一種基於紅外測溫的多功能人感開關的製作方法
2023-06-26 16:59:11 2
本實用新型涉及紅外感應技術領域，尤其涉及的是一種基於紅外測溫的多功能人感開關。
背景技術：
傳統的人感開關大多使用紅外熱釋電傳感器，只能檢測到動態人體，如果人一旦處於靜止休息狀態，就會出現誤判的情況，且傳統的人感開關不具備探測區域多點溫度的功能，因此不具備火災和人體發燒報警的功能，因此適用範圍窄，用戶體驗效果不佳。
因此，現有技術還有待於改進和發展。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於提供一種基於紅外測溫的多功能人感開關，旨在解決現有的人感開關採用紅外熱釋電傳感器，只能檢測到動態人體且功能單一的問題。
本實用新型的技術方案如下：一種基於紅外測溫的多功能人感開關，其中，包括：
用於測量室內熱源溫度信息的陣列式紅外熱電堆傳感器；
用於控制外部電器設備啟停的繼電器；
用於發出報警信號的報警器；
用於控制整個多功能人感開關的主控晶片；
所述陣列式紅外熱電堆傳感器與主控晶片連接，將室內熱源溫度信息反饋至主控晶片；繼電器、報警器分別與主控晶片連接，由主控晶片控制。
所述的基於紅外測溫的多功能人感開關，其中，還包括用於將主控晶片的判斷結果信息傳輸至遠程終端進行顯示和記錄的無線發射模塊，所述無線發射模塊與主控晶片連接。
所述的基於紅外測溫的多功能人感開關，其中，所述遠程終端採用手機APP實現。
所述的基於紅外測溫的多功能人感開關，其中，還包括將電壓轉換至合適範圍的電壓轉換電路。
所述的基於紅外測溫的多功能人感開關，其中，所述陣列式紅外熱電堆傳感器的感應距離為1-8m，垂直感應角度為30°，水平感應角度為120°。
所述的基於紅外測溫的多功能人感開關，其中，所述陣列式紅外熱電堆傳感器採用的型號為：歐姆龍D6T-44L-06 (4×4)或松下GridEYE AMG8831 (8×8)或邁來芯 MLX90620 (4×16)。
所述的基於紅外測溫的多功能人感開關，其中，所述主控晶片採用的型號為：恩智浦LPC1114或愛特梅爾SAMD20E16。
本實用新型的有益效果：本實用新型通過提供一種基於紅外測溫的多功能人感開關，多功能人感開關包括陣列式紅外熱電堆傳感器、主控晶片、無線收發電路、繼電器、報警器和電壓轉換電路，陣列式紅外熱電堆傳感器用於測量房間內的熱源溫度信息，包括人體活動或者靜止狀態、人體溫度、火焰等高溫熱源，繼而通過主控制器和無線收發電路，控制繼電器的狀態，並在出現火焰等高溫熱源時進行及時報警，達到節能環保、火災預警等效果，解決了基於傳統紅外熱釋電傳感器的人感開關只能檢測動態人體而無法檢測靜態人體且功能單一的問題，應用範圍更廣，效果更好。
附圖說明
圖1是本實用新型中基於紅外測溫的多功能人感開關的結構示意圖。
圖2是本實用新型中基於紅外測溫的多功能人感開關的實現方法的步驟流程圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖並舉實施例對本實用新型進一步詳細說明。
如圖1所示，一種基於紅外測溫的多功能人感開關，包括：
用於測量室內熱源溫度信息的陣列式紅外熱電堆傳感器101；
用於控制外部電器設備啟停的繼電器103；
用於發出報警信號的報警器104；
用於控制整個多功能人感開關的主控晶片102；
所述陣列式紅外熱電堆傳感器101與主控晶片102連接，將室內熱源溫度信息反饋至主控晶片102；繼電器103、報警器104分別與主控晶片102連接，由主控晶片102控制：通過陣列式紅外熱電堆傳感器101測量室內的熱源溫度信息並反饋至主控晶片102，主控晶片102根據熱源溫度信息進行計算，從而識別人體溫度、人體活動或者靜止狀態、有無火焰之類的高溫熱源等信息；當主控晶片102識別到有人時，打開繼電器103，控制外部電器設備開啟，當主控晶片102識別到沒有人時，關閉繼電器103，控制外部電器設備關閉；當主控晶片102識別到有火焰之類的高溫熱源時，控制打開報警器104。
為了便於監控本基於紅外測溫的多功能人感開關，所述基於紅外測溫的多功能人感開關還包括用於將主控晶片102的判斷結果信息傳輸至遠程終端進行顯示和記錄的無線發射模塊105，所述無線發射模塊105與主控晶片102連接。本實施例中，所述遠程終端可以採用多種方式實現，如採用手機APP，終端電腦，等。
為了使本基於紅外測溫的多功能人感開關適應外部電壓，所述基於紅外測溫的多功能人感開關還包括將電壓轉換至合適範圍的電壓轉換電路106。
具體地，所述陣列式紅外熱電堆傳感器101的感應距離為1-8m，垂直感應角度為30°，水平感應角度為120°，這樣，陣列式紅外熱電堆傳感器101在測量室內熱源溫度信息時，基本能在無需旋轉的情況下完全覆蓋整個室內空間進行測量。
