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紅外感應（Infrared induction，簡稱IR）是當前市面上櫥柜燈具常用的感應方式，相較于熱釋電紅外感應（Pyroelectric infrared induction，簡稱PIR）與雷達感應（Radar induction），紅外感應具有體積小，成本低，結構簡單，性能穩定的特點，是極具性價比的輕智能方案，搭配MCU使用可以實現門擋開關，手掃開關，手掃調光等功能，本篇文章將介紹IR感應原理及其控制方式以及提出一中免受太陽光干擾的紅外感應電路設計。

首先介紹IR感應探頭的工作原理：探頭由兩個管子組成，發光二極管（發射管）和光敏三極管（接收管），發射管通電時發出峰值波長為940nm的紅外光，由于兩個管子中間存在擋墻，所以在前方未被遮擋時接收管不導通，當被障礙物（門板或人手）遮擋時，紅外光被反射到接收管上使之導通，且障礙物距離探頭越近（但不為0），接收光強越強，接收管導通程度越大。

常用感應信號處理電路：IR探頭Pin3和Pin4之間電壓隨接收紅外光強度變化而變化，變化范圍為0-VDD，一般來講幅值很小，而且隨障礙物距離變化的幅值更小，一般為毫伏級，所以需要運算放大器把前級電壓放大，放大倍數為（R9+R10）/R9，有時還需要再加一級比較器來實現觸發時保持高電平，不觸發時保持低電平的效果。最終處理后的信號輸出到MCU端口或者直接驅動繼電器或MOSFET來實現對應的功能。

然而，我們在使用這個電路的時候，經常會遇到太陽光干擾的問題，我們知道，太陽光為全光譜，當然其中也包含紅外光，因此如果將IR探頭暴露在太陽光下，信號輸出端也會有動作，這就是誤觸發。我在做產品的時候也遇到了這樣的問題，折騰了很久，最終采用了如下方案，可以很好的規避探頭誤觸發問題。

以上電路中設計思路是使用隔直電容把太陽光導致的直流分量過濾掉，前端信號源為頻率1KHZ的方波，因此發射管以1KHZ的頻率發光，當障礙物遮擋時，接收管Pin3與Pin4兩端的電壓波形為方波信號，下面來分析一個方波周期：當Pin3-4由高電平切換到低電平的瞬間電容C1左端為低，右端為高，電流流向從右向左，由基爾霍夫定律可知，流經R4電流將減小，R4兩端電壓減小，Ve-Vb增大，Q1導通，信號輸出端輸出高電平；當Pin3-4由低電平切換到高電平電容C1上電流從左向右，導致Ve-Vb減小，Q1關斷，由此實現I/O-MCU端輸出方波信號的效果。這個波形輸出到后級MCU作判斷就可以實現相應的功能。

下面對此電路進行仿真（注意看C1電流）：