Свч датчик движения своими руками схема: Как сделать датчик движения своими руками, различные варианты

По принципу своей работы они делятся также на несколько категорий:

• Ультразвуковой – датчики включения света реагируют на появление звука при высокой частоте.
• Инфракрасный датчик движения – срабатывают на наличие движущегося теплого объекта в периметре работы.
• Микроволновой – более редкий вид, следит за появлением высокочастотных волн.
• Пассивные – только принимает излучение, и на него же реагирует.
• Активные – сам излучает эти волны, проецируя их на движущийся объект, что повышает точность определения, когда вы движетесь.

На что они могут срабатывать?

• На тепло – если проходит человек или даже кот пробегает, чувствительность настраивается на самом приборе.
• На звук – скажете что-то, даже шепотом, и свет загорится.
• На движение – колебание воздуха, изменение магнитного поля предметов вследствие их передвижения.

Способы установки:

• настенный;
• потолочный датчик движения для включения света;
• врезной;
• скрытый;
• вкручивающийся в светильник (патронный тип).

Для чего же нужно применение инфракрасного датчика движения? Вы будете устанавливать его в определенном месте, направляя детектор движения на интересующий вас периметр. Если появляется движение или звук в заданном месте, свет включается. Это полезно как в охранных целях, так и в местах, где не очень удобно использовать выключатель – на улице, где руки постоянно заняты чем-то (обычно он крепится на потолок). А так получается, что если вы в поле зрения детектора, то свет горит, только вы ушли – он погас. Приведенная выше классификация расскажет вам, как выбрать модель под свои нужды.

Принцип работы

Устройство датчика движения очень похоже на работу обыкновенного кнопочного выключателя, то есть он выполняет такую же работу. Только вместо механической кнопки, которая разрывает активную фазу, здесь работает программа, которая соединяет контакты в случае срабатывания системы включения освещения и разъединяет их в состоянии покоя.

Каков принцип работы датчиков движения? Главным элементом является именно детектор, задача которого – постоянно мониторить состояние выбранной для него территории. В него уже заложены параметры окружающей среды, он проводит постоянное сравнение текущей ситуации с тем, что ему уже известно. Температура человека гораздо выше, чем средняя температура окружающей среды, поэтому, когда датчик движения для освещения обнаруживает достаточно плотное тепловое пятно, выделяемое на картинке красным цветом, явно выделяющееся на фоне всего остального, он дает команду цепи замкнуться. Когда картина вновь стабилизируется, следует команда, цепь разъединяющая.

Такая же история и со звуком – стандартные условия подразумевают наличие какого-то звукового шума, на который датчик не реагирует. Стоит только чему-либо этот порог превзойти, сразу же срабатывает программа соединения контактов для освещенности.

Тепловые датчики движения работают за счет очень маленького тока, который постоянно протекает через них даже тогда, когда свет выключен. Такой принцип работы стал причиной появления проблемы, с которой сталкиваются владельцы люминесцентных и светодиодных ламп – мигание в выключенном состоянии. Установка резистора или конденсатора параллельно сети от датчика к лампочке поможет исправить эту проблему.

Подключение датчика движения

Несомненный плюс их установки – они сразу из коробки готовы к работе, в комплекте идут все необходимые детали, на корпусе сделаны подсказывающие метки, не нужно ничего рассчитывать и подбирать. Схема подключения датчика движения для освещения приведена далее.

Подключение датчика движения выполняется аналогично подключению любого выключателя. Ноль и фаза подсоединяются к контактам на датчике, которые отмечены буквами N и L соответственно. От третьего контакта к лампочке отправляется провод, по которому будет течь ток в случае замыкания контактов при движении в периметре перемещения (рисунок 1).

Как подключить датчик движения к лампочке? На рисунке 1 представлено подключение, где работа лампочки зависит только от детектора движения. Никаким другим способом на ее работу повлиять невозможно. Такой способ обычно применяется на улице при освещении прожектором. В сеть также подключается фотоэлемент, который отключает работу детектора в дневное время – зачем включать фонарь, когда день на улице?

Как установить датчик с выключателем в схеме? На рисунке 2 показан способ, который позволяет исключить работу детектора тогда, когда она не нужна. Мимо детектора на фазу подключается выключатель, который при замыкании отправляет ток к лампочке, минуя датчики движения для включения света. Это нужно тогда, когда настроена слабая чувствительность включения датчика, и он выключает свет, когда вы не двигаетесь в поле его зрения.

Как правильно подключить выключатель для управления лампочкой в обход детектора? Механический выключатель устанавливается на проводе, который идет от детектора к лампочке. Когда на нем цепь замкнута, лампочка включается каждый раз, когда детектор срабатывает. Если через выключатель цепь разорвана, то ток из детектора не будет доходить до лампочки, и она не загорится, даже если тот сработает.

Обычно такая схема датчика движения для освещения применяется в жилых помещениях ночью, чтобы свет не включался каждый раз, когда вы даже легонько пошевелитесь во сне. В этом случае выключатель также можно установить до самого детектора, просто не подавая на него ток, что позволит ему не включать световые приборы. Чуть ниже показано подключение простого датчика движения для освещения с выключателем между ним и лампочкой.

Чтобы не заморачиваться с установкой такой схемы, можно сразу приобрести выключатель с датчиком движения, выполняющий вышеуказанные функции. Выключатель света с датчиком движения чаще всего выполняется в одном корпусе, что выглядит очень эстетично без потери его прямых функций. Для такого датчика схема подключения абсолютно идентична.

После подключения датчика вам всего лишь останется настроить его чувствительность согласно инструкции, используя специальные регуляторы на корпусе. Если вы его настроите неправильно с первого раза, подрегулируйте.

Заключение

Сейчас даже такие сложные электронные механизмы, как датчики движения, нашли применение в быту. Изобретатели создали такой модуль, который прекрасно справляется с задачей автоматизации освещенности определенной территории. Он помогает тогда, когда у человека заняты руки и он не может каждый раз пользоваться механическим выключателем. Также освещение с датчиками движения стоит на страже вашего имущества, включаясь при движении в доме или во дворе. Особенно продвинутые модели подключаются к охранной системе, включают сирену и даже могут отправить сигнал тревоги на пульт частного охранного предприятия.

Выбрать датчик, срабатывающий на движение, не составит труда, установка своими руками датчика движения для освещения очень проста, с ней справится даже человек, никогда не имевший дел с электричеством. Соблюдайте технику безопасности – помните, что вы ведете работу со смертельно опасным напряжением. Не забывайте мысленно благодарить человека, который изобрел датчик движения, каждый раз, когда свет сам включится в нужный момент.

Собираем датчик движения для включения света

Наличие в помещении всевозможных детекторов позволяет производить контроль и управление большинством современных домов, дистанционно и автоматически, согласно заданному заранее алгоритму, без постоянного контроля человека.  В этой статье обговорим, как сделать датчик движения своими руками в домашних условиях, а также рассмотрим сферу возможного применения данных устройств.

