传感器的功能是什么（红外接收传感器的功能是什么）

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设计一个水分检测传感器至MCU之间的电路

1.传感器对象

结合专业的特点，选择Grove公司的Moisture Senor传感器。根据官方网站显示：Moisture Senor传感器用于检测土壤的水分或者判断传感器周围是否有水分，让您花园里的植物在渴望时能够伸出援手。该传感器非常易于使用，您只需将它插入土壤并读取数据即可。使用这个传感器，您可以制作一个小工程，让植物给您发送消息，如“我现在口渴，请给我一些水”。

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2.传感器特性分析

根据官方文档数据，规格参数如下表：

项目使用环境最小标准最大

单位工作电压 ——- 3.3 ——- 5 V

工作电流 ——- 0 ——- 35 mA

输出数值在干燥的土壤中 0 ——- 300 mV

在潮湿的土壤中 300 ——- 700 mV

在水中 700 ——- 950 mV

3.传感器输出接口电路

传感器正常工作电压输入为3.3V~5V，输出为电压模拟量。依据土壤水分的不同，输出电压范围在0~950mV，设计的输出接口电路为4pin，分别是VCC，GND，OUT_V，NC（用于固定）

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4.信号处理电路设计

4.1有源滤波器的设计

无源滤波器的通带放大倍数不能大于1，而且在通带的放大倍数和截止频率和所带的负载有关，有源滤波器是在无源滤波器的基础上增加运放，通带放大倍数带负载的能力得到提高。根据传感器的输出特点，设计的有源滤波是为了滤除额外加在输出信号的无关信号，因为一阶有源滤波器截止频率和无源滤波器截止频率f相同，且对数幅频曲线以-20dB的斜率下降，为了达到更好的滤波效果和更快衰减，这里选择二阶有源滤波器。（最开始设计的一阶滤波器，能够达到效果，但是电阻增大，而且效果不如二阶的好，这里是根据仿真后进行的选择。）电阻R2=1K，R3=4k，假设系统因为某些原因存在1KHZ的干扰电压存在,幅度为50mV，那么R1=R2//R3=1kΩ，取1K。截止频率f=1/2πRC，则计算出C=0.198uF，选择电容为0.15uF。

4.2运放选择

根据传感器使用的场合和实现检测土壤水分的需求，信号处理时，不需要非常快的电压转换速率，这一条件可以选择通用的集成运放LM358。虽然它的带宽窄，速率低，压摆率不高，但由于经济，成本低，替代性强，在本实验中完全可以满足滤波的需要。结合数据手册LM358的工作电压单电源3V—30V，无论控制器是选择32位的STM32单片机还是选择8位的STC89C51单片机，电压具有很好的兼容性。因此，有源滤波需要的运放选择LM358。

4.3放大倍数计算

根据4.2的分析，考虑经济性，控制器选择常用的8位STC89C51单片机，系统的正常供电电压5V，传感器最大的输出电压为950mV，，最大的放大倍数不能超过6倍，考虑到一定的裕量以及电压明显的变化，选择放大倍数为5。当传感器满量程输出的时候，在单片机的AD端口可以读到电压为4.75V。当传感器没有输出的时候，在AD端口读到的电压为0V（不考虑运放的失调电压，偏置电压等问题。）……

人体热释电红外传感器 PIR应用注意事项

人体都有恒定的体温，一般在 37 度，所以会发出特定波长 10μm 左右的红外线，热释电敏感元对波长范围为 0.2～ 20 微米的红外辐射敏感。

在结构上敏感元电极化方向相反，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由此，均匀的环境背景温度下敏感元作用相同，释电效应抵消，传感器无信号输出；同样温度平衡不动时，释电效应抵消后是固定值，传感器也没有信号输出；只有温度变化时（人体发射的 10μm 左右的红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外感应源上），敏感元受到的红外辐射不同，传感器才输出感应信号，经过电路放大处理，实现控制目的。

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