Obwód czujnika ruchu wyjaśniony w artykule działa na zasadzie przesunięcia Dopplera, w którym ruchomy cel jest wykrywany za pomocą stale zmieniającej się częstotliwości, odbijanej od poruszającego się obiektu.
Co to jest efekt Dopplera
Jedną z bardzo fascynujących cech dźwięku jest efekt Dopplera .
Efekt Dopplera występuje, gdy źródło wytwarzające częstotliwość dźwięku jest w ciągłym ruchu. Gdy poruszające się źródło dźwięku zbliża się, głośność wydaje się zwiększać częstotliwość i głośność, a gdy odchodzi, wydaje się, że częstotliwość i głośność dźwięku maleją.
W przypadku, gdy źródło dźwięku się nie porusza, a ty zbliżasz się do źródła lub oddalasz się od źródła, doświadczasz tego samego efektu Dopplera.
Powyższy obwód czujnika ruchu działa za pomocą efekt Dopplera do wykrywania ruchu w określonym obszarze.
Nadajnik dźwięku o wysokiej częstotliwości (od 15 do 25 kHz) jest skierowany na określony obszar, a czuły przetwornik jest umieszczony obok źródła zwróconego w tę samą stronę, co przetwornik nadajnika.
Dopóki nie ma ruchu w docelowym obszarze, częstotliwość odbitego dźwięku i przesyłany dźwięk mają dokładnie tę samą częstotliwość.
Jednak, jakikolwiek ruch przez cel powoduje niewielką zmianę częstotliwości, która jest szybko wykrywana przez odbiornik i wskazywana na dołączonym wyświetlaczu.
Jak działa obwód
SPKR1 I SPKR2 TO 27 MM PRZETWORNIKI PIEZO, SPKR3 MOŻE BYĆ MAŁYM GŁOŚNIKIEM 8 Ω, SŁUCHAWKAMI LUB WOLOMIERZEM AC
Nawiązując do powyższego schematu obwodu, IC1 (a 567 pętla z synchronizacją fazową ) jest skonfigurowany jak przestrajalny oscylator o zakresie częstotliwości wyjściowej od 15 do 25 kHz. Potencjometr R22 jest stosowany w celu dostosowania częstotliwości wyjściowej oscylatora.
Wyjście IC1 jest buforowane przez tranzystor Q1 i doprowadzane do transduktor BZ1. Odbita częstotliwość dźwięku jest wychwytywana przez drugi przetwornik BZ2, skonfigurowany ze stopniem odbiornika obwodu i doprowadzany do podstawy Q2.
Wzmocnione wyjście przez Q2 jest podawane na IC2 (który jest podłączony jak podwójnie zbalansowany mikser) na pinie 1. Jeszcze jeden sygnał dźwiękowy (wyodrębniony z wyjścia IC1) jest wysyłany do IC2 na pinie 10.
Rezystor R21 (który jest potencjometrem 50k) jest używany jako regulator balansu nośnika, który można regulować, aby zapewnić, że sygnał oscylatora nie wycieka na wyjście miksera układu scalonego IC2 na jego pinie 6.
Wyjście miksera na pinie 6 IC2 jest podawane przez filtr dolnoprzepustowy na wejściu IC3 (które jest zbudowane wokół IC LM 386 niskonapięciowy wzmacniacz mocy audio).
Odpowiedni głośnik lub para słuchawek umożliwia sprawdzenie sygnału wyjściowego z IC3.
Potencjometr R23 służy do regulacji głośności.
Jak przetestować i skonfigurować
Praktycznie nic nie powinno być zbyt krytyczne w tym obwodzie czujnika ruchu dopplera. Prawda jest taka, że obwód można zbudować po prostu na kawałku veroboard.
A jeśli zbudujesz to urządzenie na ładnej i czystej płytce drukowanej (upewniając się, że wszystkie wyprowadzenia komponentów są tak małe, jak to możliwe), możesz szybko uzyskać pożądane rezultaty.
Może być zalecane, aby wejście odbiornika i obwody wyjściowe nadajnika były odizolowane od siebie, na ile jest to możliwe w układzie konstrukcyjnym, i użyj gniazd dla wszystkich wskazanych układów scalonych.
Rozpocznij test od umieszczenia dwóch przetworników BZ1 / BZ2 (SPKR1 / SPKR2) w przybliżeniu w odległości 4 cali od siebie, skupionych w tym samym kierunku iz dala od pobliskich obiektów.
Ustaw zmienne rezystory R21, R22 i R23 w środkowych punktach i włącz zasilanie obwodu.
Jeśli uznasz, że sygnał wyjściowy nadajnika jest słyszalny, może to oznaczać, że częstotliwość oscylatora została ustalona na bardzo niskim poziomie. W takim przypadku możesz dostroić R22, aż przestaniesz słuchać częstotliwości.
Następnie dostosuj R21, aż osiągniesz najcichszy sygnał wyjściowy na BZ1 (SPKR1).
Następnie spróbuj przesunąć rękę w górę i w dół przed dwoma przetwornikami (SPKR1 / SPKR2), co powinno spowodować fluktuację tonu o niskiej częstotliwości w głośniku (SPKR3).
Kiedy szybciej poruszasz ręką, powinieneś zauważyć, że wyjściowa częstotliwość dźwięku staje się znacznie wyższa. W przypadku bardzo wolno poruszających się obiektów możesz chcieć zobaczyć efekt na mierniku prądu stałego z ruchomą cewką podłączonym do wyjścia IC3, na pinie 5.
Możesz zobaczyć, jak igła miernika przesuwa się w górę / w dół na skali, w odpowiedzi na wolno poruszający się obiekt przechodzący przed przetwornikami.
Poprzedni: Objaśnienie 4 wydajnych obwodów wzmacniacza PWM Dalej: Obwód sterownika lampy sufitowej LED