Кратко о датчиках

Концевой выключатель или самовозвратная кнопка, установленная у двери и реагирующая на открывание и закрывание — самый простой датчик движения (проникновения, открывания). С помощью нехитрой схемы данный аппарат включает свет в холодильнике. Также можно оснастить кладовку или тамбур прихожей, дверь в подъезде, дежурную светодиодную подсветку, используя данный выключатель или сигнализацию, которая оповестит о срабатывании.
Такие аппараты, на основе геркона и магнита, можно заметить на дверях и окнах охраняемых объектов. Недостаток устройств в узко специализированном применении. Для контроля открытых территорий, площадей, проходов они не годны.

Для открытых проходов существуют устройства, реагирующие на изменения в окружающей среде. К ним относятся фотореле, емкостные (датчики поля), тепловые (PIR), звуковые реле.  Для фиксации пересечения определенного участка, контроля препятствия, наличия движения какого-либо объекта в зоне перекрытия, используют фото или звуковые эхо устройства.

Принцип работы таких устройств основан на формировании импульса и его фиксации после отражения от объекта. При попадании в такую зону контроля, изменяется характеристика отраженного сигнала, и детектор формирует сигнал управления на выходе.

Для наглядности представлена принципиальная схема работы фотореле и звукового реле:

Детектор препятствия

Датчик пересечения

Интерактивные автоматы, автоматические двери, голосовые извещатели, охранная сигнализация и прочая автоматика, реагирующая на чёткое положение препятствия или объекта.

К примеру, замечательно снабдить детектором движения зеркало с подсветкой. Включение освещения будет происходить только в тот момент, когда человек будет находиться непосредственно возле него. Не желаете сделать такую подсветку зеркала самостоятельно?

Схемы сборки

Микроволновый

Для контроля открытых пространств и контроля наличия объектов в контролируемой зоне, разработано емкостное реле. Принцип действия данного устройства заключается в измерении величины поглощения радиоволн. Каждый наверное наблюдал или был участником этого эффекта, когда приближаясь к работающему радиоприемнику, он начинает менять волну или и издавать шум сбиваясь со станции. Поговорим о том, как сделать датчик движения микроволнового типа. Сердцем данного детектора является радио микроволновой генератор и специальная антенна.
На данной принципиальной схеме представлен простой способ сделать микроволновый датчик движения. Транзистор VT1 является высокочастотным генератором и по совместительству радио приемником. Детекторный диод выпрямляет напряжение, подавая смещение на базу транзистора VT2. Обмотки трансформатора Т1 настроены на разную частоту. В начальном состоянии, когда на антенну не воздействует внешняя емкость, амплитуды сигналов взаимно компенсируются и на детекторе VD1 нет напряжения. При изменении частоты их амплитуды складываются и детектируются диодом. Транзистор VT2 начинает открываться. В качестве компаратора, для четкой отработки состоянии включено и выключено, используется тиристор VS1, который управляет силовым реле на 12 Вольт.

Ниже предоставлена работающая схема реле присутствия на доступных компонентах, которая поможет собрать детектор движения своими руками или просто пригодится для ознакомления с устройством.

Тепловой

Тепловой ДД (PIR) самый распространенный сенсорный аппарат в хозяйственном секторе. Это объясняется дешевыми комплектующими, простой схемой сборки, отсутствием дополнительных сложных настроек, широким температурным диапазоном работы.

Готовый аппарат можно купить в любом магазине электротоваров. Часто этим сенсором снабжаются светильники, устройства сигнализации и прочие контроллеры. Однако сейчас мы расскажем, как сделать тепловой датчик движения в домашних условиях. Простая схема для повторения выглядит следующим образом:

Специальный тепловой датчик В1 и фото элемент VD1 составляют автоматизированный комплекс управления освещением. Устройство начинает работать только после наступления сумерек, выставленным уровнем резистора R2, при попадании перемещающегося человека в зоне контроля. Время встроенного таймера можно выставить регулятором R5.

Самоделка на Arduino

Недорогой сенсор можно сделать из специальных плат для радио конструктора. Из уже готовых модулей собирается довольно миниатюрное устройство. Для сборки нам понадобятся модуль датчика движения для микроконтроллеров Arduino и модуль одноканального реле.

На каждой плате распаян разъем из трех штырьков, VCC +5 вольт, GND -5 вольт, OUT выход на детекторе и IN вход на плате реле. Для того, чтобы сделать рабочее устройство своими руками, необходимо с источника питания подать на платы 5 вольт, а out и in соединить вместе. В результате должно получится вот так как на схеме ниже.
Готовый детектор можно поместить в корпус или замаскировать в удобном месте. Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в которых наглядно демонстрируются инструкции по сборке самодельных датчиков движения в домашних условиях:

Теперь вы знаете, как сделать датчик движения своими руками. Надеемся, предоставленные схемы и видео помогли вам в сборке самодельного сенсора!

Радиосхемы. — Датчик присутствия

Охранное и шпионское оборудование своими руками

материалы в категории

Еще одна схема, подобная описанной в статье Чуствительное емкостное реле срабатывающая на постороннее присутствие в охраняемой зоне.

Принцип работы устройства основан на так называемом эффекте Доплера: изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника.

Устройство имеет собственный генератор и антенну. Пока в зоне действия антенны нет отражающего сигнала, то устройство находится в ждущем режиме. Если в охраняемой зоне появляется посторонний объект, то сигнал, отраженный от него принимается в искаженном виде что вызовет срабатывание устройства.

Практически свой собственный радар!!

Схема датчика присутствия

Датчик состоит из СВЧ генератора на транзисторе КТ371 (КТ368), предварительного усилителя на транзисторе КТ3102 (КТ315) и компаратора на микросхеме К554СА3.

СВЧ сигнал, вырабатываемый генератором, излучается штыревой антенной и после отражения от движущегося объекта получает сдвиг по частоте, равный DFотр = 2*V*Fизл/C, где V √ скорость движения объекта, С √ скорость света, F √ частота передачи.

Отраженный от объекта сигнал принимается той же самой антенной и в СВЧ генераторе, который в этом случае работает как приемник прямого преобразования, преобразуется в сигнал низкой (инфразвуковой) частоты.

Фактически генератор работает как автодин. Полученные низкочастотные колебания усиливаются предварительным усилителем и далее в компараторе преобразуются в прямоугольные импульсы. При отсутствии отраженных сигналов напряжение на выходе компаратора имеет высокий уровень.

Подстроечный конденсатор в схеме СВЧ генератора служит для установления частоты, равной резонансной частоте антенны (подбирается по максимуму чувствительности датчика).

Конструктивно датчик выполнен на печатной плате из стеклотекстолита и расположен в пластмассовом корпусе, антенна (отрезок жесткого провода) припаяна к контактной площадке платы и через отверстие в корпусе выходит наружу. Рекомендуемое расположение антенны √ вертикальное. Непосредственно возле датчика не должно быть экранирующих предметов.

