Circuitul detectorului de mișcare utilizând efectul Doppler

Circuitul senzorului de mișcare explicat în articol funcționează prin utilizarea principiului de deplasare doppler, în care ținta în mișcare este detectată prin frecvența care variază continuu, reflectată de obiectul în mișcare.

Ce este efectul Doppler

O caracteristică foarte fascinantă a sunetului este efectul Doppler .

Efectul Doppler se întâmplă atunci când sursa care produce frecvența sunetului se mișcă continuu. Pe măsură ce sursa de sunet în mișcare se apropie, volumul sunetului pare să crească în frecvență și volum și, pe măsură ce dispare, frecvența și volumul sunetului par să scadă.

În cazul în care originea sunetului nu se mișcă și pășești către sursă sau te îndepărtezi de sursă, experimentezi același efect Doppler.

Circuitul detectorului de mișcare de mai sus funcționează folosind efectul Doppler pentru a detecta mișcarea într-o zonă specificată.

Un transmițător de sunet de înaltă frecvență (15 până la 25 kHz) este direcționat către regiunea specificată, iar un traductor sensibil este plasat lângă sursă orientat pe aceeași cale ca traductorul transmițătorului.

Atâta timp cât nu există mișcare în regiunea vizată, frecvența sunetului reflectat și sunetul transmis tind să fie exact cu aceeași frecvență.

In orice caz, orice fel de mișcare de către țintă rezultă o mică modificare a frecvenței, care este detectată rapid de receptor și indicată pe o unitate de afișare atașată.

Cum funcționează circuitul

SPKR1 ȘI SPKR2 SUNT TRANSDUCĂTORI PIEZO DE 27 MM, SPKR3 POATE FI UN DIFUZOR MIC DE 8Ω, CASCĂ SAU UN VOLTMETRU AC

Referindu-ne la schema de circuit de mai sus, IC1 (a 567 buclă blocată în fază ) este configurat ca un oscilator reglabil având o frecvență de ieșire cuprinsă între 15 și 25 kHz. Potențiometru R22 este aplicat pentru a adapta frecvența de ieșire a oscilatorului.

Ieșirea IC1 este tamponată de tranzistorul Q1 și aplicată la traductor BZ1. Frecvența sonoră reflectată este capturată de cel de-al doilea traductor BZ2, configurat cu stadiul receptor al circuitului și aplicat la baza Q2.

Ieșirea amplificată prin Q2 se aplică IC2 (care este conectat ca un mixer dublu echilibrat) la pinul 1. Un semnal sonor suplimentar (extras din ieșirea IC1) este trimis la IC2 la pinul 10.

Rezistorul R21 (care este un potențiometru de 50k) este utilizat ca un control al echilibrului purtătorului, care este reglabil pentru a se asigura că semnalul oscilatorului nu se scurge în ieșirea mixerului cipului IC2 la pinul său 6.

Ieșirea mixerului la pinul 6 al IC2 este aplicată printr-un filtru trece-jos pe intrarea IC3 (care este construită în jurul IC LM 386 , amplificator de putere audio de joasă tensiune).

Un difuzor adecvat sau o pereche de căști vă permite să verificați ieșirea de pe IC3.

Potențiometrul R23 este utilizat ca control al volumului.

Cum să testați și să configurați

Practic, nimic nu ar trebui să fie prea critic în legătură cu acest circuit senzor de mișcare doppler. Adevărul este că circuitul ar putea fi construit pur și simplu pe o bucată de veroboard.

Și dacă construiți această unitate pe un PCB frumos și curat (asigurându-vă că toate cablurile componentelor sunt păstrate cât mai mici posibil), puteți obține rapid rezultatele dorite.

S-ar putea să vă recomandăm să păstrați intrarea receptorului și circuitele de ieșire ale emițătorului izolate unele de altele, pe cât posibil în structura construcției, și să utilizați prize pentru toate IC-urile indicate.

Începeți testarea prin poziționarea celor două traductoare BZ1 / BZ2 (SPKR1 / SPKR2) aproximativ la o distanță de 4 inci, focalizați în aceeași direcție și departe de orice obiecte din apropiere.

Reglați rezistențele variabile R21, R22 și R23 la punctele centrale și porniți circuitul.

Dacă găsiți că ieșirea emițătorului este audibilă, este posibil ca frecvența oscilatorului să fi fost fixată foarte scăzută. În acest caz, puteți regla fin R22 până când nu mai puteți asculta frecvența.

Apoi, modificați R21 până când obțineți cea mai silențioasă ieșire pe BZ1 (SPKR1).

După aceasta, încercați să vă mișcați mâna în sus și în jos în fața celor două traductoare (SPKR1 / SPKR2), iar acest lucru ar trebui să provoace un ton fluctuant de frecvență joasă pe difuzor (SPKR3).

Pe măsură ce vă mișcați mâna mai repede, ar trebui să constatați că frecvența sunetului de ieșire devine mult mai mare. Pentru obiecte în mișcare extrem de lentă, poate doriți să vedeți efectul asupra unui contor de curent continuu de tip bobină în mișcare conectat pe ieșirea IC3, pe pinul 5.

Este posibil să vedeți acul contorului fluctuând în sus / în jos peste scară, ca răspuns la trecerea obiectului cu mișcare lentă înaintea traductoarelor.