聊聊身邊的嵌入式，方便好用的人體感應燈

最近花了9塊9買了一個人體感應燈，解決了一個生活中的實際問題：因為租的房子門外被多加了一道門，但是這塊封閉的小空間里沒有燈，有了這個燈之后，再出門、進門就不用處于一片黑暗的環(huán)境里了。

讓我們先看看它的外包裝

這個小的電子設備挺實用的，可以放在衣柜、過道等地方，所謂智能就是指光線暗時感應到有人經過自動點亮，人離開后自動熄滅，光線好時有人經過也不亮。

再來看看它的正面照和背面照

作為一個嵌入式從業(yè)者，怎么能只看外表不關注內部呢。于是忍不住把它給拆了，拆解方法是揭開上邊右圖標簽紙，擰掉下面的兩顆螺絲，然后使勁掰開即可。

這是熟悉的味道，看到了PCB板，再來一張放大的圖

板子背面無器件

核心元器件如下：

1. 可充電式聚合物鋰電池，型號：CLY502030 ，參數(shù)：3.7V 200mAh鋰電池管理芯片Micro USB座，用于充電撥動開關，用于使能工作是否LED燈，總共7個單片機，絲印被打磨掉了，應該是個簡單的8位機光敏二極管，利用半導體材料的光特性實現(xiàn)二極管的開關功能，用來檢測光線明、暗情況感應燈之所以在光線亮的情況下即使有人經過也不亮，靠的就是它。
   紅外熱釋電傳感器（PIR），型號：NS312

PIR是Pyroelectric ("Passive") Infrared 的簡寫，它的工作原理是檢測人或動物發(fā)射的紅外線并轉換成電信號輸出。

這個傳感器在使用時頭上為什么要套一個塑料帽呢？防塵用的嗎？

說到這里，那就得簡單說說這個PIR傳感器的工作原理了。

PIR傳感器本身內部有兩個slot，每個slot均由對IR敏感的特殊材料制成。當傳感器處于idle狀態(tài)時，兩個slot都檢測到相同量的IR，即從房間或墻壁等輻射的環(huán)境量。當有溫度的人或動物經過時，它首先會攔截PIR傳感器的一半，這會導致二者之間出現(xiàn)正的差分變化。當人或動物離開感應區(qū)域時，情況會發(fā)生相反的變化，從而使傳感器產生負的差分變化。就是靠檢測這個脈沖的變化來判斷是否有人或動物經過。

理解了這個原理，看到下面的這個現(xiàn)象你就不會覺得奇怪了。

光線暗的情況下，當你靠近感應燈時它會亮，但是如果你一直站在那里不動，一會燈就會熄滅，只有當你再次移動，它才會亮。

紅外傳感器本身是位于密封的金屬罐中的，以提高抗噪聲/溫度/濕度的能力?？康氖窍聢D中間黑色窗口部分來接收紅外線的。內部是上面說的兩個sensor。

原理上如下：

圖片來源于RE200B Datasheet

如果只是這樣，那么它檢測的范圍就只是個矩形區(qū)域，范圍很小，可以通過加上菲涅爾透鏡 (Fresnel lens) ，情況就發(fā)生了改變，它可以使光線折射，聚光從而增大檢測區(qū)域。

圖片來源于Cypress Application Note AN2105

現(xiàn)在檢測范圍是擴大了。但是，還記得之前說的吧，內部其實有兩個傳感器，更重要的是，我們不希望有兩個非常大的感應矩形區(qū)域，而是要分散多個小區(qū)域。因此，我們要做的是將透鏡分成多個部分，每個部分都是菲涅耳透鏡，這也就是我們看到的那個小帽子，你看它是被分割了很多個小塊。并且分為明區(qū)和暗區(qū)，使進入檢測區(qū)的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產生變化熱釋紅外信號，這樣PIR就能產生變化電信號。

整個系統(tǒng)框圖如下：

沒想到一個小小的電子設備背后藏著不少的知識呢。

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