紅外控制晶片的製作方法
2023-10-05 10:23:39 2
專利名稱：紅外控制晶片的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種紅外控制晶片。
背景技術：
現有的紅外控制電路是用分離元件和MCU製作，成本較高，而且元器件較多，生產 不方便。
發明內容為了解決現有紅外控制電路存在的上述技術問題，本實用新型提供一種結構簡 單、低成本、低功耗、穩定可靠的紅外控制晶片。本實用新型解決上述技術問題的技術方案是包括振蕩器、分頻器、狀態控制器、 輸出控制器、分計數器、秒計數器、信號檢測器、模擬運算放大器，所述振蕩器的輸出接到分 頻器的輸入，分頻器的輸出分別接狀態控制器、分計數器、秒計數器和信號檢測器的輸入， 分計數器、秒計數器、信號檢測器的輸出分別接狀態控制器的輸入，狀態控制器的輸出分別 接輸出控制器、分計數器、秒計數器和信號檢測器輸入，模擬運算放大器的輸出接信號檢測 器的輸入。上述的紅外控制晶片中，所述模擬運算放大器包括兩個放大器和兩個窗口比較 器，兩個放大器串接組成兩級放大電路，第二級放大器的輸出分別接到兩個窗口比較器的 一個輸入端，第一個窗口比較器的另一個輸入端接高電平，第二個窗口比較器的另一個輸 入端接低電平，第一個窗口比較器、第二個窗口比較器的輸出端串接兩個反相器。本實用新型的技術效果在於本實用新型採用低功耗CMOS工藝，集成了模擬電路 和數字電路，只需要較少的外圍元件，就能可靠地檢測紅外傳感器信號，控制LED和SCR相 應的工作，並且成本低，性能可靠。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。
圖1是本實用新型實施例的結構框圖。圖2是本實用新型中模擬運算放大器的電路圖。
具體實施方式
參見圖1，圖1是本實用新型實施例的結構框圖，本實用新型包括振蕩器1、分頻器 2、狀態控制器器3、輸出控制器4、分計數器5、秒計數器6、信號檢測器7、模擬運算放大器 8，所述振蕩器1的輸出接到分頻器2的輸入，產生時鐘，用於計時及時鐘同步；分頻器2的 輸出接到信號檢測器7、分計數器5、秒計數器6和狀態控制器3的輸入，作為系統時鐘以及 計數時鐘；分頻器2、信號檢測器7、分計數器5、秒計數器6的輸出接到狀態控制器3的輸 入，作為狀態轉移的時鐘以及輸入；狀態控制器3的輸出接分計數器5、秒計數器6、信號檢測器7和輸出控制器4的輸入，狀態控制器著計時時間以及輸出信號；模擬運算放大器8的 輸出接信號檢測器7的輸入，模擬的紅外信號再次處理。參見圖2，圖2中示出了模擬運算放大器8的電路圖，模擬運算放大器電路將微弱 的紅外傳感器信號放大，並和預設的電壓進行比較，輸出數位訊號。「VH、VM、VL」為晶片內 部的三個預置電壓，「糧」為中間電壓，「VH」為上限電壓，「VL」為下限電壓。「0P1」為前端 放大器，「P1」、「N1」、「Y1」為它的三個埠，它直接和傳感器相連，外接一些電阻、電容組成 第一級放大器。「0P2」和外圍元件組成第二級放大器，它的輸入連接晶片外面的電阻電容網 絡接到第一級放大器的輸出。「0P3」、「0P4」是窗口比較器，第二級放大器的輸出和兩個預 設的窗口電壓進行比較，輸出兩路信號。由於紅外傳感器的輸出的模擬信號以0電平為中心波動，為了簡化系統電路，只 使用一個電源，「0P2」放大器將信號中心值提高到「VM」電壓。紅外傳感器的輸出是一個極其微弱的模擬信號，當有熱源從傳感器前面移動，這 個模擬信號會立即變得很大。紅外控制晶片檢測紅外傳感器的輸出，它對這個模擬信號進 行「0P1」、「0P2」兩級放大，然後在「0P3」、「0P4」窗口比較器和預設得兩個電壓進行比較。 