检测热释电探头的方法及系统与流程

1.本发明是关于热释电探头检测领域，特别是关于一种检测热释电探头的系统。

背景技术：

2.热释电探头是人体感应传感器的一种，目前市面上的热释电探头主要有三种：模拟热释电探头、数据热释电探头、集成热释电探头。当探头检测到范围内有温度变化时，热释电效应会在敏感元的两个电极上产生微弱电压，当人体进入检测区时，因人体温度与环境温度有差别，就会产生微弱电压变化。
3.模拟热释电探头会将该电压变化放大或直接输出，因此需要去读取该信号，才能判断该种探头的好坏。
4.数据型探头会将采集到的电压变化信号转换成数字信号，当主机需要读取该数据时，探头会以一种特殊协议将该数据发送给主机，该种探头不会主动发送数据(需要主机读取)，且不同生产商的通信协议可能不同，因此需要单片机作为主机将每次采样数据读取出来，才能判断该种探头的好坏。
5.集成热释电探头内通过内置的传感信号处理集成电路，将超过阈值的电压变化判断为触发，并输出高电平，只要判断在相应状态时输出的高低电平就能判断探头的好坏，但是该种阈值是固定的，所以测试时的供电必须稳定，否则会出现误触发现象。
6.因探头种类多样，且除集成热释电探头外，输出量不能直观检测，因此在生产中如何批量测试热释电探头成为一项难题。
7.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种检测热释电探头的系统，其能够批量测试热释电探头。
9.为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种检测热释电探头的方法，包括：
10.获取多个热释电探头的数据，并将数据转换为串口信号；
11.将串口信号进行缓存，在缓存一定数量的串口信号时，将串口信号转换为usb信号；
12.根据usb信号中的id号对每一个热释电探头对应的数据进行识别和判断以进行底噪测试或灵敏度测试。
13.在本发明的一个或多个实施例中，所述获取多个热释电探头的数据，并将数据转换为串口信号包括：
14.对模拟型热释电探头的数据进行采样而获得采样数据，将采样数据通过串口通信协议转换为串口信号；
15.在数据型热释电探头输出高电平信号时，对数据热释电探头的信号进行读取并将
该信号通过串口通信协议转换为串口信号；
16.在集成型热释电探头输出高电平信号时，将高电平信号通过串口通信协议转换为串口信号。
17.在本发明的一个或多个实施例中，所述将串口信号进行缓存，在缓存一定数量的串口信号时，将串口信号转换为usb信号包括：在对串口信号进行缓存前，对接收到的串口信号进行校验，若校验失败，则重新接收串口信号，校验成功则将该串口信号进行缓存，在缓存区缓存满串口信号时，将串口信号转换为usb信号，在缓存区未缓存满串口信号时，则继续接收串口信号。
18.在本发明的一个或多个实施例中，所述将串口信号进行缓存，在缓存一定数量的串口信号时，将串口信号转换为usb信号还包括：若未接收到串口信号且未接收到串口信号的时间超过了预设时间，则初始化串口信号的接收端口。
19.在本发明的一个或多个实施例中，所述根据usb信号中的id号对每一个热释电探头对应的数据进行识别和判断以进行底噪测试或灵敏度测试包括：
20.判断测试时间是否结束；
21.若否，则进行底噪测试模式和灵敏度测试模式的选择；
22.选择底噪测试模式，若热释电探头对应的数据在预设数值范围内，则热释电探头显示为正常状态，不在预设数值范围内，则热释电探头显示为错误状态；
23.选择灵敏度测试模式，若热释电探头对应的数据小于灵敏度阈值，则热释电探头显示为正常状态，不小于灵敏度阈值，则热释电探头显示为错误状态；
24.判断测试是否停止，若是，则停止测试，若否，则重新判断测试时间；
25.若停止测试，则是否将热释电探头的显示状态恢复为初始状态，若是，则进行状态恢复，若否，则停止测试。
