STMicroelectronics (ST) lanserar nu en ny rörelsedetektor för att indikera mänsklig närvaro och rörelseavkänning för att förbättra säkerhetssystem, hemautomationsutrustning, och IoT-enheter som vanligtvis använder passiv infraröd (PIR)-detektering.
ST:s sensor STHS34PF80 innehåller termiska transistorer som kan detektera stationära objekt, till skillnad från konventionella PIR-detektorer som kräver att det detekterade objektet rör sig för att producera ett mätbart svar från sensorn. Enligt ST behöver PIR-sensorer en Fresnel-lins för att känna av rörliga föremål medan företagets nya detektor använder en enklare, linsfri konstruktion.
– Dagens smarta hem, smarta byggnader och IoT-applikationer behöver noggrann närvarodetektering för att förbättra kontrollen av system som belysning, värme, säkerhet och säkerhetsövervakning för en hållbar framtid, säger Simone Ferri, General Manager, AMS MEMS Sub-Group, STMicroelectronics.
– Vår nya STHS34PF80 är en ekonomisk sensor med ultralåg effekt som låter byggnadsautomation fungera konsekvent oavsett om detekterade personer rör sig eller inte. Den är gjord med en innovativ kombination av CMOS-chiptillverkning, kiselmikrobearbetning och designmöjligheter för lågspänningskretsar.
STHS34PF80 har en smart algoritm för närvaro- och rörelsedetektering och riktar sig mot larm och säkerhetssystem, hemautomation, smart belysning, IoT-enheter, smarta skåp och smarta väggpads. Dess linsfria räckvidd på fyra meter och 80° synfält täcker ett stort område framför sensorn. Med en driftsström på 10 µA är strömförbrukningen mindre än en konventionell PIR, och ytmonteringskapslingen på 3,2 mm x 4,2 mm x 1,455 mm är kompakt och lämpar sig för automatiserad höghastighetsmontering. Sensorn har enligt ST hög motståndskraft mot oönskade effekter av direkt belysning och hög immunitet mot elektromagnetisk störning (EMI).
ST:s utvärderingssats STEVAL-MKI231KA förenklar experimenterandet med STHS34PF80. Genom att ansluta till X-NUCLEO-IKS01A3 eller STEVAL-MKI109V3 kan utvecklare använda ST:s Unico-GUI grafiska gränssnitt för att konfigurera IR-sensorn och göra mätningar inom ett förenklat arbetsflöde. Drivrutiner för STHS34PF80 finns tillgängliga på GitHub. Dessutom finns ett färdigt bibliotek för att kompensera och detektera närvaro av personer eller föremål tillgängligt i mjukvarupaketet X-CUBE-MEMS1. Användare kan enligt ST snabbt börja köra enkla applikationer, dra nytta av STHS34PF80 och testa resultaten för att börja skapa en applikation.
Ytterligare teknisk information
STHS34PF80 innehåller termiska MOSFETs (TMOS) som är känsliga för värmeeffekterna av infraröd strålning som faller in på deras grindar, såväl som digitala avläsningskretsar integrerade effektivt på samma chip med hjälp av ST:s silicon-on-sulator (SOI) CMOS-teknik . SOI:s arkitektur underlättar mikrobearbetning med ST:s beprövade MEMS (mikroelektromekaniska system) processer för att termiskt isolera TMOS för exakt temperaturavkänning.
TMOS drivs med en undertröskelspänning under den som behövs för att slå på transistorn helt. I detta läge är drain-source-strömmen starkt temperaturberoende och ger ett noggrant mätbart svar på minimal infraröd strålning. Detta gör att sensorn kan upptäcka mänsklig närvaro, via infraröda strålar, oavsett om personen rör sig eller stilla.
En annan fördel med drift under tröskelvärde är att transistorn förbrukar mycket låg ström, vilket gör att batteridrivna sensorer som innehåller STHS34PF80 kan fungera under långa perioder mellan laddning eller batteribyte. Dessutom säkerställer den standardiserade CMOS-tillverkningstekniken kostnadseffektiv sensorproduktion med högt utbyte per wafer, och utnyttjar även sub-mikron transistorgeometri för små sensordimensioner. Detta står i kontrast till PIR-sensorer, vars känslighet kan bero på pyroelektrisk pixelstorlek. Dessutom tillåter det integrerade digitala gränssnittet direkt anslutning till värden utan analoga front-end-kretsar.
STHS34PF80 är nu i produktion och tillgänglig i ett 10-leads land-grid array (LGA)-kapsel, prissatt från 2,60 dollar för beställningar på 1000 stycken.