本實施例中，所述陣列式紅外熱電堆傳感器101可以採用以下型號：Omron（歐姆龍）的D6T-44L-06 (4×4)、Panasonic（松下）的 "GridEYE" AMG8831 (8×8)、或者Melexis（邁來芯）的 MLX90620 (4×16)。
本實施例中，所述主控晶片102採用以下型號：NXP（恩智浦）的LPC1114或者Atmel（愛特梅爾）的SAMD20E16。
如圖2所示，一種如上述所述的基於紅外測溫的多功能人感開關的實現方法，具體包括以下步驟：
步驟S1：主控晶片102讀取陣列式紅外熱電堆傳感器101測量的室內熱源溫度信息，根據室內熱源溫度信息建立背景溫度數據；
步驟S2：間隔設定時間，主控晶片102再次讀取陣列式紅外熱電堆傳感器101測量的室內熱源溫度信息，通過讀取到的溫度值繪製出熱成像圖；
步驟S3：主控晶片102判斷當前溫度和背景溫度之差計算出是否有熱源，否，執行步驟S4，是，執行步驟S5-步驟S11；
步驟S4：主控晶片102更新背景溫度值同時控制繼電器103關閉，外部電器設備隨之關閉，通過無線發射模塊105無線傳輸主控晶片102的判斷結果信息到遠程終端進行顯示和記錄，並執行步驟S2；
步驟S5：主控晶片102判斷該處熱源是否是人體，是，執行步驟S6-步驟S8，否，執行步驟S9-步驟S11；
步驟S6：主控晶片102判斷人體溫度是否達到發燒溫度，是，執行步驟S7，否，執行步驟S8；
步驟S7：主控晶片102控制打開報警器104進行報警，同時更新非人體區域的背景溫度值，通過無線發射模塊105無線傳輸主控晶片102的判斷結果信息到遠程終端進行顯示和記錄，並執行步驟S2；
步驟S8：主控晶片102更新非人體區域的背景溫度值同時控制繼電器103打開，外部電器設備隨之打開，通過無線發射模塊105無線傳輸主控晶片102的判斷結果信息到遠程終端進行顯示和記錄，並執行步驟S2；
步驟S9：主控晶片102進一步判斷該處熱源是否是符合火焰特徵的高溫熱源，否，執行步驟S10，是，執行步驟S11；
步驟S10：主控晶片102更新背景溫度值同時控制繼電器103關閉，外部電器設備隨之關閉，通過無線發射模塊105無線傳輸主控晶片102的判斷結果信息到遠程終端進行顯示和記錄，並執行步驟S2；
行步驟S11：主控晶片102控制打開報警器104進行報警，同時更新背景溫度值，通過無線發射模塊105無線傳輸主控晶片102的判斷結果信息到遠程終端進行顯示和記錄，並執行步驟S2。
本實施例中，所述步驟S2中，設定時間為1s。
其中，所述步驟S5中，通過以下具體步驟判斷熱源是否是人體：
步驟s51：主控晶片102判斷該處熱源所佔形狀是否發生變化，否，執行步驟s52，是，執行步驟s53-步驟s57；
步驟s52：執行步驟S9-步驟S11；
步驟s53：主控晶片102判斷該處熱源的核心溫度是否在人體正常溫度範圍內，否，執行步驟s54，是，執行步驟s55-步驟s57；
步驟s54：執行步驟S9-步驟S11；
步驟s55：主控晶片102判斷該處熱源的溫度分布函數是否符合人體特徵值，否，執行步驟s56，是，執行步驟s57；
步驟s56：執行步驟S9-步驟S11；
步驟s57：執行步驟S6-步驟S8。
本基於紅外測溫的多功能人感開關的具體運作流程如下：多功能人感開關剛開機時，主控晶片102讀取陣列式紅外熱電堆傳感器101測量的室內熱源溫度信息，根據室內熱源溫度信息建立背景溫度數據；間隔時間1s，主控晶片102再次讀取陣列式紅外熱電堆傳感器101測量的室內熱源溫度信息，然後通過讀取到的溫度值繪製出熱成像圖，通過判斷當前溫度和背景溫度之差計算出是否有熱源，如果沒有熱源的話，更新背景溫度值同時關閉繼電器103，無線傳輸數據到遠程終端，並進入下一個循環；如果有熱源的話，則分別判斷熱源所佔形狀是否發生變化、核心溫度是否在人體正常溫度範圍內、溫度分布函數是否符合人體特徵值等條件判斷該處熱源是否是人體，如果不是人體，則繼續判斷是不是出現了符合火焰特徵的高溫熱源，如果不是火焰則更新背景溫度值後關閉繼電器103，無線傳輸數據到遠程終端，並進入下一個循環；如果是火焰，則立刻打開報警器104報警，無線傳輸數據到遠程終端，並進入下一個循環；如果是人體，且沒有發燒，則更新非人體區域的溫度值並打開繼電器103，無線傳輸數據到遠程終端，然後進入下一個循環；如果發燒了，則立刻打開報警器104報警，更新非人體區域的溫度值，無線傳輸數據到遠程終端，並進入下一個循環。
本基於紅外測溫的多功能人感開關能夠在過濾掉幹擾熱源的基礎上感知人體活動或者靜止狀態、人體溫度、火焰等高溫熱源信息，並根據感知高溫熱源信息準確控制繼電器的開啟與關閉，從而控制外部電器設備啟停，還可以根據熱源情況進行及時報警，整個過程可以通過遠程終端進行顯示和記錄。
應當理解的是，本實用新型的應用不限於上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬於本實用新型所附權利要求的保護範圍。