Переключатель датчика движения микроволнового радара

Здесь представлен автоматический переключатель датчика движения, созданный на основе дешевого «доплеровского микроволнового радиолокационного датчика», который можно легко использовать в качестве автономного датчика обнаружения. Схема, разработанная как альтернатива обычным детекторам движения PIR, идеально подходит для выключателя света с микроволновым датчиком движения, сделанного своими руками, сигнализаторов датчика движения, интеллектуальных устройств безопасности и т.д. переключатель остается в активном состоянии около 3 секунд, прежде чем вернуться в состояние ожидания.В основе этой доступной идеи лежит модуль датчика движения микроволнового радара RCWL-0516.

Схема, показанная ниже, фактически представляет собой идеальное сочетание блока питания переменного тока 230 В и драйвера электромагнитного реле постоянного тока 12 В, реализованного с помощью некоторых общедоступных недорогих компонентов в дополнение к вышеупомянутому модулю микроволнового радара. Вся схема может быть собрана на небольшом куске вертикальной / индивидуальной печатной платы и помещена в любой удобный пластиковый контейнер.Имейте в виду, что в цепи всегда присутствует опасное для жизни высокое напряжение, поэтому необходимо проявлять особую осторожность, чтобы гарантировать, что неизолированная часть электроники должна быть изолирована от внешнего мира!

Схема

Хорошо, особенно для освещения коридора, иметь датчик освещенности (датчик CDS / LDR), присоединенный к датчику обнаружения движения, поскольку он гарантирует, что даже при обнаружении какого-либо движения переключатель будет активирован только при слабом освещении. или нулевой свет. Здесь вы можете припаять 5-миллиметровый LDR на 2-контактную площадку для пайки, помеченную как CDS.

Если вы добавляете датчик освещенности, обратите внимание, что, добавляя резистор (параллельно с внутренним резистором 1 МОм, обозначенным как R-CDS), можно изменить порог обнаружения света в соответствии с индивидуальными требованиями. Резистор 47–100 кОм, подключенный параллельно к резистору 1 МОм, будет нормально работать со стандартными 5-миллиметровыми LDR.

Как вы могли заметить, электромагнитное реле 12 В (RL1) в цепи управляется транзистором S8050 (T1). При желании вы также можете использовать другие реле с другим номинальным напряжением питания (например, 5 В).Однако в этом случае конфигурацию блока питания (теперь 12 В) придется изменить, конечно, с некоторыми другими изменениями.

или схема доплеровского датчика

В этой статье мы изучаем микросхему СВЧ-датчика KMY 24 и пытаемся понять ее основные характеристики и детали реализации распиновки.

Как работает доплеровский датчик KMY24

Модуль микроволнового датчика KMY24 разработан и построен на основе концепции эффекта Доплера. При правильной настройке он излучает микроволновый сигнал малой мощности около 2.45 ГГц в направленной зоне.

Когда объект (цель), который может быть даже человеком, попадает в диапазон излучаемого сигнала, сигналы отражаются обратно в модуль датчика с некоторыми помехами относительно исходной частоты, это широко известно как доплеровский сдвиг.

Как только датчик обнаруживает этот сдвиг отраженной частоты, встроенная схема мгновенно смешивает отраженную частоту с существующей исходной частотой и выдает две отдельные частоты на своих заданных выходах.

Что такое эффект Доплера

В соответствии с принципами эффекта Доплера этот частотный фазовый сдвиг может быть положительным или отрицательным в зависимости от того, удалялся ли объект в зоне датчика или приближался к датчику.

На этом функция KMY24 завершается, и теперь выходные сигналы устройства необходимо усилить с помощью подходящей конфигурации усилителя напряжения, например, через схему дифференциального усилителя операционного усилителя и т. Д.

Кроме того, выход операционного усилителя может быть соответствующим образом завершен с помощью релейный каскад или самописец или сигнализация для различения или идентификации измеренных параметров.

Технические характеристики IC

Основные характеристики IC KMY24 могут быть изучены следующим образом:

• Высокая чувствительность и обнаружение даже при приближении к зоне относительно небольшой цели.
• Схема двойного смесителя для обнаружения направленного движения цели
• Высокая надежность для достижения надежных результатов
• Низкое энергопотребление, что делает его идеальным для приложений с батарейным питанием.
• Минимальное излучение гармоник для уменьшения радиочастотных помех в атмосфере.
• Компактный размер.

На следующем изображении показаны детали распиновки СВЧ-датчика KMY 24

Распиновка микросхемы СВЧ-датчика

На следующем изображении представлены параметры пробоя или абсолютные максимальные значения напряжения и тока, которые должны применяться к ИС. эти параметры не должны быть превышены, чтобы быть точными, они должны быть значительно ниже указанных значений.

Максимальные характеристики электрического допуска

Два изображения, показанные ниже, показывают фазовый сдвиг или разницу в положении отраженной частоты относительно исходной излучаемой частоты, когда цель приближается (первое изображение ниже), и когда цель удаляется. или возвращаясь (вторая диаграмма ниже).

Анализ разницы фазового сдвига

В следующей (предстоящей) статье мы попытаемся понять, как использовать микроволновый датчик через практическую схему.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

Как создать схему охранной сигнализации с помощью микроволнового радара с частотой ГГц

В сообщении описывается схема охранной сигнализации с помощью микроволнового радара с частотой ГГц, которая предназначена для обнаружения нарушителя в критической зоне только во время его движения, статические объекты не влияют на датчик.

Использование доплеровского датчика KMY24

В предыдущей статье мы узнали о модуле микроволнового доплеровского радиолокационного датчика KMY 24, который представляет собой высококлассное сенсорное устройство, способное передавать образец сигнала в диапазоне ГГц через заданную зону до тех пор, пока он не отразится от перемещение объекта обратно к датчику для необходимой обработки.

В следующем обсуждении мы увидим, как этот модуль можно соответствующим образом оснастить операционными усилителями для обеспечения возможности усиления обнаруженных сигналов и их подачи на соответствующую нагрузку, такую ​​как сигнализация или каскад драйвера реле.

Принципиальная схема

Ссылаясь на приведенную выше схему охранной сигнализации микроволнового радара ГГц, мы можем увидеть модуль датчика KMY 24, сконфигурированный с первым каскадом операционного усилителя с использованием N1 и связанных компонентов.

В основном N1 подключается как усилитель дифференциальной ошибки, в котором два его входа соединены с двумя дифференциальными выходами сенсорного блока.

Обнаружение движущегося объекта

Когда движущийся объект или цель обнаруживается перед модулем датчика, отраженные сигналы ГГц проходят относительный фазовый сдвиг, который отражается обратно на датчик и обрабатывается внутри модуля, производя эквивалентный положительный или отрицательный отклик по центру двух распиновок модуля KMY 24.

