PIR傳感器的輸出信號電平通常非常低
，不足1 mV。若要檢測到運動同時避免誤檢，需要先將模擬信號放大再由模數轉換器（ADC）進行采樣。在典型的PIR解決方案中
，信號放大使用高增益多級運算放大器（Op Amp）實現

，而這會提高設計的複雜性、增加元件數量

、降低電源效率和增加成本等。請繼續閱讀下文，了解小巧又節能的MCU如何幫助降低這些不利影響。

 

設計複雜性

 

若PIR傳感器節點設計基於具有所需功能集（如12位差分ADC和可編程增益放大器（PGA））的小型MCU，則可降低對外部元件的需求，並可節省電路板空間和物料清單（BOM）成本。因此，可以考慮使用MickroE的PIR click傳感器。它是一塊印刷電路板（PCB)，其中包含了形成正常工作的PIR傳感器節點所需的所有無源元件。該click板基於運放解決方案
，ADC、電阻和電容均已包括在內，因此可開箱即用，便於輕鬆進行原型設計和評估。為便於輕鬆進行原型設計，可以采用的典型設置為，將PIR click板與Microchip適用於Click boards™的Curiosity Nano基板和Curiosity Nano評估工具包搭配使用。如果使用Microchip Technology具有12位差分ADC和PGA的ATtiny1627等MCU，PIR傳感器節點解決方案可以獲得優勢。由於無需使用外部運放放大信號，可顯著減少外部元件的數量。再加上無需外部ADC，因此還可以省去電阻和電容等其他多種無源元件。

 

因此，使用此類MCU，可顯著減少PIR click的PCB布線工作。圖2展示了可以省去的元件（X）以及新的連接方式（藍色線條）。

 

注：圖中展示了在PIR click的基礎上進行修改的示例
，因為這種修改比設計新的PCB並獲取所需元件更為方便。修改後的解決方案與click板的用途並不衝突。

 

圖2.PIR click修改示例和原理圖

 

經過上述修改後，即可利用內置的12位差分ADC和PGA。選擇適合的MCU後

，可大大減少所需的外部元件，如圖3所示。

 

圖3.修改後的PIR click和原理圖

 

減少所用的外部元件後，如需替換外部元件，要考慮的硬件注意事項也相應減少，因此硬件和PCB設計更為整潔
、緊湊。此外，由於更多任務都在MCU中處理
，軟件和固件也更加緊湊和高效。時序和同步的管理也更為方便簡潔。

 

若將傳感器節點設計的大部分複雜性從硬件轉移至MCU和中央處理單元（CPU）bingzaigujianzhongjiayiguanli
，zaikaifaguochengzhongjiukeyigengweilinghuodigenggaihetianjiagongneng，erwuxuhuafeishijianzhongxinshejidianlubanbuju，congernenggoujieshengshejishijianhechengben。tongshi，zhenduigonghaodengqitayinsudedaimayouhuayegengweifangbian。zhixugenggaicanshushezhi，shejirenyuanjiunenggenggaiyingyongchengxudaimalaitianjiagongneng，huoyouhuadaimalaijiangdigonghaohuoyuhuanjingtiaojianxiangguandeminganxing。danghuanjingwenduchaoguo30°Cshi
，chuanganqizaiyourenjinrujiancefanweishikenenghennanjiancedao，eryouhuadaimakejiangdixitongduihuanjingwendubianhuademinganxing。zaitianjiagongnengshi，keyitianjiajiqixuexigongneng，yongyushibieyundongmoshibingbangzhuxitongxuexiruhequfenzaoshenghuorenyudongwudeyundongdeng。

 

對於使用PIR傳感器的運動檢測應用，ATtiny1627等MCU內置有所需的大部分功能，因此可將設計的複雜性從硬件轉移至固件和軟件。如此便可降低複雜性，同時提高靈活性。

 

