Схема датчика движения, описанная в статье, работает с использованием принципа доплеровского сдвига, в котором движущаяся цель обнаруживается через непрерывно изменяющуюся частоту, отраженную от движущегося объекта.
Что такое эффект Доплера
Одна очень интересная особенность звука - это Эффект Допплера .
Эффект Доплера возникает, когда источник, излучающий звуковую частоту, непрерывно движется. По мере приближения движущегося источника звука кажется, что громкость звука увеличивается по частоте и громкости, а по мере удаления его частота и громкость уменьшаются.
Если источник звука не движется, и вы шагаете к источнику или удаляетесь далеко от источника, вы испытываете тот же эффект Доплера.
Схема детектора движения выше работает с использованием Эффект Допплера для обнаружения движения в указанной области.
Передатчик высокочастотного (от 15 до 25 кГц) звука нацелен на указанную область, а чувствительный датчик помещается рядом с источником, обращенным на тот же путь, что и датчик передатчика.
Пока в целевой области нет движения, частота отраженного звука и передаваемый звук имеют тенденцию быть с одной и той же частотой.
Тем не мение, любое движение от цели приводит к небольшому изменению частоты, которое быстро обнаруживается приемником и отображается на подключенном дисплее.
Как работает схема
SPKR1 и SPKR2 представляют собой пьезоэлектрические преобразователи 27 мм, SPKR3 МОЖЕТ БЫТЬ МАЛЕНЬКИМ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЕМ 8 Ом, НАУШНИКАМИ ИЛИ Вольтметром переменного тока
Ссылаясь на схему выше, IC1 (a 567 ФАПЧ ) настроен как перестраиваемый генератор с диапазоном выходной частоты от 15 до 25 кГц. Потенциометр R22 применяется для адаптации выходной частоты генератора.
Выход IC1 буферизируется транзистором Q1 и подается на преобразователь BZ1. Отраженная звуковая частота улавливается вторым преобразователем BZ2, сконфигурированным с каскадом приемника схемы и прикладываемым к базе Q2.
Повышенный выход через Q2 подается на IC2 (который подключен как двойной балансный микшер) на выводе 1. Еще один звуковой сигнал (извлеченный с выхода IC1) отправляется на IC2 на выводе 10.
Резистор R21 (который представляет собой потенциометр 50 кОм) используется как регулятор баланса несущей, который регулируется, чтобы гарантировать, что сигнал генератора не просачивается на выход микшера микросхемы IC2 на ее выводе 6.
Выход микшера на выводе 6 микросхемы IC2 подается через фильтр нижних частот на входе микросхемы IC3 (который построен на IC LM 386 , низковольтный усилитель мощности звука).
Подходящий громкоговоритель или пара наушников позволят вам проверить выходной сигнал IC3.
Потенциометр R23 используется как регулятор громкости.
Как протестировать и настроить
Практически ничего не должно быть слишком критичным в этой схеме доплеровского датчика движения. По правде говоря, схему можно было построить просто на куске верёвки.
И если вы построите это устройство на красивой и чистой печатной плате (при этом все выводы компонентов должны быть как можно меньше), вы можете быстро получить желаемые результаты.
Может быть рекомендовано, чтобы вы держали вход приемника и выходную схему передатчика изолированными друг от друга, насколько это возможно в компоновке конструкции, и использовали разъемы для всех указанных ИС.
Начните тестирование с размещения двух преобразователей BZ1 / BZ2 (SPKR1 / SPKR2) примерно на расстоянии 4 дюймов друг от друга, сфокусированных в одном направлении и вдали от любых ближайших объектов.
Установите переменные резисторы R21, R22 и R23 в центральные точки и включите питание цепи.
Если вы обнаружите, что выходной сигнал передатчика слышен, возможно, частота генератора установлена на очень низком уровне. В этом случае вы можете настроить R22 до тех пор, пока вы не перестанете слушать частоту.
Затем настраивайте R21, пока не добьетесь наиболее тихого вывода на BZ1 (SPKR1).
После этого попробуйте двигать рукой вверх и вниз перед двумя преобразователями (SPKR1 / SPKR2), и это должно вызвать колеблющийся низкочастотный тон в динамике (SPKR3).
Чем быстрее вы двигаете рукой, тем выше частота звука на выходе. Для очень медленно движущихся объектов вы можете захотеть увидеть эффект на измерителе постоянного тока с подвижной катушкой, подключенном к выходу IC3 на контакте 5.
Вы можете увидеть, как стрелка измерителя колеблется вверх / вниз по шкале в ответ на медленно движущийся объект, проходящий перед датчиками.
Предыдущая статья: Объяснение 4 эффективных схем усилителя ШИМ Далее: Схема драйвера потолочной светодиодной лампы