26.在本发明的一个或多个实施例中，若热释电探头为正常状态，判断热释电探头对应的显示状态是否被锁定，若热释电探头的显示状态被锁定，则判断测试是否停止；若热释电探头的显示状态未被锁定，则显示热释电探头的正常状态。
27.本发明还公开了一种检测热释电探头的系统，包括：
28.转接模块，用于连接热释电探头，并读取热释电探头的数据，将该数据转换成串口信号；
29.主控模块，用于接收串口信号并输出usb信号；以及
30.上位机，用于接收usb信号以对热释电探头的状态进行检测。
31.在本发明的一个或多个实施例中，所述转接模块包括模拟热释电探头转接模块、数据热释电探头转接模块和/或集成热释电探头转接模块。
32.在本发明的一个或多个实施例中，所述模拟热释电探头转接模块包括用于给模拟热释电探头供电的第一稳压模块以及读取模拟热释电探头的数据并转换成通讯信号的a/d采样模块，所述数据热释电探头转接模块包括用于给数据热释电探头供电的第二稳压模块以及读取数据热释电探头的数据并转换成通讯信号的第一i/o信号处理模块，所述集成热释电探头转接模块包括用于给集成热释电探头供电的第三稳压模块以及将集成热释电探头的输出信号转换成通讯信号的第二i/o信号处理模块。
33.在本发明的一个或多个实施例中，所述主控模块包括控制芯片、电源模块和转发
器，所述控制芯片通过转发器与上位机相连，所述电源模块与转发器和控制芯片相连。
34.与现有技术相比，根据本发明实施例的检测热释电探头的方法及系统，通过将获取到的各热释电探头的数据转换为串口信号，再将串口信号转换为usb信号进行传输，对各热释电探头的数据进行识别和判断以进行底噪测试或灵敏度测试，从而可以兼容不同类型的热释电探头的测试，而形成批量测试，从而克服了多种不同类型的热释电探头难以兼容的问题，极大提高了测试效率。
附图说明
35.图1是根据本发明一实施例的检测热释电探头的方法的流程图。
36.图2是根据本发明一实施例的采集模拟型热释电探头的数据的流程图。
37.图3是根据本发明一实施例的采集数据型热释电探头的数据的流程图。
38.图4是根据本发明一实施例的采集集成型热释电探头的数据的流程图。
39.图5是根据本发明一实施例的接收缓存数据的流程图。
40.图6是根据本发明一实施例的底噪、灵敏度测试模式的流程图。
41.图7是根据本发明一实施例的检测热释电探头的系统图。
42.图8是根据本发明一实施例的第一稳压模块的电路原理图。
43.图9是根据本发明一实施例的a/d采样模块的电路原理图。
44.图10是根据本发明一实施例的第一i/o信号处理模块的电路原理图。
45.图11是根据本发明一实施例的控制芯片及其外围电路的电路原理图。
46.图12是图11中的部分电路原理图。
47.图13是图12中的另一部分电路原理图。
48.图14是根据本发明一实施例的电源模块的电路原理图。
49.图15是根据本发明一实施例的转发器的电路原理图。
50.图16是根据本发明一实施例的上位机的界面示意图。
具体实施方式
51.下面结合附图，对本发明的具体实施例进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施例的限制。
52.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
53.如图1所示，一种检测热释电探头的方法，包括：
54.s1、获取多个热释电探头的数据，并将数据转换为串口信号。在本实施例中，可以同时采集、获取一百甚至更多的热释电探头的数据，热释电探头包括模拟型热释电探头、数据型热释电探头和集成型热释电探头，即可以是一百个甚至更多的模拟型热释电探头、一百个甚至更多的数据型热释电探头或者一百个甚至更多的集成型热释电探头，或者总数为一百个甚至更多的模拟型热释电探头、数据型热释电探头和集成型热释电探头。
