信号处理芯片和基于红外传感器的照明控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及芯片设计技术领域，尤其涉及一种信号处理芯片和基于红外传感器的照明控制系统。


背景技术：

2.目前信号处理芯片通常是对传感器采集到的模拟信号进行模数转换和滤波等处理，应用在照明控制系统时相应的外围电路主要包括：专用于处理信号处理芯片输出数据的控制器，用于给芯片、控制器和传感器供电的电源模块，接在控制器输出端的用于驱动照明设备的功率管以及多个电阻电容器件；但是现有技术中的信号处理芯片由于功能单一，导致应用范围较小，不能满足用户的实际需求。


技术实现要素：

3.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型的提供的一种信号处理芯片和基于红外传感器的照明控制系统，其解决了现有技术中的信号处理芯片功能单一、应用范围较小的问题，扩大了芯片的应用范围，降低了应用电路的功耗和成本，满足了用户的需求。
4.第一方面，本实用新型提供一种信号处理芯片，所述信号处理芯片包括：配置参数输入模块、信号接收模块、模数转换模块、数据处理模块和输出模块；所述配置参数输入模块的输入端使用时与控制器相连，用于接收所述控制器输出的配置参数；所述信号接收模块的输入端使用时与传感器相连，用于接收所述传感器输出的原始数据；所述模数转换模块的输入端与所述信号接收模块的输出端相连，用于将所述原始数据从模拟信号转换成数字信号，得到第一处理数据；所述数据处理模块的第一输入端与所述模数转换模块的第一输出端相连，所述数据处理模块的第二输入端与所述配置参数输入模块的输出端相连，用于根据所述配置参数的类型，对所述第一处理数据进行相应的逻辑判断并输出相应的目标结果；所述输出模块的第一输入端与所述模数转换模块的第二输出端相连，所述输出模块的第二输入端与所述数据处理模块的输出端相连，用于输出所述第一处理数据和/或所述目标结果到所述控制器。
5.可选地，所述信号处理芯片还包括：带通滤波模块，所述带通滤波模块的输入端与所述模数转换模块的输出端相连，所述带通滤波模块的第一输出端与所述数据处理模块的第一输入端相连，所述带通滤波模块的第二输出端与所述输出模块的第一输入端相连，用于对所述第一处理数据进行滤波。
6.可选地，所述信号处理芯片还包括：线性稳压器，所述线性稳压器的输入使用时与电源模块相连，所述线性稳压器的输出端使用时与所述传感器的电源端相连，用于将所述电源模块的输出电压转换成与所述传感器相匹配的工作电压，为所述传感器提供电能。
7.可选地，所述线性稳压器包括：稳压芯片，所述稳压芯片的第一端与所述电源模块的正极输出端相连，所述稳压芯片的第二端接地，所述稳压芯片的第三端为所述线性稳压器的输出端；第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述电源模块的负极输出端相连；第二电
阻，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端相连；第一二极管，所述第一二极管的阴极与所述第二电阻的第二端相连，所述第一二极管的阳极与所述稳压芯片的第二端相连；第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述稳压芯片的第一端相连，所述第二二极管的阳极与所述第一二极管的阴极相连。
8.可选地，所述线性稳压器还包括：第一电容，所述第一电容的第一端与所述稳压芯片的第一端相连，所述第一电容的第二端与所述稳压芯片的第二端相连；第二电容，所述第二电容的第一端与所述稳压芯片的第一端相连，所述第二电容的第二端与所述稳压芯片的第二端相连；第三电容，所述第三电容的第一端与所述稳压芯片的第三端相连，所述第三电容的第二端与所述稳压芯片的第二端相连；第四电容，所述第四电容的第一端与所述稳压芯片的第三端相连，所述第四电容的第二端与所述稳压芯片的第二端相连。
9.可选地，所述线性稳压器还包括：保险丝，所述保险丝的第一端与所述电源模块的正极输出端相连，所述保险丝的第二端与所述稳压芯片的第一端相连；第五电容，所述第五电容的第一端与所述第一电阻的第一端相连，所述第五电容的第二端与所述第一电阻的第二端相连。
10.第二方面，本实用新型提供一种基于红外传感器的照明控制系统，所述照明控制系统包括上述所述的信号处理芯片。