Эта разница в напряжении подается на два входа A1, который обнаруживает это и генерирует эквивалентное усиленное дифференциальное напряжение на своем выходном контакте №1.

A2 сконфигурирован как каскад фильтра, который контролирует выходной сигнал из A1 и фильтрует нежелательные выбросы, которые могут быть вызваны на его входе, и подает чистый усиленный дифференциальный сигнал на следующий каскад операционного усилителя N3.

N3 подключен как каскад согласования или преобразования импеданса, который обрабатывает подаваемый дифференциальный вход от N2 и преобразует его в характерные импульсы высокого или низкого уровня на своем выходном контакте # 8, который становится совместимым для использования с каскадом аварийной сигнализации постоянного тока , ступень драйвера реле или даже вход микроконтроллера.

Таким образом, цепь сигнализации датчика микроволнового радара ГГц может использоваться в качестве системы безопасности для обнаружения даже малейших движений злоумышленника в пределах 6-метрового диапазона от точки излучения датчика и преобразования в сигнал тревоги или любой желаемый срабатывающий выход.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

СВЧ датчик движения HB100, интерфейс Arduino

HB100, микроволновый датчик движения, интерфейс Arduino

Для разработчиков электронных схем, производителей и любителей. Обнаружение и измерение движения объекта или человека — простая задача с использованием датчика PIR или ультразвукового датчика, но довольно сложно измерить скорость движения. Миниатюрный микроволновый датчик движения HB100 позволяет легко измерять движение и скорость.


HB Серия модулей микроволнового датчика движения представляет собой модуль внешнего модуля приемопередатчика DRO Doppler Mono-static X-Band. Эти модули предназначены для обнаружения движения, например, охранной сигнализации, модулей присутствия и других новаторских идей. Модуль состоит из диэлектрического резонатора-генератора (УЦИ), микроволнового смесителя и патч-антенны

Характеристики

* Низкое потребление тока
* Непрерывный или импульсный режим
* Плоский профиль
* Большой диапазон обнаружения * Частота X-диапазона 10.5 ГГц * рабочее напряжение от 4,5 В до 5,2 В * уровень постоянного тока (от 0,01 до 0,2 В постоянного тока) * Fd = 19,49 В (скорость в км / час) или 31,36 В (В в милях в час) Fd => Доплеровская частота (если цель движется прямо к HB100 или от него (Ft = 10,525 ГГц))

Диаграмма направленности

Диаграммы направленности антенны и их ширина луча по половине мощности (HPBW)

Модуль, устанавливаемый так, чтобы антенны были обращены в желаемую зону обнаружения. Пользователь может изменять ориентацию модуля, чтобы получить наилучшее покрытие.

Доплеровский сдвиг

Доплеровский сдвиг выходного сигнала от терминала IF при обнаружении движения. Величина доплеровского сдвига пропорциональна отражению передаваемой энергии и находится в диапазоне микровольт (мкВ). К клемме IF обычно подключается низкочастотный усилитель с высоким коэффициентом усиления, чтобы усилить доплеровский сдвиг до обрабатываемого уровня. Частота доплеровского сдвига пропорциональна скорости движения.При обычной ходьбе человека доплеровский сдвиг ниже 100 Гц. (hb100_microwave_sensor_datasheet)

Коммутационная плата датчика HB100

Примечание

• Излучаемые излучения HB100 разработаны в соответствии с требованиями правил Федеральной комиссии по связи (FCC), часть 15, раздел 15.245 (использование внутри здания или для открытия дверей здания)
• Мощность принятого сигнала (RSS) измеряется при суммарных потерях в двухканальном тракте 93 дБ.
• Напряжения шума измеряются в диапазоне от 10 Гц до 100 Гц на выходном порте внутри безэховой камеры.
• ВНИМАНИЕ: ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО. Соблюдайте меры предосторожности при обращении и хранении. (hb100_microwave_sensor)

Взаимодействие HB100 с Arduino

Код Ардуино

 #include «FreqPeriod.h»

двойной lfrq;
long int pp;

void setup () {
  Серийный . Начало (9600);
 FreqPeriod :: begin ();
  Серийный .println («Тест библиотеки FreqPeriod»);
}

void loop () {
 pp = FreqPeriod :: getPeriod ();
 if (pp) {
  Серийный номер  .print («точка:»);
  Serial  .print (стр);
  Серийный номер  .print («1 / 16us / frequency:»);

 lfrq = 16000400,0 / пп;
  Серийный номер  .print (lfrq);
  Серийный номер  .print («Гц»);
  Серийный номер  .print (lfrq / 31.36);
  Серийный номер  .println («миль / ч»);
}
}


 

Подробнее о коде и библиотеке: https://docs. google.com/document/d/1CVdh4UVTROaJ4_Bgsx_-hyg5_LvoNxYiB13pPRN9gzU/edit

Номер ссылки

1. https: // www.youtube.com/watch?v=PpU7R5LMUs4

hb100_microwave_sensor_datasheet

hb100_microwave_sensor

идем дальше (Интересно)

https://atap.google.com/soli/

или датчик PIR — какой датчик движения Arduino использовать?

Когда дело доходит до датчиков движения, они используют различные технологии для обнаружения движения на территории и обычно используются в системах безопасности, промышленных и транспортных системах.Но есть много разновидностей датчиков движения, таких как датчик движения PIR, микроволновый датчик, ультразвуковые датчики и т. Д.

Сегодня в этом руководстве мы рассмотрим два наиболее часто используемых датчика движения, которые используются сегодня, а именно микроволновый датчик и датчик PIR, и выясним, в чем их различия, преимущества, недостатки и, наконец, какой из них использовать для ваших проектов.

Сегодня в этом руководстве мы рассмотрим:

• СВЧ-датчик
  • Что такое СВЧ-датчик
  • Преимущества и недостатки использования СВЧ-датчика
  • Применение микроволнового датчика
  • Пример СВЧ-датчика:
• ИК-датчик
  • Что такое ИК-датчик
  • Преимущества и Недостатки использования ИК-датчика
  • Приложения ИК-датчика
  • Пример ИК-датчика:
• СВЧ-датчик и ИК-датчик

Микроволновые датчики, также известные как радарные, радиочастотные или доплеровские датчики, представляют собой электронные устройства, способные обнаруживать движение от ходьбы, бега до ползания на открытом воздухе с помощью электромагнитного излучения.

Он способен обнаруживать движение, применяя эффект Доплера и проецируя микроволны, которые отражаются от поверхностей и возвращаются к датчику. Он может измерять и определять время, в течение которого сигнал отражается на датчике, который известен как время эхо-сигнала .

Что такое время эха?

Echo time помогает рассчитать расстояния до любого неподвижного объекта в зоне обнаружения и устанавливает базовую линию для работы детектора движения.

С помощью времени эхо-сигнала датчик может определить, есть ли какое-либо движение в зоне обнаружения, как если бы человек двигался внутри зоны, поскольку волны будут изменяться, что изменяет время эха. С микроволновым датчиком все это можно сделать менее чем за микросекунду.