電源效率

 

duiwuxianchuanganqijiedianeryan，gonghaoshiyixiangzhongyaokaoliangyinsu。zheshiyinweidianchideshiyongshoumingyuechang，chuanganqijiediandeshiyongshoumingjiuyuechang，yincizhenggechuanganqiwangluoxitongdeshiyongshoumingyejiuyuechang。zheyidianduisuoyouwuxianchuanganqixitongdoushiyong。ruguoyianzhuangshushi、數(shu)百(bai)甚(shen)至(zhi)數(shu)千(qian)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)實(shi)現(xian)不(bu)同(tong)的(de)監(jian)測(ce)功(gong)能(neng)，當(dang)節(jie)點(dian)關(guan)閉(bi)時(shi)，則(ze)該(gai)節(jie)點(dian)將(jiang)被(bei)視(shi)為(wei)死(si)亡(wang)或(huo)功(gong)能(neng)異(yi)常(chang)。對(dui)於(yu)較(jiao)大(da)型(xing)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)係(xi)統(tong)
，更(geng)換(huan)電(dian)池(chi)或(huo)節(jie)點(dian)本(ben)身(shen)意(yi)味(wei)著(zhe)為(wei)最(zui)終(zhong)用(yong)戶(hu)帶(dai)來(lai)額(e)外(wai)成(cheng)本(ben)

，並(bing)且(qie)在(zai)節(jie)點(dian)處(chu)於(yu)關(guan)閉(bi)狀(zhuang)態(tai)時(shi)，係(xi)統(tong)將(jiang)會(hui)失(shi)效(xiao)或(huo)無(wu)法(fa)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)作(zuo)用(yong)，因(yin)此(ci)在(zai)發(fa)生(sheng)意(yi)外(wai)事(shi)件(jian)時(shi)可(ke)能(neng)不(bu)會(hui)發(fa)出(chu)通(tong)知(zhi)。因(yin)此(ci)
，電(dian)池(chi)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)越(yue)長(chang)越(yue)好(hao)。

 

由於MCU具(ju)有(you)休(xiu)眠(mian)模(mo)式(shi)並(bing)且(qie)可(ke)快(kuai)速(su)喚(huan)醒(xing)，每(mei)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)節(jie)點(dian)的(de)功(gong)耗(hao)都(dou)可(ke)以(yi)達(da)到(dao)非(fei)常(chang)低(di)的(de)水(shui)平(ping)。節(jie)點(dian)可(ke)以(yi)休(xiu)眠(mian)
，當(dang)在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)檢(jian)測(ce)範(fan)圍(wei)內(nei)出(chu)現(xian)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)並(bing)由(you)此(ci)檢(jian)測(ce)到(dao)運(yun)動(dong)時(shi)，節(jie)點(dian)就(jiu)會(hui)快(kuai)速(su)喚(huan)醒(xing)
，並(bing)在(zai)完(wan)成(cheng)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)後(hou)返(fan)回(hui)休(xiu)眠(mian)模(mo)式(shi)。因(yin)此(ci)

，能(neng)夠(gou)延(yan)長(chang)每(mei)個(ge)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)節(jie)點(dian)的(de)工(gong)作(zuo)時(shi)間(jian)，而(er)無(wu)需(xu)更(geng)換(huan)電(dian)池(chi)。請(qing)參(can)見(jian)圖(tu)4，了解使用休眠模式和快速喚醒時CPU的運行方式。功耗取決於具體應用，並且會根據PIR傳感器的配置
、采樣時間和濾波參數而有所不同
，這些因素也會影響傳感器的檢測範圍和/或靈敏度。若應用需要達到更低的功耗，可以對這些參數進行調整，進一步降低功耗。

 

圖4.固件時序圖

 

 

ATtiny1627等MCU外形小巧且功能強大，並且內置有智能、複雜的特性和功能，可改進電流消耗和功耗效率
，從而延長電池供電聯網應用的使用壽命，同時降低設計複雜性、削減係統總成本和縮短上市時間。