想象一下：快到萬圣節了，你想為不給糖就搗蛋的人創造一個非常有趣的體驗。在這個數字時代，在草坪上設置南瓜燈和墓碑似乎還不夠。你需要運動，就像電子動畫一樣，當有人走過時會躍動起來！可以通過多種控制器觸發技術，包括壓力感應墊、手動操作按鈕和光束傳感器，來實現基于一些相應動作的生物移動。

同樣，如果您想確保一個大房間的安全，您需要將“眼睛”放在空間的所有角落和部分。為了安全起見，獲得如此廣泛的房間視野的傳統方法是安裝多個攝像頭或運動檢測警報傳感器，但這將涉及集成多個饋送的更復雜的系統。

幸運的是，今天的存在感應技術使我們更容易創建生動、可移動的節日展示，更不用說更強大的安全系統了。紅外 （IR） 陣列傳感器使系統不僅可以檢測某人的存在，還可以檢測他們的移動方向。該技術還可用于熱成像、夜視和醫學成像等領域的應用。

星球大戰如何推動智能傳感器的發展

在美國戰略防御計劃 （SDI） 的鼓勵下，智能傳感器開始出現在市場上。1983 年，時任總統羅納德·里根公開宣布，綽號“星球大戰”的 SDI 被提議作為導彈防御系統旨在保護該國免受彈道核武器襲擊。智能傳感器現在在安全和其他智能互聯系統（也稱為物聯網 （IoT））中發揮著不可或缺的作用。通過集成傳感、信號提取、處理和理解，智能傳感器提供了這些應用程序有效所需的智能。到 90 年代后期，隨著非制冷陣列成本的下降和技術進步的持續，紅外技術的使用開始更多地用于軍事和民用目的（例如汽車防撞系統、醫療診斷和環境控制）。

非制冷紅外傳感器技術不斷進步，特別是隨著基于微電子系統 （MEMS） 的像素結構的出現。在這里，采用薄膜紅外吸收器的獨立式熱隔離結構。使用這項技術，您可以開發測量輻射功率的系統，以遠程確定物體（或身體）的溫度。利用當今的半導體技術，我們可以開發由數百個數平方毫米的熱電偶組成的熱電堆傳感器。這種類型的傳感器非常靈敏且體積小，響應時間快，而且相對便宜，因此非常適合消費設備、醫療儀器、安全系統、人數統計、樓宇自動化等。

Panasonic 提供名為 Grid-EYE? 的 8x8 熱電堆陣列。這款 64 像素紅外傳感器適合回流兼容表面貼裝 （SMD） 封裝，該封裝由射頻屏蔽金屬蓋、MEMS 傳感器芯片、帶 I 2 C 接口的數字 ASIC 和硅透鏡組成，紅外能量通過。

在操作中，Grid-EYE 首先在 60 度視野范圍內吸收發射的熱能。陣列的 64 個傳感元件中的每一個都將其吸收的熱能轉換為成比例的輸出信號。然后將所有 64 個溫度信號放大，從模擬轉換為數字，并參考熱敏電阻提供的環境溫度值，然后從傳感器傳輸到微處理器。松下傳感器技術產品專家 Eric Johnsrud 解釋說，微處理器然后執行計算，將來自單個熱電堆元件的溫度映射到整個視場的完整熱表示。從這個熱表示中，可以檢測移動的人和物體以及靜止的人和物體的位置和存在，

Panasonic Grid-EYE 是一個 8x8 熱電堆陣列，可在水平和垂直方向工作。

Panasonic 的 Grid-EYE 可在水平和垂直方向工作，建議的最大檢測距離為 7 米，幀速率高達 10 fps。要了解有關熱電堆陣列和 Grid-EYE 的更多信息，請下載熱電堆陣列打開自動化應用的新世界。

使用 1-Wire 總線擴展 I2C

在安全等應用中使用紅外傳感器時，檢測范圍是一個重要的考慮因素。當然，范圍越長越好。為幫助設計人員對接近和方向感應應用進行原型設計，Maxim 提供了 MAXREFDES131# 參考設計，該參考設計采用 Panasonic AMG8833 Grid-EYE 和 Maxim 1-Wire 總線，由 DS28E17 1-Wire-to-I 2 C 主橋支持。DS28E17 以標準（最大 100kHz）或快速（最大 400kHz）速度直接連接到 I 2 C 從設備，將 1-wire 通信協議轉換為 I 2 C 主 I/O，Justin Jordan 解釋道， Maxim 的微型與安全業務部。DS28E17橋擴展了 I 2 C 通信對于正確配置的網絡，通常以標準速度到 100m 的距離。相比之下，典型應用中 I 2 C 總線的長度在標準模式下僅限于幾米，因為其最大距離取決于電容負載，Jordan 指出。

延長 I 2 C 總線距離（并在最大允許總線電容之上運行）的另一種方法是以較低速度運行，使用更高驅動輸出設備，將總線劃分為帶有總線緩沖器的段，或使用開關上拉電路。但是，這些方法通常要么無法滿足長距離要求，要么會為您的設計增加大量成本。MAXREFDES131 # 參考設計隨附 ARM? mbed? 和 Arduino 平臺的示例源代碼，以及原理圖、布局文件、fab 文件和材料清單 （BOM）。

現代化傳統樓宇控制系統

樓宇自動化應用（例如能源、照明和溫度控制）也可以從 IR 傳感器技術中受益。例如，檢測某人何時進入房間的能力可以觸發燈打開，并觸發 HVAC 系統調整到首選溫度。為幫助設計人員將傳統系統與現代控制和通信集成，Maxim 提供了其樓宇自動化擴展板 MAXREFDES130# 參考設計。MAXREFDES130# 具有 1-Wire 主總線，可與 MAXREFDES131# 一起使用。MAXREFDES130 #提供與 ARM mbed 和 Arduino 平臺兼容的 Arduino 外形尺寸擴展板，您可以對各種樓宇自動化設計進行原型設計。

無論您是在開發巧妙的假日主題電子動畫顯示器、家庭安全系統還是建筑控制設計，智能傳感器技術都可以提供使這些系統有效所需的接近感應功能，進而對最終用戶有價值。

審核編輯：郭婷