Что касается датчиков, у каждого из них есть свои плюсы и минусы. Итак, каковы преимущества и недостатки микроволнового датчика?

Не зависит от температуры окружающей среды

• На показания микроволновых датчиков не влияет температура окружающей среды.
• Это делает их очень универсальным датчиком, и они могут работать во многих различных суровых условиях, включая высокую температуру, на открытом воздухе (под дождем, туманом, ветром, пылью, снегом и т. Д.) И т. Д.

Широкий диапазон обнаружения и скорость

• Волны микроволновых датчиков могут проходить сквозь стены и отверстия, что позволяет им иметь широкий диапазон обнаружения.
• Это позволяет им покрывать большую площадь, а также большие открытые площадки.

Уменьшение количества ложных тревог

• Микроволновые извещатели могут быть запрограммированы таким образом, чтобы уменьшить количество ложных срабатываний без уменьшения количества правильных срабатываний.
• Это увеличивает точность и упрощает использование.

Непрерывная потребляемая мощность

• Для микроволновых датчиков требуется постоянное энергопотребление, использование которого может быть дорогостоящим

Работает с интервалом

• Для микроволновых датчиков они работают только с интервалами, а не непрерывно.
• Если кто-то движется достаточно быстро, есть вероятность, что он бежит достаточно быстро, что позволяет им избежать обнаружения.

Применение микроволновых датчиков

С микроволновыми датчиками, благодаря своим характеристикам, они применимы во многих сценариях и средах, например:

• Промышленное (например, измерения жидкостей)
• Гражданское применение (например, измерение скорости транспортного средства)
• Транспорт (например, сигнализация заднего хода)
• Безопасность (например, противовзломные системы)
• Автоматизированная дверь / освещение

Пример микроволнового датчика

Теперь мы знаем, как работает микроволновый датчик, его преимущества и недостатки, а также области применения, пришло время приобрести его! Как насчет нашего MW0582TR11 — 5.Датчик движения микроволнового доплеровского радара 8 ГГц!

MW0582TR11 — микроволновый доплеровский радарный датчик движения с частотой 5,8 ГГц разработан компанией Maxustech. Этот доплеровский радар представляет собой микроволновый модуль, который может передавать электромагнитную волну частотой 5,8 ГГц. Он может обнаруживать разницу между передаваемой волной и отраженной волной, чтобы определить, движется ли объект над доплеровским радаром.

Для получения точных данных от датчика этот доплеровский радарный датчик движения оснащен самодельной патч-антенной, которая имеет хорошую направленность антенны.Более того, этот вид доплеровского радара имеет внутри MCU, который включает интеллектуальный алгоритм, позволяющий избежать усиления шума, вызванного самим устройством. Он также может отличить эффект окружающей среды, такой как движущаяся ветвь, и не будет вызывать ложных тревог благодаря алгоритму.

Легко ли использовать этот микроволновый датчик?

Конечно! Этот доплеровский радар не только имеет острый «глаз» для обнаружения движущегося объекта, но его также легко разработать благодаря интерфейсу UART.Фактически, этот доплеровский радар можно просто подключить к вашей плате Arduino или Raspberry Pi через последовательный порт. Или вы можете просто использовать модуль преобразователя TTL в USB для подключения к компьютеру для чтения данных.

Вот демонстрация использования Python SDK, если перед микроволновым датчиком есть какой-либо движущийся объект:

Что такое датчик PIR

PIR, сокращенно от пассивного инфракрасного датчика, работает, обнаруживая присутствие тепловой энергии в ограниченном пространстве путем измерения инфракрасного света, излучаемого объектами в его поле зрения.В нем используется та же основная технология, что и в тепловизионных устройствах, оборудовании ночного видения и т. Д.

Технически PIR представляет собой пироэлектрический датчик, способный обнаруживать различные уровни инфракрасного излучения. Когда один из его лучей обнаруживает разницу в температуре, датчик активируется. И наоборот, когда все лучи снова определят одну и ту же температуру, датчик будет отключен.

Примером этого может быть, когда человек ходит в замкнутом помещении, тепловые сигнатуры меняются, что активирует датчик, а когда человек выходит, тепловые сигнатуры возвращаются в свое нормальное состояние и деактивируются.

Благодаря этой характеристике они подходят для использования в замкнутых пространствах, а также в помещениях, ограниченных стенами, преградами или крупными предметами.

Хотите узнать больше о датчике PIR? Вы можете проверить наш другой блог о введении в PIR-датчик и о том, как датчик движения PIR работает с Arduino и Raspberry Pi!

Как и микроволновый датчик, ИК-датчик имеет свои плюсы и минусы.Их:

Потребляйте меньше энергии

• Что касается ИК-сенсоров, они потребляют меньше энергии (от 0,8 до 1,0 Вт) по сравнению с микроволновыми сенсорами.

Надежный

• ИК-датчики способны надежно обнаруживать движение в помещении, несмотря на время. Хорошо работает днем ​​и в темноте.

Рентабельность

• По сравнению с микроволновыми датчиками, датчики PIR немного дешевле.

Недостатки

Низкая чувствительность

• По сравнению с микроволновыми датчиками они чувствительны к температуре и легко подвержены влиянию температуры окружающей среды, тогда как микроволновые датчики не подвержены влиянию.
• Поскольку они воспринимают тепловые сигнатуры, если в замкнутом пространстве тоже тепло (например, летом), они могут быть не в состоянии обнаружить какое-либо движение от людей, поскольку они не могут почувствовать изменение тепловых сигнатур.

Макс.температура

• Для датчиков PIR они не могут работать при температурах выше 35 градусов.

Нижняя дальность обнаружения и зона действия

• PIR-датчики эффективно работают в условиях прямой видимости (на пешеходной дорожке), но если им требуется движение через инфракрасные лучи, например, в угловых областях, могут возникнуть проблемы.
• ПИК-датчики также необходимо устанавливать в закрытых помещениях, чтобы они были эффективны по сравнению с микроволновыми датчиками с широким диапазоном обнаружения.

Применение ИК-датчика

Благодаря характеристикам датчика PIR они подходят для применения в:

• Внутренние и закрытые помещения (напр.Дома, офисы)
• Зоны с высокими потолками
• Помещения с воздушным потоком (например, проходы, коридоры)
• Места с прямой видимостью (например, проходы складов)
• Вестибюли
• Общие лестницы
• Не затронутые места по температуре наружного воздуха

Пример датчика PIR

Теперь мы знаем, как работает датчик PIR, его преимущества и недостатки, а также его применение. Вот несколько примеров датчика PIR:

Grove — Датчик движения PIR

Этот датчик движения Grove — PIR (пассивный инфракрасный датчик) может обнаруживать инфракрасный сигнал, вызванный движением.Если датчик PIR замечает инфракрасную энергию, детектор движения срабатывает, и датчик выдает HIGH на своем выводе SIG.

