使用BA45F6622红外传感侦测专用MCU的PIR门铃方案

新冠改变乐生活方式，就连门铃也不例外，多功能无线们正在大行其道。本PIR门铃方案使用红外传感侦测专用MCU，配合1GHz以下的OOK RF链路实现了无线报警及无线门铃双重功能，可用于家居安防、PIR门铃、迎宾防盗等场景。

方案说明

PIR门铃同时具备无线响铃或报警功能和PIR检测功能，分为发射端与接收端。发射端一般被放置在室外或门口处，当访客或相关人员经过时，触发PIR传感器从而唤醒BC2161将数据信息打包后以RF的形式被发送出去。接收端一般被放置在室内，当其接收到发射端所发送的数据后，通过喇叭播放铃声或者响起警报，以实现门铃或报警的功能。

图1. PIR无线报警门铃实物

方案使用BA45F6622红外传感侦测专用MCU，带编码器Sub-1GHz发射器BC2161，以及Sub-1GHz OOK接收MCU BC68F2332，可通过1GHz以下的OOK RF（315MHz、433MHz、868MHz、915MHz）信号链路来实现无线报警及无线门铃功能。

（1）发射端

发射端以BA45F6622与BC2161为主体，负责检测PIR变化后触发BC2161发送数据，支持常见如1527、HT6P20B以及自定义格式。

图2. PIR无线报警门铃发射电路

发射端使用micro-usb和电池二选一供电，在工作时通过外壳中菲涅尔透镜扩大PIR探测角度与范围，BA45F6622通过内部A/D转换器检测PIR传感器的数值变化，当数值升高或降低且达到触发限值时，通过I/O口唤醒BC2161，随后BC2161进行数据的发送，发送完毕后BC2161再次回到休眠状态，而BA45F6622继续检测直至下一次的触发。

BA45F6622是一颗专为PIR与微波传感器设计的微控制器，内置LDO、多通道10-bit A/D转换器以及内部OPA，以较低的成本实现PIR检测的功能。这款微控制器适用于各种PIR类产品，如PIR灯以及本文所述的PIR门铃。

BC2161是一款高集成度的OOK/GFSK发射器，可工作在315/433/868/915MHz频段，用户仅需要再提供外部晶振和较少的外部元器件，即可构成一个完整通用的RF发射器，还提供了I2C接口以及内部可轻松编程的FUSE数据储存区。

（2）接收端

接收端以BC68F2332为主体，负责接收空中的RF数据，解析后依数据信息进行响铃等动作。

图3. PIR无线报警门铃接收电路

接收端使用市电供电，电源IC使用HT7A6322可支持85~265VAC的应用场景。RF部分使用OOK Flash MCU BC68F2332，通过检测按键K1、K2、K3，对应响铃曲目的加减以及音量条件功能，响铃方面采用市售普遍的语音IC进行歌曲播放。

芯齐齐BOM分析

本方案分为发射端与接收端，共102个元器件，发射端与接收端各51个。其中，BA45F6622红外传感侦测专用MCU，BC2161发射器，BC68F2332接收MCU，以及HT7A6322电源IC，HT7533和HT7530 LDO稳压器均来自Holtek。

图4. PIR无线报警门铃BOM表

芯齐齐BOM分析显示，BA45F6622 MCU专为PIR与微波传感器设计，内置OPA放大电路，精简了外围电路，以较低的成本实现PIR检测，实现低成本、低功耗和高性能。

BC2161是一款高集成度的OOK/GFSK发射器，可工作在315/433/868/915MHz频段，并且具备可编程的输出功率，最大提供+13dBm的功率。BC2161还提供了I2C接口以及内部可轻松编程的FUSE数据储存区。

BC68F2332 MCU是一颗高性能低中频OOK RF接收器Flash微控制器，具备一般Holtek MCU优势之余，内置的RF接收器采用完全集成的低中频OOK接收器架构，具备低功耗（接收电流3.2mA@433MHz）和高灵敏度（-112dBm@1~10ksps）特性。

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HT7A6322是全整合功能的电源控制芯片，可根据反馈讯号调整输出电压，提供高压快速启动功能与轻载时Burst模式控制以减少轻载时开关切换损耗。HT7A6322采用8-pin SOP与8-pin DIP封装，具有低静态操作电流0.7mA，可减少待机时功率消耗。

图5. PIR无线报警门铃PCB布线图

方案还使用了2个频率为16MHz的石英晶体，匹配电容为123pF。由于工作与RF频段，方案中天线电路（TX和RX）的阻容元件选择须采用NP0介质电容器和精密高可靠电阻器，并按照RF电路的PCB布线实施，以获得预期的灵敏度和接收效果。

审核编辑：汤梓红