此运动传感和 LED 控制参考设计由 Zilog Z8FS040 ZMOTION MCU 和 IXYS LDS8710 高效 LED 驱动器组成。LED 亮度由来自 Z8FS040 MCU 的 PWM 输出控制,输入来自电位计、环境光传感器 (ALS) 或通过 UART 接口的控制台(在本文档中统称为控制开关)。为这三个控制开关选项中的每一个都提供了单独的项目文件。
运动感应和 LED 控制板
此运动传感和 LED 控制参考设计具有以下特点:
- 集成无源红外 (PIR) 运动传感和 LED 控制结合在单个 8 引脚 Zilog MCU 中
- 用于运动感应和 LED 控制的独立式单板解决方案
- 运动检测适应各种镜头,头文件变化简单
- 两节 AA 电池或工作电压在 2.7 V 至 3.6 V 范围内的外部电源的可选电源
- 能够根据运动打开和关闭高强度 LED
- 从三个来源控制 LED 亮度:
- 控制台命令 - 环境光
- 电位器(控制源取决于软件构建)
- 提供手持尺寸,大约 2” x 3”
Z8FS040 ZMOTION MCU
Z8FS040 ZMOTION MCU 是 Zilog 的 ZMOTION 检测和控制系列的一部分,它为基于被动红外 (PIR) 技术的运动检测应用提供集成和灵活的解决方案。该系列包括具有集成运动检测算法的 Z8FS040 微控制器,以及一系列镜头和热释电传感器,以满足广泛的应用需求。为每个镜头提供了优化的配置参数,以确保最佳性能,同时显着降低开发风险并最大程度地缩短上市时间。与传统设计相比,Zilog 的 PIR 运动检测技术在灵敏度和稳定性方面都有显着改进,并且可扩展到许多细分市场,包括照明控制、HVAC、访问控制、自动售货机、显示、接近度、电源管理、
LDS8710 高效 LED 驱动器
IXYS LDS8710 高效 LED 驱动器是一种固定频率电流模式升压转换器,具有内部同步整流器和逐周期开关电流限制,专为驱动多达 10 个白光 LED 串而设计。这些 LED 的串联连接可提供恒定电流和均匀亮度,无需镇流电阻器和工厂校准。
硬件架构
ZMOTION Z8FS040 MCU 充当此参考设计的主控制器。图 2 中的框图显示了此参考设计的基本架构,使用三个控制源之一——环境光传感器、UART 接口或电位计——通过脉宽调制器 (PWM) 控制 LDS8710 驱动器。LDS8710 驱动器使用 PWM 的占空比来控制 LED 串的电流(以及亮度)。Z8FS040 MCU 还直接连接到热释电传感器以实现其运动检测功能。
运动感应和 LED 控制框图
Z8FS040 ZMOTION MCU电路说明
图 3 显示了 ZMOTION MCU 的调试和热释电传感器接口。热释电传感器的接口通过专用输入 ANA2(引脚 5);只需要一个 47 kΩ 的漏极电阻。RST 和 DBG(分别为 2 和 4 脚)用于调试接口,可以选择用于其他功能;这些信号中的每一个都需要 10 kΩ 上拉电阻。引脚 3、6 和 7 可自由用于其他应用需求;这些引脚用于本参考设计中的控制开关。
ZMOTION Z8FS040(8 针)MCU 所需的电路连接
IXYS LED驱动电路
图 4 显示了使用 LDS8710 驱动器的 LED 驱动器电路。
图 4 LDS8710 LED 驱动器应用电路
软件实施
此参考设计的软件基于ZMOTION_SerialZMOTION 检测和控制开发套件 (ZMOTIONL100ZCOG) 附带的示例应用项目。本文档引用了三个独立的项目,用于演示本参考设计中呈现的三种 LED 亮度控制;即控制台命令、电位器设置和环境光传感器。
运动灵敏度和降噪
包含高频开关元件的系统会产生过多的噪声,从而破坏低压模拟传感功能。在此参考设计中,当 LED 开启或关闭时,LDS8710 驱动器产生的电流消耗变化可能会影响 ZMOTION MCU 执行的低信号级运动感应功能。电源波动或来自热释电传感器的信号可能导致 ZMOTION MCU 错误地将其解释为运动(即错误触发)。
为帮助避免这些错误触发,Z8FS040 API 中包含多个配置寄存器,可根据应用程序需要动态修改这些寄存器。这些寄存器控制灵敏度以及 ZMOTION PIR 引擎如何对热释电传感器信号进行采样。此外,当已知存在瞬态或噪声条件时,可以编写应用程序代码以在短时间内简单地忽略运动检测。例如,当 LED 开启或关闭时(响应于检测到或未检测到 30 秒的运动),电源电压会产生显着的扰动。为确保不会创建错误触发器,应用程序只需在启用/禁用 LED 后停止寻找运动 1 秒。此决定对用户体验几乎没有影响,但有助于避免错误触发。
编辑:ymf
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