红外传感器和红外传感系统的制作方法

1.本技术涉及红外对射领域，特别是涉及红外传感器和红外传感系统。


背景技术：

2.市面上常见的红外对射型开关由两部分组成，发射端和接收端。发射端只发射红外脉冲信号，接收端根据是否接受到红外脉冲信号会输出判断信号，例如npn型红外对射型开关，接收端如果可以接收到红外脉冲信号，判断信号输出高电平，如果没有接收到红外脉冲信号，判断信号输出低电平。
3.在相关技术的红外对射型开关中，发射端都发射出相同频率的脉冲信号，接收端只能通过判断是否接受到红外信号来做信号输出，如果两组红外开关安装距离较近，可能带来相互干扰，如果两组红外开关安装距离较远，则会存在检测盲区。
4.为解决该问题，相关技术提供了一种红外对射传感器，包括投光模块与受光模块，投光模块包括依次电性连接的载波信号编码器、红外灯驱动电路和红外灯组成，受光模块包括依次电性连接的感光器、学习及解码器和驱动放大电路组成，该种红外对射传感器通过对投光模块所发的信号进行编码，使每个投光模块都有唯一的发射码，受光模块对投光模块所发射的信号的编码进行学习，保证每个受光模块只感应和其本身识别的码相同的投光模块，实现红外对射传感器配对的唯一性。
5.但是，该种红外对射传感器存在以下缺点：
6.(1)每一对红外对射型开关相互独立，在大批量使用时施工安装不便。在大规模使用红外对射型开关场景下，布局布线较多，施工难度增加，每一对红外对射管都是独立工作，接收端信号也是独立上报，对于接收信号的电路板来说需要设置较多接口才能满足工作需求。
7.(2)采用编码的红外对射管，在安装施工前都要先进行编码学习，不能做到上电自适应识别，后续更换也不方便。
8.目前针对相关技术中红外传感器安装复杂且需要在安装前编码学习的问题，尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

9.本技术实施例提供了一种红外传感器和红外传感系统，以至少解决相关技术中红外传感器安装复杂且需要在安装前编码学习的问题。
10.第一方面，本技术实施例提供了一种红外传感器，所述红外传感器包括红外发射模块和红外接收模块，其中，
11.所述红外发射模块包括第一控制单元和第一电阻，所述第一电阻末端与所述第一控制单元电连接，所述第一电阻的两端还分别形成为所述红外发射模块的两个连接端子，所述第一控制单元用于采集第一电阻末端的第一电压值，并根据所述第一电压值确定所述红外发射模块的位置编号；
12.所述红外接收模块包括第二控制单元和第二电阻，所述第二电阻末端与所述第二控制单元电连接，所述第二电阻的两端还分别形成为所述红外接收模块的两个连接端子，所述第二控制单元用于采集第二电阻末端的第二电压值，并根据所述第二电压值确定所述红外接收模块的位置编号。
13.在其中一些实施例中，所述第一电阻和所述第二电阻的阻值相等。
14.第二方面，本技术实施例提供了一种红外传感系统，包括多个红外发射模块和多个红外接收模块，多个红外发射模块和多个红外接收模块一一对应；
15.每个所述红外发射模块包括第一控制单元与第一电阻，每个所述红外发射模块的第一电阻末端与该红外发射模块的第一控制单元电连接；多个所述红外发射模块的第一电阻级联于电压源和接地端之间；所述第一控制单元用于采集第一电阻末端的第一电压值，并根据所述第一电压值确定所述红外发射模块的位置编号；
16.每个所述红外接收模块包括第二控制单元与第二电阻，每个所述红外接收模块的第二电阻末端与该红外接收模块的第二控制单元电连接；多个所述红外接收模块的第二电阻级联于电压源和接地端之间；所述第二控制单元用于采集第二电阻末端的第二电压值，并根据所述第二电压值确定所述红外接收模块的位置编号。
17.在其中一些实施例中，多个所述红外接收模块的第二电阻按照与对应的第一电阻相同的级联顺序级联于电压源和接地端之间。
18.在其中一些实施例中，所述第一电阻与所述第一电阻的阻值相等。
19.在其中一些实施例中，多个所述红外发射模块中级联的第一个第一电阻的首端与电压源电连接，多个所述红外发射模块中级联的最后一个第一电阻末端与接地端电连接；
20.多个所述红外接收模块中级联的第一个第二电阻的首端与电压源电连接，多个所述红外发射模块中级联的最后一个第二电阻末端与接地端电连接。
21.在其中一些实施例中，所述红外发射模块还包括调制编码单元和发射单元，所述调制编码单元用于根据所述红外发射模块的位置编号对应的编码参数生成编码调制信号；所述发射单元用于发射所述编码调制信号；
22.所述红外接收模块还包括接收单元和解调单元，所述接收单元用于接收所述编码调制信号；所述解调单元用于根据所述红外接收模块的位置编号对应的编码参数解调所述编码调制信号，得到探测信号，并将所述探测信号传输给所述第二控制单元。