55.s2、将串口信号进行缓存，在缓存一定数量的串口信号时，将串口信号转换为usb信号。在本实施例中，若采集一百个热释电探头(任意类型)，则可将一百路串口信号以十三
路usb信号的形式发出，再将十三路usb信号转成一路usbhub而上传。
56.s3、根据usb信号中的id号对每一个热释电探头对应的数据进行识别和判断以进行底噪测试或灵敏度测试。在本实施例中，通过usb描述符提供唯一的id号以对应每一个热释电探头的数据，从而对每一个热释电探头进行区分。
57.其中，步骤s1具体包括：
58.如图2所示，先对模拟型热释电探头进行初始化，对模拟型热释电探头的数据进行采样，若获得采样数据，则将采样数据通过串口通信协议转换为串口信号。在本实施例中，通过将采样数据以波特率9600的串口协议发出。
59.如图3所示，先对数据型热释电探头进行初始化，数据型热释电探头是否输出高电平信号，若数据型热释电探头输出高电平信号，则对数据热释电探头的高电平信号进行读取并将该信号通过串口通信协议转换为串口信号；在本实施例中，通过将数据热释电探头的信号以波特率9600的串口协议发出。
60.如图4所示，先对集成型热释电探头进行初始化，集成型热释电探头是否输出高电平信号，在集成型热释电探头输出高电平信号时，将高电平信号通过串口通信协议转换为串口信号。在本实施例中，通过将高电平信号以波特率9600的串口协议发出。
61.在接下来所描述的热释电探头可以是模拟型热释电探头、数据型热释电探头和/或集成型热释电探头。
62.步骤s2具体包括：
63.如图5所示，检测是否接收到各热释电探头产生的对应的串口信号，若接收到串口信号，则对串口信号进行校验，若校验失败，则重新接收串口信号，校验成功则将该串口信号进行缓存；在缓存区缓存满串口信号时，将串口信号转换为usb信号后上传，在缓存区未缓存满串口信号时，则继续接收串口信号。
64.若未接收到各热释电探头产生的对应的串口信号，则判断未接收到串口信号的时间是否超过预设时间，若未接收到串口信号的时间超过了预设时间，则初始化串口信号的接收端口，若没有超过了预设时间，则继续等待接收串口信号。在本实施例中，预设时间为提前设置的阈值时间。
65.步骤s3具体还包括：
66.如图6所示，在测试开始前，先对接收usb信号的端口进行使能，然后判断测试时间是否结束，测试时间可根据需要自行设定，测试时间结束后则停止接收usb信号。
67.若否，则对接收的usb信号中的热释电探头的数据进行底噪测试模式和灵敏度测试模式的选择。
68.选择底噪测试模式，若各热释电探头对应的数据在预设数值范围内，则热释电探头显示为正常状态，不在预设数值范围内，则热释电探头显示为错误状态。
69.选择灵敏度测试模式，若各热释电探头对应的数据小于灵敏度阈值，则热释电探头显示为正常状态，不小于灵敏度阈值，则热释电探头为错误状态；
70.在各热释电探头的显示状态都显示完毕，则判断测试是否停止，若是，则停止测试，若否，则重新判断测试时间以可以继续接收热释电探头的数据而继续测试。该测试停止可以是按键被按下而产生的停止指令。
71.若停止测试，则是否将各热释电探头的显示状态恢复为初始状态，若是，则进行状
态恢复，若否，则停止测试。
72.进一步的，若各热释电探头显示为正常状态，需先判断各热释电探头对应的显示状态是否被锁定，若各热释电探头的显示状态被锁定，则判断测试是否停止；若各热释电探头的显示状态未被锁定，则显示各热释电探头的正常状态。在本实施例中，只有在各热释电探头的显示状态为错误状态时才会被锁定。
73.在本实施例中，若串口信号涉及到多路，则在将串口信号转换为usb信号上传后，还可以将多路usb信号转成1路usbhub而再次上传。