11.可选地，所述照明控制系统还包括：红外传感器、控制器、电源模块和照明装置；所述红外传感器的输出端与所述信号处理芯片的信号接收端相连，用于采集当前红外数据；所述控制器的输入端与所述信号处理芯片的输出端相连，所述控制器的第一输出端与所述信号处理芯片的参数配置端相连，所述控制器的第二输出端与所述照明装置的输入端相连，用于发送配置参数到所述信号处理芯片，使所述信号处理芯片根据所述配置参数发送相应的目标数据到所述控制器，所述控制器还用于根据所述目标数据生成相应的目标控制信号，是所述目标控制信号驱动所述照明装置的点亮或熄灭。
12.可选地，所述照明控制系统还包括：第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述传感器的输出端相连，所述第三电阻的第二端接地；第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述信号处理芯片的信号接收端相连，所述第四电阻的第二端接地；第六电容，所述第六电容的第一端与所述第三电阻的第二端相连，所述第六电容的第二端与所述第四电阻的第二端相连。
13.可选地，所述照明装置包括：驱动电路和发光二极管；所述驱动电路包括第五电阻、第六电阻和三极管，所述第五电阻的第一端与所述控制器的输出端相连，所述第五电阻的第二端与所述三极管的基极相连，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与所述第六电阻的第一端相连，所述第六电阻的第二端与所述发光二极管的阴极相连；所述发光二极管的阳极与所述电源模块的输出端相连。
14.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
15.本实用新型控制芯片的内部可集成线性稳压模块，通过ldo输出端与红外传感器的电源正端相连，为红外传感器提供稳定的工作电压，保证其正常工作，与现有技术中通过使用外置电源模块为红外传感器提供电能相比，可实现应用电路外围组件数量的减少，降低了成本，有利于整体设备的小型化；本实用新型的控制芯片内部可集成功率mosfet驱动模块，满足对照明设备的驱动，与在控制芯片的输出端外接独立的驱动装置的结构相比，同
样能够实现应用电路外围组件数量的减少，有利于整体设备的小型化；因此本实用新型大幅减少应用电路的外围组件数量，不仅降低整体电路功耗，同时实现了更高的集成度，降低电路成本。
附图说明
16.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1所示为本实用新型实施例提供的一种信号处理芯片的结构示意图；
19.图2所示为本实用新型实施例提供的一种线性稳压器的电路示意图；
20.图3所示为本实用新型实施例提供的一种基于红外传感器的照明控制系统的结构示意图。
具体实施方式
21.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本实用新型实例中相同标号的功能单元具有相同和相似的结构和功能。
22.实施例一
23.图1所示为本实用新型实施例提供的一种信号处理芯片的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的一种信号处理芯片具体包括：
24.配置参数输入模块、信号接收模块、模数转换模块、数据处理模块和输出模块；
25.所述配置参数输入模块的输入端使用时与控制器相连，用于接收所述控制器输出的配置参数；
26.所述信号接收模块的输入端使用时与传感器相连，用于接收所述传感器输出的原始数据；
27.所述模数转换模块的输入端与所述信号接收模块的输出端相连，用于将所述原始数据从模拟信号转换成数字信号，得到第一处理数据；
28.所述数据处理模块的第一输入端与所述模数转换模块的第一输出端相连，所述数据处理模块的第二输入端与所述配置参数输入模块的输出端相连，用于根据所述配置参数的类型，对所述第一处理数据进行相应的逻辑判断并输出相应的目标结果；
29.所述输出模块的第一输入端与所述模数转换模块的第二输出端相连，所述输出模块的第二输入端与所述数据处理模块的输出端相连，用于输出所述第一处理数据和/或所述目标结果到所述控制器。
