Capteur PIR pour la détection de présence et de mouvement...

Le capteur STHS34PF80 contient des transistors thermiques capables de détecter des objets stationnaires, contrairement aux détecteurs PIR conventionnels qui nécessitent que l'objet détecté soit en mouvement pour produire une réponse mesurable du capteur. De plus, alors que les PIR nécessitent une lentille de Fresnel pour détecter les objets en mouvement, le nouveau détecteur de ST permet une construction plus simple et sans lentille.

« Les maisons intelligentes, les bâtiments intelligents et les applications IoT d'aujourd'hui ont besoin d'une détection de présence précise pour améliorer le contrôle des systèmes tels que l'éclairage, le chauffage, la sécurité et la surveillance de la sûreté pour un avenir durable », a déclaré Simone Ferri, directrice générale du sous-groupe AMS MEMS, STMicroélectronique. « Notre nouveau STHS34PF80 est un capteur économique à très faible consommation qui permet à l'automatisation des bâtiments de fonctionner de manière cohérente, que les occupants détectés bougent ou non. Il est réalisé à l'aide d'une combinaison innovante de capacités de fabrication de puces CMOS, de micro-usinage du silicium et de conception de circuits basse tension.

Intégrant un algorithme intelligent pour la détection de présence et de mouvement, le STHS34PF80 cible les systèmes d'alarme et de sécurité, la domotique, l'éclairage intelligent, les appareils IoT, les casiers intelligents et les protections murales intelligentes. Sa portée sans objectif de quatre mètres et son champ de vision de 80° couvrent une large zone devant le capteur. Avec un courant de fonctionnement de 10 µA, la consommation électrique est inférieure à celle d'un PIR classique, et le boîtier à montage en surface de 3,2 x 4,2 x 1,455 mm est compact et adapté à l'assemblage automatisé à grande vitesse. Le capteur présente une résistance élevée aux effets indésirables de l'éclairage direct et une immunité élevée aux interférences électromagnétiques (EMI). Le STEVAL-MKI231KA simplifie l'expérimentation avec le STHS34PF80. Le branchement au X-NUCLEO-IKS01A3 ou au STEVAL-MKI109V3 permet aux développeurs d'utiliser l'interface graphique Unico-GUI de ST pour configurer le capteur IR et prendre des mesures dans le cadre d'un flux de travail simplifié. Les pilotes pour le STHS34PF80 sont disponibles sur GitHub. De plus, une bibliothèque prête à l'emploi pour compenser et détecter la présence de personnes ou d'objets est disponible dans le progiciel X-CUBE-MEMS1. Les utilisateurs peuvent rapidement commencer à exécuter des applications simples, en tirant parti du STHS34PF80 et en testant les résultats pour commencer à créer une application.

Le STHS34PF80 contient des MOSFET thermiques (TMOS) sensibles aux effets thermiques du rayonnement infrarouge incident sur leurs grilles, ainsi que des circuits de lecture numérique intégrés efficacement sur la même puce à l'aide de la technologie CMOS silicium sur isolant (SOI) mature et fiable de ST. . L'architecture SOI facilite le micro-usinage grâce aux processus MEMS (micro-systèmes électromécaniques) éprouvés de ST pour isoler thermiquement le TMOS et permettre une détection précise de la température.

Le TMOS est alimenté à une tension inférieure au seuil inférieure à celle nécessaire pour rendre le transistor complètement passant. Dans ce mode, le courant drain-source dépend fortement de la température et produit une réponse mesurable avec précision au rayonnement infrarouge minimal. Cela permet au capteur de détecter la présence humaine, via des émissions infrarouges, que la personne soit en mouvement ou immobile. Un autre avantage du fonctionnement sous le seuil est que le transistor consomme très peu d'énergie, ce qui permet aux capteurs alimentés par batterie contenant le STHS34PF80 de fonctionner pendant de longues périodes entre la charge ou le remplacement de la batterie. De plus, la technologie de fabrication CMOS standard garantit une production de capteurs rentable avec un rendement de tranche élevé, tirant également parti de la géométrie des transistors submicroniques pour les petites dimensions des capteurs. Cela contraste avec les capteurs PIR, dont la sensibilité peut dépendre de la taille des pixels pyroélectriques. De plus, l'interface numérique intégrée permet une connexion directe à l'hôte sans circuit frontal analogique.

Le STHS34PF80 est actuellement en production et disponible dans un boîtier LGA (Land-Grid Array) de 10 broches, au prix de 2,60 $ pour les commandes de 1 000 pièces.