Диапазон обнаружения и скорость отклика можно отрегулировать с помощью 2 потенциометров, припаянных на его печатной плате. Скорость отклика составляет от 0,3 до 25 с, а дальность обнаружения не более 6 метров.

The Grove — PIR Motion Sensor (пассивный инфракрасный датчик) — это простой в использовании датчик движения с интерфейсом, совместимым с Grove. Просто подключив его к Base Shield и запрограммировав, его можно использовать в качестве подходящего датчика движения для проектов Arduino.

Grove — Регулируемый инфракрасный датчик движения

Grove — Регулируемый инфракрасный датчик движения — это простой в использовании пассивный инфракрасный датчик движения, который может обнаруживать инфракрасное движение объекта на расстоянии до 3 метров. Любой инфракрасный объект движется в пределах своего диапазона обнаружения, датчик выдает HIGH на своем выводе SIG.

С помощью этого ИК-датчика движения вы можете регулировать время SIG HIGH до 130 секунд с помощью потенциометра, кроме того, вы можете регулировать диапазон обнаружения с помощью другого потенциометра.

СВЧ-датчик и ИК-датчик

Это финал, которого мы так долго ждали. СВЧ-датчик против ИК-датчика! Итак, какой датчик движения Arduino следует использовать в своих проектах?

Ну, это зависит от потребностей вашего проекта и среды!

Космос

Микроволновый датчик идеально подходит, если у вас есть большое пространство и территория с неудобными пространствами, такими как углы, такие как подъездная дорожка или сад, в то время как датчик PIR идеально подходит, если у вас есть закрытое пространство и места с прямой видимостью с воздушным потоком, например коридоры и пешеходные дорожки.

Окружающая среда

Когда дело доходит до окружающей среды, датчики PIR легко подвергаются воздействию, особенно когда речь идет о температуре. ИК-датчики могут работать только при температуре ниже 35 ° C, в то время как на микроволновые датчики практически не влияет температура окружающей среды.

Микроволновый датчик обеспечивает стабильную работу при температурах от -20 ° C до 45 ° C!

Зона непрерывного или щелевого обнаружения

имеет непрерывную зону обнаружения, а ИК-датчик имеет щелевую зону обнаружения.Это может привести к тому, что датчик PIR пропустит объекты, что делает микроволновые датчики лучше в приложениях безопасности по сравнению с датчиками PIR.

Мощность

Что касается потребляемой энергии, микроволновые датчики потребляют больше энергии по сравнению с датчиками PIR. ПИК-датчики потребляют от 0,8 до 1,0 Вт электроэнергии, а микроволновые датчики — от 1,1 до 1,5 Вт.

Чувствительность

Что касается чувствительности, микроволновый датчик имеет гораздо более высокую чувствительность, чем датчик PIR.

Сводка

Теперь, когда вы узнали, какой датчик движения Arduino использовать для вашего проекта,

Вы можете получить их прямо сейчас, чтобы начать свой проект!

Датчик PIR

СВЧ-датчик

Следите за нами и ставьте лайки:

Теги: датчик движения Arduino, датчик arduino pir, доплеровский радар, микроволновый доплеровский радар, микроволновый доплеровский радарный датчик движения, микроволновый датчик движения, микроволновый датчик, датчик движения, PIR, датчик PIR, датчик PIR arduino

Продолжить чтение

jdesbonnet / RCWL-0516: Информация о модуле микроволнового бесконтактного переключателя RCWL-0516 (ICStation.

По системе отслеживания проблем проекта идет оживленная дискуссия. Так что не забудьте проверить это. Если кто-то хочет помочь обновлять эту главную страницу, дайте мне знать.

RCWL-0516 — это модуль микроволнового датчика движения доплеровского радара, который может выступать в качестве альтернативы датчику движения PIR. Этот репозиторий git — попытка собрать в одном месте довольно скудную информацию об этой плате.

Имеющийся у меня блок был поставлен IC station (SKU 10630): http: // www.icstation.com/rcwl-0516-microwave-motion-sensor-module-radar-sensor-body-induction-module-100ma-p-10630.html (используйте код купона joeics для 15% скидки).

Рабочая частота: В спецификации продукта не указана рабочая частота. Я нашел несущую на частоте 3,181 ГГц на своем устройстве, используя радио HackRF One SDR (см. График спектра ниже). Я подозреваю, что эта частота будет варьироваться от устройства к устройству: было бы трудно получить точную спецификацию с такой простой схемой RF на печатной плате FR4.

Рабочее напряжение: 4 — 28В.Он обеспечивает удобный выход 3,3 В для управления микроконтроллером (подходит для 100 мА?).

Лицевая сторона платы — это сторона с компонентами. Эта сторона должна быть обращена к обнаруживаемым объектам. Не загораживайте переднюю сторону металлическими предметами. Задняя сторона должна иметь зазор более 1 см от любого металла.

Заголовок платы

Схема

Схемы предоставлены Джоном Тейлором. Исходный файл PDF Вот.

Эта схема состоит из двух частей: 1. микроволнового передатчика / приемника / смесителя и 2. гораздо более низкочастотной части, основанной на ИС (с маркировкой RCWL-9196), которая очень похожа на ИС BISS0001, используемую в датчиках движения PIR. .

Первая микроволновая часть:

Лучшее объяснение того, как работает микроволновая печь, содержится в патенте EP3091605A1. Он описывает модуль аналогичного типа, работающий на частоте 5,8 ГГц.

В основе RF лежит высокочастотный NPN-транзистор Q1 MMBR941M [5] в конфигурации, которая, вероятно, представляет собой генератор Колпитта [6]. Приведенная выше схема вводит в заблуждение, потому что в ней отсутствуют ключевой индуктор и конденсаторы, построенные из дорожек печатной платы (микролинейный индуктор и конденсатор). Индуктор представляет собой S-образную кривую на верхней поверхности, а конденсаторы — это кольцевая структура на нижней поверхности, а также прямоугольный блок слева от S-образной кривой.Используя формулу из ссылки [12] ниже, я рассчитал индуктивность S-образной кривой, которая (очень приблизительно) составляет 10 нГн.

Критическая функция доплеровского радара состоит в том, чтобы иметь возможность «смешивать» отраженный сигнал с переданным, чтобы достичь частоты, которая является разницей между переданным и отраженным сигналом. В этой плате Q1 также ловко берет на себя функцию микшера: [TODO: это действительно нужно объяснить].

Низкая разность доплеровских частот извлекается RC-фильтром нижних частот (C9 = 1nF, R3 = 1k, fc = 1 / 2πRC ≈ 160 кГц), усиливается микросхемой RCWL-9196 и обрабатывается точно так же, как сигнал от PIR датчик.