30.需要说明的是，在本实施例中所述信号处理芯片通过模式转换模块实现对模拟信号到数字信号的转换功能，通过数据处理模块实现对模数转换后的数据进行逻辑判断，通
过输出模块可以输出模数转后的数据和/或逻辑判断后的结果。
31.在本实施例提供的信号处理芯片的工作原理或工作过程为：当外部控制器输出到所述信号处理芯片的配置参数为第一配置参数时，所述信号接收模块将接收到的原始模拟数据发送到模数转换模块进行模数转换，得到第一处理数据，所述第一处理数据通过所述输出模块进行串行码输出到所述控制器中进行数据分析和输出。
32.当外部控制器输出到所述信号处理芯片的配置参数为第二配置参数时，所述信号接收模块将接收到的原始模拟数据发送到模数转换模块进行模数转换，得到第一处理数据，所述第一处理数据通过所述信号处理模块进行逻辑判断，将逻辑判断结果通过所述输出模块输出到所述控制器中进行识别。
33.当外部控制器输出到所述信号处理芯片的配置参数为第三配置参数时，所述信号接收模块将接收到的原始模拟数据发送到模数转换模块进行模数转换，得到第一处理数据，所述第一处理数据通过所述信号处理模块进行逻辑判断，所述输出模块将所述第一处理数据和所述逻辑判断结果都输出到所述控制器中进行进一步处理和识别。需要进一步说明的是，在本实施例中的配置参数输入模块、信号接收模块、模数转换模块、数据处理模块和输出模块的功能可以通过现有技术中的软件程序或功能模块进行实现。
34.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
35.1、本实用新型提供的信号处理芯片内集成模数转换模块、数据处理模块以及配置参数输入模块，可以根据应用电路的不同需求输出相应的数据结果，可以利用后级控制器实现复杂的数据处理，也可以使用芯片自带的数据处理模块，扩大了芯片的应用范围。
36.2、本实用新型通过配置参数输入模块接收配置参数的方式，实现输出数据的选择，相比较于通过端口电阻分压配置参数的方式，可以节省端口和外围电路，从而降低了应用电路的功耗和成本，满足了用户的需求。
37.在本实用新型的实施例中，所述信号处理芯片还包括：带通滤波模块，所述带通滤波模块的输入端与所述模数转换模块的输出端相连，所述带通滤波模块的第一输出端与所述数据处理模块的第一输入端相连，所述带通滤波模块的第二输出端与所述输出模块的第一输入端相连，用于对所述第一处理数据进行滤波。
38.需要说明的是，如图1所示，所述带通滤波模块包括低通滤波模块和高通滤波模块，主要用于将量化后的数字信号进行滤波处理并输出到所述输出模块和所述数据处理模块中。
39.在本实用新型的实施例中，所述信号处理芯片的serin配置端口直接与单片机或控制器相连，能以特定时序和格式读取到单片机发送的配置码，用于调整算法，且只需要一个端口，相比较于通过端口电阻分压配置参数的方式，可以节省端口和外围电路；所述芯片内部可通过配置码调节的功能包括：灵敏度的调节，触发时间、封锁时间的设置、重复触发方式的设置、运动模式的选择、输入源的选择；所述芯片可以适应多种方案，包括芯片将数据输出到单片机进行处理，可以实现更复杂的算法；也可以芯片内部直接进行数据处理，比起使用单片机处理，可以大幅降低功耗。
40.实施例二
41.在本实施例中，所述信号处理芯片还包括：线性稳压器，所述线性稳压器的输入使用时与电源模块相连，所述线性稳压器的输出端使用时与所述传感器的电源端相连，用于
将所述电源模块的输出电压转换成与所述传感器相匹配的工作电压，为所述传感器提供电能。
42.图2所示为本实用新型实施例提供的一种线性稳压器的电路示意图，如图2所示，所述线性稳压器具体包括：稳压芯片u1，所述稳压芯片u1的第一端与所述电源模块的正极输出端相连，所述稳压芯片u1的第二端接地，所述稳压芯片u1的第三端为所述线性稳压器的输出端；第一电阻r1，所述第一电阻r1的第一端与所述电源模块的负极输出端相连；第二电阻r2，所述第二电阻r2的第一端与所述第一电阻r1的第二端相连；第一二极管d1，所述第一二极管d1的阴极与所述第二电阻r2的第二端相连，所述第一二极管d1的阳极与所述稳压芯片u1的第二端相连；第二二极管d2，所述第二二极管d2的阴极与所述稳压芯片u1的第一端相连，所述第二二极管d2的阳极与所述第一二极管d1的阴极相连。
