E931.96人体感应控制IC自学笔记

公司以前的人体红外感应的产品功耗较高，听说E931.96这款芯片功耗很低，所以最近我在做测试，调试了几天，发现这款芯片真的挺不错的。加上外壳之后，探测距离、灵敏度、误触发等测试的结果都还行，相比以前的产品功耗也确实低很多，目前还没发现有什么问题。所以现在给大家分享一下这款IC。

一、IC介绍

E931.96是一个超低功耗运动侦测控制IC，适用于电池供电的无线运动传感。目前最常用的PIR人体感应传感器检测到人时输出的信号都比较小，需要进行放大、滤波等处理，而E931.96其实就是一款信号处理IC。它的优点是可以根据项目需求自由配置灵敏度，窗口检测时间等参数，而且所有的信号都是数字信号，和MCU通讯很方便。另外，它的功耗也很低，E931.96官方给的数据是3uA-5uA，PIR(人体感应传感器)一般是8.5uA-24uA，我实际测试stm8L101+E931+PIR最低功耗16uA，功耗确实比以前的类似的产品要低很多，相信以后还会有更低的。

二、引脚定义

Pin	Name	Description
1	VSS	供电电源负极
2	INT/DOCI	中断输出/数据输出
3	SERIN	输入，MCU接口
4	VDD	供电电源正极
5	VPIR	稳压器输出电源（可以给PIR供电）
6	NPIRN	PIR输入正极（接PIR信号输出）
7	PIRN	PIR输入负极
8	TEST	测试引脚，接到VSS

三、通讯方式

通讯方式类似于单总线协议。MCU的IO口给SERIN引脚发送数据就可以配置E931。E931的INT/DOCI引脚可以作为红外触发的中断脚，MCU也可以通过这个引脚读取E931寄存器的数据。这个通讯的方式挺简单的，我们其实只需要通过SERIN引脚配置好参数，然后等待接收INT引脚的中断就可以了。
SERIN引脚通讯的时序图如2所示。MCU需要在SERIN引脚上产生一个0到1的跳变（图2的蓝色线条部分），之后跟随数据位(0/1)。数据位的电平持续时间至少为E931.96的2个系统时钟周期，1个系统时钟27~35us（具体的时间参考数据手册）。如此循环发送25个bit的数据即可完成E931的配置（配置的具体内容在寄存器详解）。
注：一旦数据传输被中断超过16个时钟周期，最后被接收到的数据将被锁存到配置寄存器里面。该25位数据的传输不能被打断超过15个系统时钟，因为器件可能在该阶段已经将数据锁存了。

INT/DOCI引脚输出的中断源可以选择运动检测或者ADC。若选择运动检测，规定的时间窗口内达到脉冲数则触发中断。若选择ADC，每512个系统时钟（约14ms）将产生一个中断。在MCU访问该接口时，不会产生任何中断。
INT/DOCI引脚也可以读取E931的寄存器，INT/DOCI引脚通讯的时序图如3所示。读取数据的顺序有固定的优先级。INT/DOCI引脚读取数据的顺序如图4所示。读取时不一定要读完40个bit，可以提前结束读取。

四、寄存器详解

1、配置寄存器（通过SERIN引脚配置）

Bit-No	Register	Remarks
[24:17]	[7:0]Sensitivity	灵敏度/阈值。门限值=[寄存器值]*6.5uV
[16:13]	[3:0]Blind Time	盲时间。中断清除之后，忽略运动的时间，时间=[寄存器值]*0.5s，可以防止反复触发
[12:11]	[1:0]Pulse Counter	脉冲计数器。在规定的时间窗口内达到脉冲数则触发中断。脉冲数=[寄存器值]+1。可以防止干扰误报
[10:9]	[1:0]Window_Time	窗口时间。时间=[寄存器值]*4s+4s，用于噪声干扰环境
[8]	[0]Motion detector Enable	运动检测，0:失能，1:使能
[7]	[0]Interrupt Source	中断源。0:运动检测，1:ADC抽样滤波，每14ms产生一次中断
[6:5]	[1:0]ADC/Filter Voltage Source	ADC电压源。0:PIR信号，BFP输出，1:PIR信号，LPF输出，2:芯片供电电压，3:片内温度传感器
[4]	[0]Supply Regulator Enable	稳压器VREG的2.2V是否输出。0:使能，1:失能，可以给PIR供电
[3]	[0]Start Sel Test	自检。由0变为1启动，自检过程需要2s
[2]	[0]Sample capacitor	样本电容值。1=2*用于自检的默认电容
[1:0]	[1:0]Test modes	测试模式。保留，默认00

2、读取寄存器（通过INT/DOCI引脚读取）

Bit-No	Register	Remarks
[39]	[0]	PIR out of range 指示，传感器陶瓷被放电
[38:25]	[13:0] PIR Voltage, 6.5µV/cnt	LPF或BPF输出，取决于配置
[24:17]	[7:0]Sensitivity	灵敏度/阈值。门限值=[寄存器值]*6.5uV
[16:13]	[3:0]Blind Time	盲时间。中断清除之后，忽略运动的时间，时间=[寄存器值]*0.5s，可以防止反复触发
[12:11]	[1:0]Pulse Counter	脉冲计数器。在规定的时间窗口内达到脉冲数则触发中断。脉冲数=[寄存器值]+1。可以防止干扰误报
[10:9]	[1:0]Window_Time	窗口时间。时间=[寄存器值]*4s+4s，用于噪声干扰环境
[8]	[0]Motion detector Enable	运动检测，0:失能，1:使能
[7]	[0]Interrupt Source	中断源。0:运动检测，1:ADC抽样滤波，每14ms产生一次中断
[6:5]	[1:0]ADC/Filter Voltage Source	ADC电压源。0:PIR信号，BFP输出，1:PIR信号，LPF输出，2:芯片供电电压，3:片内温度传感器
[4]	[0]Supply Regulator Enable	稳压器VREG的2.2V是否输出。0:使能，1:失能，可以给PIR供电
[3]	[0]Start Sel Test	自检。由0变为1启动，自检过程需要2s
[2]	[0]Sample capacitor size	样本电容值。1=2*用于自检的默认电容
[1]	[0]Clamp Input	1=钳位PIR输出，用于快速偏置测量
[0]	[0]User test-modes select	测试模式。

五、参考电路

关于E931的相关内容就介绍到这里，想要驱动程序的话可以在下面的链接下载，如果还有什么问题，可以留言，如果文章有哪里写的不对，欢迎指正，谢谢！

驱动程序下载：https://download.csdn.net/download/ShenZhen_zixian/12019043