如果傳感器輸出的模擬信號極其微弱，那麼放大後的電壓依然在窗口電壓內，模擬運算放 大器8的輸出A、B都為低電平；如果傳感器輸出的模擬信號較大，那麼放大後的電壓就會超 出窗口電壓範圍，如果信號大於「VH」，那麼輸出A為高電平，輸出B為低電平；如果信號小 於「VL」，那麼輸出B為高電平，輸出A為低電平。信號檢測器7在「檢測狀態」和「等待狀態」對模擬運算放大器8的輸出A、B的高 電平測量脈寬，如果A或者B的高電平時間大於80毫秒，那麼「IRValid」信號就變為高電 平，此高電平會保持到下一個紅外信號檢測器周期。「IRValid」連接到狀態控制器3、輸出 控制器4。分計數器5計數30分鐘，這是一個工作周期，它產生「TMinOver」信號。秒計數器 6根據不同的狀態計數不同的時間，它產生「TSecOver」信號。這兩個信號送到狀態控制器 3。狀態控制器3有6個狀態開始、延時1、檢測、結果、延時2、等待。上電後進入「開 始狀態」，一秒後開始進入紅外信號檢測器周期「延時1狀態」、「檢測狀態」、「結果狀態」， 「延時1狀態」延時一秒，就進入「檢測狀態」，這時信號檢測器7開始工作，三秒後進入「結 果狀態」，如果「IRValid」為高電平，則LED閃爍5次，否則亮一秒鐘。在30分鐘之內，這三 個狀態一直循環，30分鐘後，分計數器5產生「TMinOver」信號，狀態翻轉到「延時2」，四秒 後進入「等待狀態」。「等待狀態」一直檢測紅外信號，如果「IRValid」為低電平，則「等待狀 態」會保持下去，一直等到IRValid」變為高電平，這時狀態翻轉到「開始狀態」，開始進行新 的工作周期。輸出控制器4控制兩個輸出LED、SCR。在「開始狀態」和「IRValid」為高電平時 的「結果狀態」，LED以5HZ閃爍5次，在「IRValid」為低電平時的「結果狀態」，LED亮一秒 鍾，「延時2狀態」、「等待狀態」LED長亮。在分計數器5的前10分鐘內，SCR為高電平，後 20分鐘以及「等待狀態」 SCR高電平、低電平交替變化，周期為10分鐘，高電平時間可以通 過0PT1、0PT2兩個埠進行選擇2分鐘、2. 5分鐘、3分鐘、3. 5分鐘。
權利要求一種紅外控制晶片，其特徵在於包括振蕩器、分頻器、狀態控制器、輸出控制器、分計數器、秒計數器、信號檢測器、模擬運算放大器，所述振蕩器的輸出接到分頻器的輸入，分頻器的輸出分別接狀態控制器、分計數器、秒計數器和信號檢測器的輸入，分計數器、秒計數器、信號檢測器的輸出分別接狀態控制器的輸入，狀態控制器的輸出分別接輸出控制器、分計數器、秒計數器和信號檢測器輸入，模擬運算放大器的輸出接信號檢測器的輸入。
2.根據權利要求1所述的紅外控制晶片，其特徵在於所述模擬運算放大器包括兩個 放大器和兩個窗口比較器，兩個放大器串接組成兩級放大電路，第二級放大器的輸出分別 接到兩個窗口比較器的一個輸入端，第一個窗口比較器的另一個輸入端接高電平，第二個 窗口比較器的另一個輸入端接低電平，第一個窗口比較器、第二個窗口比較器的輸出端串 接兩個反相器。
專利摘要本實用新型公開了一種紅外控制晶片。它包括振蕩器、分頻器、狀態控制器、輸出控制器、分計數器、秒計數器、信號檢測器、模擬運算放大器，所述振蕩器的輸出接到分頻器的輸入，分頻器的輸出接到信號檢測器、分計數器、秒計數器和狀態控制器的輸入，分頻器、信號檢測器、分計數器、秒計數器的輸出接到狀態控制器的輸入，狀態控制器的輸出接分計數器、秒計數器、信號檢測器和輸出控制器的輸入，模擬運算放大器的輸出接信號檢測器的輸入。本實用新型集成了模擬電路和數字控制電路，外圍電路簡單、成本低、性能可靠，並且能夠直接處理紅外傳感器模擬信號。
文檔編號H03K5/22GK201682469SQ201020175708
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月26日 優先權日2010年4月26日
發明者姚慶芳, 李曉白, 聞踐, 黃小椿 申請人:深圳集成微電子有限公司;溫州豐華電子有限公司