23.在其中一些实施例中，所述红外接收模块还包括信号放大单元，所述信号放大单元连接于所述接收单元和所述解调单元之间，所述信号放大单元用于放大所述编码调制信号。
24.在其中一些实施例中，所述接收单元包括光敏接收管。
25.在其中一些实施例中，所述红外传感系统还包括单总线，多个所述红外接收模块与所述单总线连接，所述单总线用于上报各所述红外接收模块探测得到的探测信号。
26.与相关技术相比，在本实施例中提供的红外传感器和红外传感系统，解决了相关技术中红外传感器安装复杂且需要在安装前编码学习的问题，简化了红外传感器的施工安装操作，以及不需要在施工安装前进行编码学习即可实现上电自适应识别的有益效果。
27.本发明的附加方面与优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
28.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
29.图1是本技术实施例的红外传感器的结构示意图；
30.图2是本技术实施例的红外传感器的安装实施示意图；
31.图3是本技术实施例的红外传感系统的结构示意图一；
32.图4是本技术实施例的红外传感系统的结构示意图二；
33.图5是本技术实施例的红外接收模块的结构示意图一；
34.图6是本技术实施例的红外接收模块的结构示意图二；
35.图7是本技术优选实施例的红外传感系统的结构示意图；
36.图8是本技术优选实施例的红外传感系统的局部硬件结构放大示意图。
37.附图标记：
38.10、红外发射模块；11、第一控制单元；12、第一电阻；13、第一电压源；14、第一接地端；15、调制编码单元；16、发射单元；
39.20、红外接收模块；21、第二控制单元；22、第二电阻；23、第二电压源；24、第二接地端；25、解调单元；26、接收单元；27、信号放大单元；28、单总线。
具体实施方式
40.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。基于本技术提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
41.显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本技术应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本技术公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本技术揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本技术公开的内容不充分。
42.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本技术所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
43.除非另作定义，本技术所涉及的技术术语或者科学术语应当为本技术所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本技术所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单
元。本技术所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本技术所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本技术所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
44.在本实施例中提供了一种红外传感器，图1是本技术实施例的红外传感器的结构示意图，如图1所示，该红外传感器包括：红外发射模块10和红外接收模块20。
45.红外发射模块10包括第一控制单元11和第一电阻12，第一电阻12的末端与第一控制单元11电连接，第一电阻12的两端还分别形成为红外发射模块10的两个连接端子，第一控制单元11用于采集第一电阻12末端的第一电压值，并根据第一电压值确定红外发射模块10的位置编号。
46.红外接收模块20包括第二控制单元21和第二电阻22，第二电阻22的末端与第二控制单元21电连接，第二电阻22的两端还分别形成为红外接收模块20的两个连接端子，第二控制单元21用于采集第二电阻22末端的第二电压值，并根据第二电压值确定红外接收模块20的位置编号。