74.如图7所示，一种检测热释电探头的系统，包括：转接模块100、主控模块200以及上位机300。
75.转接模块100用于连接热释电探头，并读取热释电探头的数据，将该数据转换成串口信号。在本实施例中，可以设置一百个甚至更多的转接模块100从而可以同时采集、获取一百个甚至更多的热释电探头，热释电探头包括模拟型热释电探头、数据型热释电探头和/或集成型热释电探头，即可以是一百个甚至更多模拟型热释电探头、一百个甚至更多数据型热释电探头或者一百个甚至更多集成型热释电探头，或者模拟型热释电探头、数据型热释电探头和集成型热释电探头的总数为一百个甚至更多。转接模块100包括模拟热释电探头转接模块、数据热释电探头转接模块和/或集成热释电探头转接模块，模拟热释电探头转接模块即可采集模拟型热释电探头的数据，数据热释电探头转接模块即可采集数据热释电探头的数据，集成热释电探头转接模块即可采集集成热释电探头的数据。
76.主控模块200用于接收串口信号并输出usb信号，且同时给转接模块100供电，提供稳定的电压，保证测试环境的稳定性。主控模块200的数量可以根据转接模块100的数量进行适应性选择，若转接模块100设置有一百个而检测一百个热释电探头，一百个转接模块100则将一百个热释电探头的数据转换成一百路串口信号，则主控模块200可以设置十三个，通过十三个主控模块200接收一百路串口信号并输出十三路usb信号。上位机300接收usb信号以对热释电探头的状态进行检测，若将十三路usb信号转换成1路usbhub，则上位机300接收1路usbhub，通过上位机300设置测试方式、测试时间、测试标准以及实时的通过图形化显示测试结果。
77.如图8和图9所示，模拟热释电探头转接模块包括用于给模拟热释电探头110供电的第一稳压模块ldo以及读取模拟热释电探头110的数据并转换成通讯信号的a/d采样模块120。
78.如图8所示，第一稳压模块ldo包括芯片q1、电阻r1和电容c1，芯片q1的2脚与5v电源电压vcc相连，芯片q1的3脚与地gnd相连，电阻r1的第一端与芯片q1的1脚相连，电阻r1的第二端与电容c1第一端相连以输出3.3v电压。
79.如图9所示，a/d采样模块包括芯片u1、电阻r10、电阻r11和电容c2。芯片u1的1脚为输出端，电容c2的第一端与芯片u1的6脚相连，电容c2的第二端与模拟热释电探头110相连，电阻r10的第一端与电容c2的第一端相连，电阻r11的第一端与电容c2的第二端相连，电阻r10的第二端与电阻r11的第二端与地gnd相连。芯片u1为18位ad采样芯片。
80.如图10所示，数据热释电探头转接模块包括用于给数据热释电探头130供电的第二稳压模块以及读取数据热释电探头130的数据并转换成通讯信号的第一i/o信号处理模块140。第二稳压模块与第一稳压模块ldo结构相同，在此不在赘述。如图10所示，第一i/o信
号处理模块包括芯片u2，芯片u2的2脚为输出端，芯片u2的5脚与数据热释电探头130相连。
81.集成热释电探头转接模块包括用于给集成热释电探头供电的第三稳压模块以及将集成热释电探头的输出信号转换成通讯信号的第二i/o信号处理模块。第三稳压模块与第一稳压模块ldo结构相同，第二i/o信号处理模块与第一i/o信号处理模块结构相同，在此不在赘述。
82.在本实施例中，若检测一百个模拟热释电探头110、数据热释电探头130和/或集成热释电探头，则对应的第一稳压模块ldo和a/d采样模块、第二稳压模块和第一i/o信号处理模块、第三稳压模块和第二i/o信号处理模块也设置有相同的个数。
83.由于对各类型的热释电探头所采样的是十分微小的电信号，极易被电源波动干扰。所以，为了减少测试系统中电噪声对测试结果的影响，需要用稳压模块分别给各类型的热释电探头供电，还需要a/d采样模块、第一i/o信号处理模块和第二i/o信号处理模块分别对各类型的热释电探头的数据进行处理以转换成波特率9600的串口信号，最终发送给对应的主控模块200。