43.在本实施例中，所述线性稳压器还包括：第一电容c1，所述第一电容c1的第一端与所述稳压芯片u1的第一端相连，所述第一电容c1的第二端与所述稳压芯片u1的第二端相连；第二电容c2，所述第二电容c2的第一端与所述稳压芯片u1的第一端相连，所述第二电容c2的第二端与所述稳压芯片u1的第二端相连；第三电容c3，所述第三电容c3的第一端与所述稳压芯片u1的第三端相连，所述第三电容c3的第二端与所述稳压芯片u1的第二端相连；第四电容c4，所述第四电容c4的第一端与所述稳压芯片u1的第三端相连，所述第四电容c4的第二端与所述稳压芯片u1的第二端相连。
44.在本实施例中，所述线性稳压器还包括：保险丝，所述保险丝的第一端与所述电源模块的正极输出端相连，所述保险丝的第二端与所述稳压芯片u1的第一端相连；第五电容c5，所述第五电容c5的第一端与所述第一电阻r1的第一端相连，所述第五电容c5的第二端与所述第一电阻r1的第二端相连。
45.在本实施例中，所述降压芯片将电源模块输出的初始电压降压到目标电压，为传感器提供相对应的工作电压，所述第一二极管和第二二极管具有稳压的作用，第一电容、第二电容、第三电容和第四电容具有滤波的作用。
46.实施例三
47.图3所示为本实用新型实施例提供的一种基于红外传感器的照明控制系统的结构示意图，如图3所示，本实施例提供的照明控制系统包括：
48.信号处理芯片u2、红外传感器t1、控制器u3、电源模块和照明装置；
49.所述红外传感器t1的输出端与所述信号处理芯片u2的信号接收端相连，用于采集当前红外数据；所述控制器u3的输入端与所述信号处理芯片u2的输出端相连，所述控制器u3的第一输出端与所述信号处理芯片u2的参数配置端相连，所述控制器u3的第二输出端与所述照明装置的输入端相连，用于发送配置参数到所述信号处理芯片u2，使所述信号处理芯片u2根据所述配置参数发送相应的目标数据到所述控制器u3，所述控制器u3还用于根据所述目标数据生成相应的目标控制信号，是所述目标控制信号驱动所述照明装置的点亮或熄灭。
50.在本实施例中，所述照明控制系统还包括：第三电阻r3，所述第三电阻r3的第一端与所述传感器的输出端相连，所述第三电阻r3的第二端接地；第四电阻r4，所述第四电阻r4的第一端与所述信号处理芯片u2的信号接收端相连，所述第四电阻r4的第二端接地；第六电容，所述第六电容的第一端与所述第三电阻r3的第二端相连，所述第六电容的第二端与
所述第四电阻r4的第二端相连。
51.在本实施例中，所述照明装置包括：驱动电路和发光二极管led；所述驱动电路包括第五电阻r5、第六电阻r6和三极管q1，所述第五电阻r5的第一端与所述控制器u3的输出端相连，所述第五电阻r5的第二端与所述三极管q1的基极相连，所述三极管q1的发射极接地，所述三极管q1的集电极与所述第六电阻r6的第一端相连，所述第六电阻r6的第二端与所述发光二极管led的阴极相连；所述发光二极管led的阳极与所述电源模块的输出端相连。
52.需要说明的是，假如当前应用电路需要所述信号处理芯片进行逻辑判断时，所述控制器输出第一配置参数到所述信号处理芯片的参数配置端，使所述信号处理芯片将接收到的红外数据经过模数转换、滤波后再进行逻辑判断，当判断出当前有人存在时输出第一判断结果到所述控制器，使所述控制器输出高电平到所述驱动电路，点亮所述发光二极管；当判断出当前没有人存在时输出第二判断结果到所述控制器，使所述控制器输出低电平到所述驱动电路，熄灭所述发光二极管，从而实现照明装置的控制功能。
53.假如当前应用电路不需要所述信号处理芯片进行逻辑判断时，所述控制器输出第二配置参数到所述信号处理芯片的参数配置端，使所述信号处理芯片将接收到的红外数据经过模数转换、滤波后直接将滤波后的数字信号串行输出到控制器进行处理和判断，当所述控制器判断出当前有人存在时输出高电平到所述驱动电路，点亮所述发光二极管，当所述控制器判断出当前没有人存在时输出低电平到所述驱动电路，熄灭所述发光二极管。
54.在本实施例中，所述电源模块包括输出5v电压的供电电源和输出3.3v电压的降压模块，所述降压模块是对供电电源输出的电压进行降压处理，本实施例可以通过降压模块为红外传感器提供电能，还可以通过信号处理芯片的ldo输出端为所述红外传感器提供电能，提高了供电电源的适配性。
55.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
56.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。