47.图2是本技术实施例的红外传感器的安装实施示意图，如图2所示，在安装红外传感器时，在红外信号发射端，只需将多个红外发射模块10的两个连接端子进行首尾相连，即前一个红外发射模块10的第一电阻12的末端和后一个红外发射模块10的第一电阻12的首端连接，多个红外发射模块10中级联的第一个第一电阻12的首端与第一电压源13电连接，多个红外发射模块10中级联的最后一个第一电阻12末端与第一接地端14电连接。
48.同理，在红外信号接收端，只需将多个红外接收模块20的两个连接端子进行首尾相连，即前一个红外接收模块20的第二电阻22的末端和后一个红外接收模块20的第二电阻22的首端连接，多个红外接收模块20中级联的第一个第二电阻22的首端与第二电压源23电连接，多个红外发射模块10中级联的最后一个第二电阻22末端与第二接地端24电连接。
49.当红外发射模块10和红外接收模块20连接电源时，各电阻两端将会被分配到一定的电压，通过预先配置各电阻的电压和位置编号，便可通过查表的方式，根据电压值确定红外发射模块10和红外接收模块20的位置编号。
50.在一些优选实施例中，第一电阻12和第二电阻22的阻值相等，根据串联电阻分压原理，这些电阻的电压值呈规律变化，根据电压值可以计算出红外发射模块10和红外接收模块20的位置编号。
51.例如，在红外发射模块10中，在电压源和接地端之间依次串联4个阻值相同的电阻，编号分别为1、2、3、4，其中1号电阻首端连接电压源，4号电阻末端连接接地端，降落在该4个电阻的总电压为1v，则分配至该4个电阻的电压值分别为1/4v、2/4v、3/4v、4/4v，各第一控制单元11通过确定相应电阻的电压值，通过计算的方式(位置编号＝单个电阻电压值
×
电阻个数)，便可确定相应红外发射模块10的位置编号。红外接收模块20确定位置编号的原理和红外发射模块10相近，此处不再赘述。
52.在有多对红外对射管(即存在多个红外发射模块10和多个红外接收模块20)的情况下，不同对的红外对射管之间可能存在相互干扰问题，而相关技术为了解决该问题，红外
对射型开关施工安装复杂且需要在安装施工前进行编码学习。相比于相关技术，本实施例的红外传感器支持级联使用，不用通过上电学习，只需通过分区电阻便可以确定自身所在位置，每一个红外接收模块20只接收自己对应红外发射模块10发出的信号，根据该信号来判断红外传感器是否被遮挡。通过本实施例，解决了相关技术中红外传感器安装复杂且需要在安装前编码学习的问题，简化了红外传感器的施工安装操作，以及不需要在施工安装前进行编码学习即可实现上电自适应识别的有益效果。
53.结合上述实施例的红外传感器，本实施例还提供了一种红外传感系统，图3是本技术实施例的红外传感系统的结构示意图一，如图3所示，该红外传感系统包括：多个红外发射模块10和多个红外接收模块20，多个红外发射模块10和多个红外接收模块20一一对应。
54.每个红外发射模块10包括第一控制单元11与第一电阻12，每个红外发射模块10的第一电阻末端与该红外发射模块10的第一控制单元11电连接；多个红外发射模块10的第一电阻12级联于第一电压源13和第一接地端14之间；第一控制单元11用于采集第一电阻12末端的第一电压值，并根据第一电压值确定红外发射模块10的位置编号。
55.每个红外接收模块20包括第二控制单元21与第二电阻22，每个红外接收模块20的第二电阻22末端与该红外接收模块20的第二控制单元21电连接；多个红外接收模块20的第二电阻22级联于第二电压源23和第二接地端24之间；第二控制单元21用于采集第二电阻22末端的第二电压值，并根据第二电压值确定红外接收模块20的位置编号。
56.红外传感系统的工作原理已在上述实施例作过介绍，本实施例不再赘述。
57.在一些实施例中，多个红外接收模块20的第二电阻22按照与对应的第一电阻12相同的级联顺序级联于电压源和接地端之间。
58.如此设置，使得红外接收模块20和红外发射模块10有着相同的顺序编号，方便红外接收模块20在接收红外发射模块10发送的信号时，只需将发送过来的信号携带的位置编号和自身位置编号进行简单比对，选取比对一致的信号进行后续处理，例如，判断红外传感器是否被遮挡。
59.在一些优选实施例中，第一电阻12和第二电阻22的阻值相等。
60.如此设置，使得这些电阻的电压值呈规律变化，根据串联电阻分压原理，在采集到电压值后便可以计算出红外发射模块10和红外接收模块20的位置编号，不需要预先配置各电阻的电压和位置编号的关系。