84.如图11、图12、图13、图14和图15所示，主控模块200包括控制芯片u3、电源模块210和转发器220，控制芯片u3通过转发器220与上位机300相连，电源模块210与转发器220和控制芯片u3相连。如图11、图12和图13所示，控制芯片u3同时与外围电路相连。控制芯片u3为stm32芯片。转发器220为usbhub转发器。
85.如图14所示，电源模块210包括芯片u4、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7和保险丝f1。电容c5、电容c6和电容c7的第一端与5v电源电压vcc以及芯片u4的1号脚和3号脚相连、第二端与地gnd相连，电容c4的第一端与芯片u4的4号脚相连、第二端与地gnd相连，保险丝f1的第一端与芯片u4的5号脚相连、第二端与3.3v的电源电压和电容c3的第一端相连，电容c3的第二端与地gnd相连。
86.如图15所示，转发器220包括连接件usb1、电感l1、二极管d1和保险丝f2。电感l1的第一端与usb1的1号脚相连，电感l1的第二端与二极管d1的阳极以及电源电压vcc_usb相连，二极管d1的阴极与保险丝f2的第一端相连，保险丝f2的第二端与5v的电源电压vcc相连.
87.主控模块200用来接收转接模块100输出的串口信号，同时也给转接模块100供电，读取转接模块100的串口信号并以usb信号发出。若需检测一百个热释电探头，则需十三颗控制芯片u3以及外围电路，每一颗控制芯片u3可以接收八路串口信号(第十三颗控制芯片u3接收四路串口信号)。
88.每个控制芯片u3接收八路串口信号，并将串口信号缓冲到内部ram，大约采集200条信号后，进行汇总给每路串口信号的加入序号并通过usb虚拟串口发出，再通过转发器220汇成一路usbhub发送给上位机300。十三个控制芯片u3的usb虚拟串口通过usb描述符提供唯一的id号以给上位机300区分每个热释电探头。
89.在本实施例中，如图16所示，上位机300可测试两种模式：底噪测试模式和灵敏度测试模式。上位机300通过串口通信协议，可同时接收十三路数据，每一路数据监测八个热释电探头的状态。在接收到数据后，会根据用户填写的数值范围来判断数据的正确性，如果数据错误，会立即显示对应的热释电探头状态为错误状态，并高亮显示。如果选择了“在收到第一个错误数据后锁定探头状态”，此错误状态会一直显示，直至停止接收数据。如果没
有选择上述锁定功能，则在收到下一个正确的数据后，热释电探头会恢复显示正常状态。
90.在本实施例中，可以指定结束接收数据的时间，时间结束后自动停止接收数据，并根据“测试时间结束后恢复默认”来将显示的热释电探头的状态恢复到指定状态。在测试结束后，可以将数据导出保存到磁盘上，以便之后查阅。另外，软件在开始测试后的任何时间，均可由用户通过界面上的停止按钮来中断测试。
91.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

技术特征：

1.一种检测热释电探头的方法，其特征在于，包括：获取多个热释电探头的数据，并将数据转换为串口信号；将串口信号进行缓存，在缓存一定数量的串口信号时，将串口信号转换为usb信号；根据usb信号中的id号对每一个热释电探头对应的数据进行识别和判断以进行底噪测试或灵敏度测试。2.如权利要求1所述的检测热释电探头的方法，其特征在于，所述获取多个热释电探头的数据，并将数据转换为串口信号包括：对模拟型热释电探头的数据进行采样而获得采样数据，将采样数据通过串口通信协议转换为串口信号；在数据型热释电探头输出高电平信号时，对数据热释电探头的信号进行读取并将该信号通过串口通信协议转换为串口信号；在集成型热释电探头输出高电平信号时，将高电平信号通过串口通信协议转换为串口信号。