Обновление 4 января 2017 года: наконец-то обнаружен сигнал на частоте 3,181 ГГц с HackRF One SDR! Одно интересное наблюдение: размахивание рукой перед датчиком вызывает значительные изменения частоты передачи, сдвигаясь до 1 МГц. Моя теория: низкочастотный доплеровский сдвиг вызывает небольшие изменения смещения базы транзистора. Я использовал имитацию специй, чтобы убедиться, что небольшие изменения смещения базы транзистора вызывают изменения частоты колебаний. Проведя несколько симуляций, я оценил, что изменение смещения на 1 мкВ изменит частоту колебаний на 1.4 МГц.

Низкочастотная часть

Ядром обработки низкочастотных сигналов является микросхема с маркировкой RCWL-9196. На схеме указано (на китайском языке), что она похожа на PIR IC BISS0001. Но есть отличия. К сожалению, я не могу найти никакой достоверной информации (например, таблицы) по этому поводу. Я также не могу найти никакой информации о бренде / названии компании «RCWL».

Номер пина	BISS0001	RCWL-9196
1	A Выбор режима с повторным запуском и без повторного запуска (A = 1: повторный запуск)	3.Регулируемый выход 3 В (макс. 100 мА?)
2	Выходной контакт детектора VO (активный высокий уровень)	то же
3	RR1 Контроль ширины выходного импульса (Tx)	то же самое?
4	RC1 Контроль ширины выходного импульса (Tx)	то же самое?
5	RC2 Управление блокировкой триггера (Ti)	то же самое?
6	RR2 Управление блокировкой триггера (Ti)	то же самое?
7	Vss Ground	то же
8	VRF СБРОС и опорного напряжения входного сигнала (обычно высока. Низкий = сброс)	Вин (4 — 28 В)
9	Вход отключения триггера VC (VC> 0,2 В dd = включено; Vc <0,2 В dd = отключено)	то же
10	IB Настройка входного тока смещения операционного усилителя	?
11	Vdd Напряжение питания	Регулируемый выход 3,3 В (опять же?)
12	2OUT Выход 2-го каскада ОУ	то же
13	2IN- инвертирующий вход ОУ 2-й ступени	то же
14	1IN + неинвертирующий вход 1-го каскада ОУ	то же
15	1IN- Инвертирующий вход 1-го каскада ОУ	то же
16	1OUT Выход 1-го каскада ОУ	то же

Регулировочные элементы

На обратной стороне платы (сторона без компонентов) расположены площадки для 3 дополнительных компонентов (размер 0805).

Имитация специй

Я начал с примера схемы Колпитта [9] и заменил 2N3904 NPN на MMBR941 (модель Spice из [10]). Я использую Windows LTSpice от Linear Technologies (доступна для бесплатной загрузки [11], также работает с Linux под эмулятором Wine). См. Colpitt.asc для получения информации о работающем генераторе Колпитта и rcwl-0516.asc для получения информации о модели RCWL-0516 (однако он не генерирует колебания!).

Соответствие нормативным требованиям

[TODO]

Расчет эффекта Доплера

Если ft — частота передачи, fr — частота отражения (измеренная общей передающей / приемной антенной на датчике), v — скорость цели относительно датчика (отрицательная, если удаляется, положительная, если приближается к датчику) , c — скорость света и fd = (fr-fd) — доплеровский сдвиг, тогда:

fr = ft (c + v) / (c — v)

fd = fr — ft = 2v фут / (c — v)

Если (c << v), то fd ≈ 2v ft / c

Принять типичную скорость движения человека v = 1 м / с.ft = 3,181 ГГц, c = 2,998E8 м / с, тогда fd = 10 Гц.

Список литературы

[1] http://wiki.seeedstudio.com/images/2/2f/Twig_-_BISS0001.pdf

[2] http://highfreqelec.summittechmedia.com/Apr07/HFE0407_Polivka. pdf

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/X_band

[4] Ссылки на похожие модули:

https://www.bestfinds.org/microwave-sensor-module-10-525ghz-s01-type-single-pcb-microwave-radar-motion-sensor-module-for-ceiling-light-sensor-32a9cf9fba6ba68d.html

http://szhaiwang.en.made-in-china.com/product/lvMQxCLJYshG/China-Microwave-Sensor-Module-10-525GHz-Doppler-Radar-Motion-Detector-Arduino-HW-M09-.html

http://www.ebay.com/itm/LV002-10-525GHz-8-15m-Doppler-Radar-Microwave-Sensor-Switch-Module-/262461703972?hash=item3d1befc724:g:39kAAOSwepZXTTSu

Внутри другого доплеровского радара СВЧ светодиодная лампа (bigclivedotcom): https://www.youtube.com/watch?v=2xHhLbhbb0k

Лампа с микроволновым датчиком Доплера с удивительно простой схемой (bigclivedotcom): https: // www.youtube.com/watch?v=FgdXRLjYkc4

[5] http://cache.freescale.com/files/product/doc/MMBR941.pdf

[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Colpitts_oscillator

[6] https://en. wikipedia.org/wiki/Doppler_radar

[7] https://www.youtube.com/watch?v=jAeFQEHWLZU

[8] http://electronics.stackexchange.com/questions/53554/can-we-build-capacitors-on-a-pcb-board https://www.jlab.org/accel/eecad/pdf/050rfdesign.pdf http://www.qsl.net/va3iul/Microstrip_Stripline_CPW_Design/Microstrip_Stripline_and_CPW_Design.pdf

[9] Практический проект осциллятора Колпитца http://www.learnabout-electronics.org/Oscillators/osc24.php

[10] MMBR941 Spice Модель http://ltwiki.org/files/LTspiceIV/Vendor%20List/Motorola/Spice/RFBJT/MMBR941.lib

[11] LTSpice http://www.linear.com/designtools/software/#LTspice

[12] http://coil32.net/meandr-pcb-coil.html

Патенты

US5227667A: Датчик приближения СВЧ https://patents.google.com/patent/US5227667A

CN203352555U: Индуктивный переключатель доплеровского микроволнового радара https: // www.google.com/patents/CN203352555U?cl=en

CN203434265U (также US20150236403A1, WO2014169502A1, EP3091605A1): СВЧ-модуль планарной антенны и энергосберегающая лампа с интеллектуальным управлением https://patents. google.com/patent/CN203434265U/en https://patents.google.com/patent/US20150236403A1/en https://patents.google.com/patent/WO2014169502A1/en https://patents.google.com/patent/EP3091605A1/en

CN101738640A: Индукционный модуль микроволнового датчика движения. https://patents.google.com/patent/CN101738640A/en

Кредиты

Другие видео, статьи, ссылки и т. Д.

От: Роджер Кларк (https: // github.com / rogerclarkmelbourne)

Investigating a RCWL 9196 / RCWL-0516 “Radar” motion detector module

Пожалуйста, проверьте трекер проблем GitHub на предмет самых последних вкладов / наблюдений: https://github.com/jdesbonnet/RCWL-0516/issues

Схема более высокого качества от Джона Тейлора (https://electronics.stackexchange.com/users/173758/john-taylor) здесь: https://www.tayloredge.com/reference/Electronics/RF/0242.pdf

Это видео с сайта The Signal Path очень подробно объясняет работу аналогичного модуля (CDM324): https: // www. youtube.com/watch?v=5vqSX40seqA

Это видео из DroneBot Workshop — хорошее руководство специально для модуля RCWL-0516: https://www.youtube.com/watch?v=IJoPkKlxFXA (спасибо за подсказку, underwoodblog!)