61.参考图3，在一些实施例中，多个红外发射模块10中级联的第一个第一电阻12的首端与第一电压源13电连接，多个红外发射模块10中级联的最后一个第一电阻12末端与第一接地端14电连接；多个红外接收模块20中级联的第一个第二电阻22的首端与第二电压源23电连接，多个红外发射模块10中级联的最后一个第二电阻22末端与第二接地端24电连接。
62.参考图4，在一些实施例中，红外发射模块10还包括调制编码单元15和发射单元16，调制编码单元15用于根据红外发射模块10的位置编号对应的编码参数生成编码调制信号；发射单元16用于发射编码调制信号。
63.红外接收模块20还包括解调单元25和接收单元26，接收单元26用于接收编码调制信号；解调单元25用于根据红外接收模块20的位置编号对应的编码参数解调编码调制信号，得到探测信号，并将探测信号传输给第二控制单元21。
64.参考图5，在一些实施例中，红外接收模块20还包括信号放大单元27，信号放大单
元27连接于接收单元26和解调单元25之间，信号放大单元27用于放大编码调制信号。
65.在一些实施例中，接收单元26包括光敏接收管。红外发射模块10中，发射单元16可以采用led实现，光敏接收管可感应led发出的光波，实现光信号的接收。
66.参考图6，在一些实施例中，红外传感系统还包括单总线28，多个红外接收模块20与单总线28连接，单总线28用于上报各红外接收模块20探测得到的探测信号。
67.以下将通过优选实施例对本技术的红外传感系统进行介绍。
68.图7是本技术优选实施例的红外传感系统的结构示意图，图8是本技术优选实施例的红外传感系统的局部硬件结构放大示意图，如图7
‑
8所示：
69.红外发射模块有3根进线和3根出线，其中，3根进线包括vcc、gnd、ra，3根出线包括vcc、gnd、rb。红外发射模块内部包括mcu、分区电阻r、调制编码器、红外灯。红外发射模块级联方式为将第一个分区电阻的ra端连接至vcc，最后一个分区电阻的rb端连接至gnd，将每一个分区电阻的rb端连接至mcu的adc管脚。在红外发射模块级联后，通过采集rb端的电压来确定红外发射模块的连接顺序，红外发射模块根据自己的顺序，发射出有不同编码的载波。
70.红外接收模块有4跟进线和4跟出线，其中，4根进线包括vcc、signal、ra、gnd；4跟出线包括vcc、signal、rb、gnd。红外接收模块内部包括光敏接收管、光电放大器、解调器、mcu和分区电阻r。红外接收模块级联方式为将第一个分区电阻的ra端连接至vcc，最后一个分区电阻的rb端连接至gnd，将每一个分区电阻的rb端连接至mcu的adc管脚，这样红外接收模块级联后通过采集rb端的电压来确定红外接收模块的连接顺序。
71.红外发射模块和红外接收模块的级联安装方式，减少了施工难度，节约了施工成本。而且，红外发射模块和红外接收模块不用通过上电学习，只通过检测分区电阻的电压便能够准确地识别出自身所在位置，每一路红外接收模块只接收自身对应的红外发射模块发出的编码调制信号，并且进行解调处理，处理后的信号传给mcu，mcu通过是否接收到对应的编码信号来判断红外对射管是否被遮挡。最终，红外接收模块通过单总线(signal)通信的方式往外输出上报。相邻的两组红外对射管由于红外编码不同，即使离得很近也不会受干扰。
72.应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本技术提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本技术保护范围。
73.显然，附图只是本技术的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本技术适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本技术披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本技术公开的内容不足。
[0074]“实施例”一词在本技术中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本技术的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本技术中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。
[0075]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。