3.如权利要求1所述的检测热释电探头的方法，其特征在于，所述将串口信号进行缓存，在缓存一定数量的串口信号时，将串口信号转换为usb信号包括：在对串口信号进行缓存前，对接收到的串口信号进行校验，若校验失败，则重新接收串口信号，校验成功则将该串口信号进行缓存，在缓存区缓存满串口信号时，将串口信号转换为usb信号，在缓存区未缓存满串口信号时，则继续接收串口信号。4.如权利要求3所述的检测热释电探头的方法，其特征在于，所述将串口信号进行缓存，在缓存一定数量的串口信号时，将串口信号转换为usb信号还包括：若未接收到串口信号且未接收到串口信号的时间超过了预设时间，则初始化串口信号的接收端口。5.如权利要求1所述的检测热释电探头的方法，其特征在于，所述根据usb信号中的id号对每一个热释电探头对应的数据进行识别和判断以进行底噪测试或灵敏度测试包括：判断测试时间是否结束；若否，则进行底噪测试模式和灵敏度测试模式的选择；选择底噪测试模式，若热释电探头对应的数据在预设数值范围内，则热释电探头显示为正常状态，不在预设数值范围内，则热释电探头显示为错误状态；选择灵敏度测试模式，若热释电探头对应的数据小于灵敏度阈值，则热释电探头显示为正常状态，不小于灵敏度阈值，则热释电探头显示为错误状态；判断测试是否停止，若是，则停止测试，若否，则重新判断测试时间；若停止测试，则是否将热释电探头的显示状态恢复为初始状态，若是，则进行状态恢复，若否，则停止测试。6.如权利要求5所述的检测热释电探头的方法，其特征在于，若热释电探头为正常状态，判断热释电探头对应的显示状态是否被锁定，若热释电探头的显示状态被锁定，则判断测试是否停止；若热释电探头的显示状态未被锁定，则显示热释电探头的正常状态。7.一种检测热释电探头的系统，其特征在于，包括：转接模块，用于连接热释电探头，并读取热释电探头的数据，将该数据转换成串口信号；主控模块，用于接收串口信号并输出usb信号；以及
上位机，用于接收usb信号以对热释电探头的状态进行检测。8.如权利要求7所述的检测热释电探头的系统，其特征在于，所述转接模块包括模拟热释电探头转接模块、数据热释电探头转接模块和/或集成热释电探头转接模块。9.如权利要求8所述的检测热释电探头的系统，其特征在于，所述模拟热释电探头转接模块包括用于给模拟热释电探头供电的第一稳压模块以及读取模拟热释电探头的数据并转换成通讯信号的a/d采样模块，所述数据热释电探头转接模块包括用于给数据热释电探头供电的第二稳压模块以及读取数据热释电探头的数据并转换成通讯信号的第一i/o信号处理模块，所述集成热释电探头转接模块包括用于给集成热释电探头供电的第三稳压模块以及将集成热释电探头的输出信号转换成通讯信号的第二i/o信号处理模块。10.如权利要求1所述的检测热释电探头的系统，其特征在于，所述主控模块包括控制芯片、电源模块和转发器，所述控制芯片通过转发器与上位机相连，所述电源模块与转发器和控制芯片相连。

技术总结

本发明公开了一种检测热释电探头的方法及系统，方法包括：获取多个热释电探头的数据，并将数据转换为串口信号；将串口信号进行缓存，在缓存一定数量的串口信号时，将串口信号转换为USB信号；根据USB信号中的ID号对每一个热释电探头对应的数据进行识别和判断以进行底噪测试或灵敏度测试。根据本发明的检测热释电探头的方法及系统，通过将获取到的各热释电探头的数据转换为串口信号，再将串口信号转换为USB信号进行传输，对各热释电探头的数据进行识别和判断以进行底噪测试或灵敏度测试，从而可以兼容不同类型的热释电探头的测试，而形成批量测试，从而克服了多种不同类型的热释电探头难以兼容的问题，极大提高了测试效率。极大提高了测试效率。极大提高了测试效率。