s以增加报警时的紧迫感。（电路参看3.1.3）警灯驱动单元由555定时器4管脚复位端接高电平时，警灯开始交替闪亮。当555集成块输出高电平，同时PIR红外感应探头检测到人体信号由集成块TDH98072的10号管脚输出高电平，两路信号经与门G1输出高电平，经三极管T2进行功率放大，使警灯HL2亮；当555集成块输出低电平，同时PIR红外感应探头检测到人体信号由集成块TDH98072的10号管脚输出高电平，两路信号经非门处理再由与非门G2处理输出高电平，经三极管T1 进行功率放大，使警灯HL1亮。如此往复两个灯交替闪亮模仿警灯的闪烁效果并结合扬声器警笛声音。
3.1.3 声光报警电路总电路图
3.1.4 元器件选择
元器件 材料 大小 元器件 材料 大小 元器件 型号名称
R1.R9.R14 碳膜电阻 47kΩ C2 电解电容 33uF/15v G3 非门
R2.R4 碳膜电阻 15kΩ C3 陶瓷电容 0.047uF G1.G2 与非门
R3 碳膜电阻 320kΩ C4 陶瓷电容 10uF HL1HL2 10w/12v
R6 碳膜电阻 4.7kΩ C5 陶瓷电容 47uF Y 8w/12v
R7.R10.R11 碳膜电阻 1kΩ C6 电解电容 100uF/15v IC1 TDH98072
R13.R15.R16R17 碳膜电阻 5.1kΩ C7 电解电容 1uF/15v IC2 555集成块
R12 碳膜电阻 2kΩ C8 电解电容 41uF/15v IC3 KD9300
R8 碳膜电阻 300Ω C9 电解电容 470uF/15v T1.T2 与门
R18 碳膜电阻 27Ω C10 电解电容 0.1uF/15v T3 非门
C1 陶瓷电容 0.01uF C11 电解电容 51uF/15v
PIR为一种热释电红外线传感专用器件（热释电红外线探头）；Rw为滑线变阻器其最大值为1MΩ。
3.1.5 元器件参数计算
1、设计要求发生盗情时延时1-10S发生报警。
∵t=1.1RC
∴t=1.1R1·C1+1.1（R6+Rw）C5
=1.1×47kΩ×0.01uF+1.1（4.7kΩ+1MΩ）
≈6S
结论：当Rw取最大阻值时，延时为6S；即：通过调节Rw、R1、C1、R6、C5就可以控制延时的长短。
2、发生报警时两个警灯交替闪亮，T=0.5S
由T=tp1+tp2=0.7（R11+2R12）C 设R11=1kΩ、R12=2kΩ
于是，有0.5=0.7（1+2×2）1000C
解，得C≈51uF（即：声光报警电路总电路图中C11=51uF）
结论：改变R11、R12或C的大小即可以改变警灯的周期。
3.2 自动水阀电路
热释电红外线传感专用器件——集称块TDH98072功能强大、应用广泛。它不仅可以用做节能电灯和声光报警电路，而且还可以用做自动水阀的控制源。图3.2.1是一个自动水阀电路。当PIR红外线探头检测到人体红外线信号时，电磁阀自动打开水龙头放水，反之，当PIR红外线探头检测不到人体红外线信号时电磁阀不打开，水龙头无水流流下。
结语
在日常生活中，热释电红外线传感专用器件TDH98072集成块不仅可以在家庭楼道、小区、酒店作为节能灯和报警电路的控制系统使用；而且当把PIR红外线探头换做湿度或烟雾传感器时，TDH98072集称块的后续电路略加改动后，TDH98072热释电红外线传感集成块还可以用做湿度检测电路的信号处理系统，用来检测土壤湿度、婴儿尿布干湿程度；以及检测火情和空气质量等。此外，由于TDH98072集成块功能强大、电路简洁、调试简单、可靠性高、价格便宜，使用方便在航天飞行、国防科技和水下及地面机器人作业等方面都有广泛应用。