Видео от Большого Клайва «Как работают микроволновые детекторы тела. Со схемой радиочастотной секции». https://www.youtube.com/watch?v=Hf19hc9PtcE (снова спасибо underwoodblog)

Обновления

14 мая 2019 г .: Дополнительные обновления содержания главной страницы.

21 августа 2018: Добавлена ​​ссылка на видео о сигнальном пути, описывающее работу аналогичного модуля: https: // www.youtube.com/watch?v=5vqSX40seqA

13 февраля 2018: Добавлена ​​ссылка на высококачественные схемы от Джона Тейлора (https://www.tayloredge.com/reference/Electronics/RF/0242.pdf)

18 июня 2017: Новый раздел «Другие ссылки и статьи»

4 января 2017 г .: Благодаря снятому обзору на YouTube [7] я переоценил рабочую частоту.

5 января 2017: Добавлена ​​аннотированная схема.

12 января 2017: Добавлены ссылки на соответствующие светодиодные лампы, активируемые микроволновым датчиком приближения.Добавлен раздел связанных патентов и кредитов.

13 января 2017: Добавлены ссылки на более важные патенты.

21 января 2017: Добавлен раздел, посвященный моделированию схемы Spice.

с рабочим описанием и его применением

Первый детектор движения был изобретен в начале 1950-х годов Самуэлем Банго и представлял собой охранную сигнализацию. Он применил основы радара к ультразвуковым волнам — частоту для обнаружения огня или вора и то, что люди не могут слышать.Детектор движения Samuel основан на принципе эффекта Доплера. В настоящее время большинство детекторов движения работают по принципу детектора Самуэля Банго. ИК-датчики и микроволновые датчики могут обнаруживать движение по изменению излучаемых частот.

Датчики движения используются в качестве систем безопасности в банках, офисах и торговых центрах, а также в качестве охранной сигнализации в доме. Преобладающие датчики движения могут остановить серьезные аварии, обнаружив людей, находящихся в непосредственной близости от датчика.Мы можем наблюдать за датчиками движения в торговых центрах или магазинах с автоматическими дверями. Основным элементом в схеме детектора движения является двойной инфракрасный отражающий датчик или любой другой датчик обнаружения.

Типы датчиков детектора движения

Детектор движения — это устройство; он обнаруживает движение людей или движущихся объектов и выдает соответствующий сигнал на главный контроллер. Как правило, в датчиках движения используются различные датчики, такие как ИК-датчики, ультразвуковые датчики, микроволновые датчики и пассивные инфракрасные датчики.Эти датчики обнаружения движения упомянуты ниже.

PIR-датчики обнаруживают тепло тела человека, когда человек подходит близко. Эти датчики небольшие, маломощные, недорогие и простые в использовании. По этим причинам датчики PIR обычно используются в гаджетах, бытовой технике, на предприятиях, в промышленности и т. Д. PIR выдает цифровой сигнал при обнаружении движения. Он состоит из пироэлектрического датчика, который обнаруживает инфракрасное излучение, исходящее от человека.

Обычно ультразвуковые датчики также называют датчиками, и эти датчики используются для измерения отражения движущегося объекта. Когда на ультразвуковой преобразователь подается напряжение в виде электрического импульса, он вибрирует с определенным спектром частот и производит звуковые волны. Когда какое-либо препятствие попадает в спектр ультразвукового датчика, звуковые волны отражаются обратно (эхо), и в процессе генерируется электрический импульс.Следовательно, движение объекта обнаруживается с помощью этих эхо-сигналов.

3. ИК-датчики

ИК-датчик — это электронное устройство, которое испускает или обнаруживает ИК-излучение, чтобы определять аспекты его фона. Он состоит из источника инфракрасного светодиода, который излучает свет с определенной длиной волны инфракрасного излучения. Эта конкретная частота ИК-луча принимается детекторной схемой, которая также состоит из оптического компонента для фокусировки инфракрасного излучения, а также для ограничения спектральной характеристики.

Схема детектора движения

Схема детектора движения может быть реализована с использованием различных контроллеров, таких как таймеры 555, микроконтроллеры и т. Д., А также с использованием различных датчиков, таких как ИК, PIR и ультразвуковые датчики, описанные выше.

Схема датчика движения с таймером

Датчик движения состоит из двух частей: передатчика и приемника. Таймер 555 и ИК-датчики используются в секции передатчика, тогда как фототранзистор, еще один таймер 555 и сигнализация используются в секции приемника.В секции передатчика ИК-датчик генерирует высокочастотный луч, частота которого зависит от постоянной RC таймера. В секции приемника проводимость фототранзистора позволяет схеме таймера генерировать сигнал тревоги в течение определенного времени, которое также зависит от постоянной RC.

Для обнаружения движения любого объекта ИК-датчик и фототранзисторы расположены таким образом, что луч, излучаемый ИК-светодиодом в сторону транзистора, перекрывается.В секции передатчика ИК-датчик выдает высокочастотный луч 5 кГц с помощью таймера 555, который настроен на нестабильность мультивибратора; и частота, которую производит датчик в передатчике, принимается фототранзистором.

Когда нет прерывания между ИК-датчиком и фототранзистором, тогда частота будет в одной фазе, и, следовательно, эта схема не будет давать никакого выхода на стороне приемника. Когда есть нарушение между инфракрасным датчиком и фототранзистором, частота, обнаруженная транзистором, будет в другой фазе.Это срабатывание заставляет таймер издавать жужжащий звук. Таким образом, можно разработать сигнализацию детектора движения для нескольких приложений.

Обнаружение движения микроконтроллером

В этой схеме в качестве основного контроллера используется микроконтроллер, аналогичный таймеру в вышеприведенном проекте. Эта система также использует ультразвуковой датчик для обнаружения движения любого объекта. Как мы уже говорили выше, ультразвуковой датчик обнаруживает объект с помощью звуковых волн с определенной спектральной частотой.Это обнаружение объекта ультразвуковым датчиком реализовано в этом проекте для управления дверным пистолетом путем правильного программирования микроконтроллера.

Когда движение объекта обнаруживается ультразвуковым датчиком, работающим на звуковой частоте 40 МГц, он подает сигналы на микроконтроллер в качестве сигнала прерывания. Получив этот сигнал, микроконтроллер отправляет командные сигналы транзисторной схеме для управления дверным пистолетом. С помощью этого ультразвукового обнаружения движения можно управлять несколькими нагрузками, такими как лампы, вентиляторы и другие приборы, вместо дверного пистолета.