基于高可靠微波感應(yīng)的人體傳感器設(shè)計(jì)
2011-08-15 11:09:39 來源:21IC
1 工作原理

  微波感應(yīng)控制器使用直徑9厘米的微型環(huán)形天線作微波探測(cè),其天線在軸線方向產(chǎn)生一個(gè)橢圓形半徑為0~5米(可調(diào))空間微波戒備區(qū),當(dāng)人體活動(dòng)時(shí)其反射的回波和微波感應(yīng)控制器發(fā)出的原微波場(chǎng)(或頻率)相干涉而發(fā)生變化,這一變化量經(jīng)HT7610A進(jìn)行檢測(cè)、放大、整形、多重比較以及延時(shí)處理后由白色導(dǎo)線輸出電壓控制信號(hào)。

  高可靠微波感應(yīng)控制器內(nèi)部由環(huán)形天線和微波三極管組成一個(gè)工作頻率為2.4GHz的微波振蕩器,環(huán)形天線既做發(fā)射天線也可接收由人體移動(dòng)而反射的回波。內(nèi)部微波三極管的半導(dǎo)體PN結(jié)混頻后差拍檢出微弱的頻移信號(hào)(即檢測(cè)到人體的移動(dòng)信號(hào)) ,微波專用微處理器HT7610A首先去除幅度太小的干擾信號(hào)只將一定強(qiáng)度的探測(cè)頻移信號(hào)轉(zhuǎn)化成寬度不同的等幅脈沖,電路只識(shí)別脈沖足夠?qū)挼膯误w信號(hào),如人體、車輛其鑒別電路才被觸發(fā),或者兩秒內(nèi)有2~3個(gè)窄脈沖,如防范邊沿區(qū)人走動(dòng)2~3步,鑒寬電路也被觸發(fā),啟動(dòng)延時(shí)控制電路工作。如果是較弱的干擾信號(hào),如小體積的動(dòng)物,遠(yuǎn)距離的樹木晃動(dòng)、高頻通訊信號(hào)、遠(yuǎn)距離的閃電和家用電器開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的干擾予以排除。最后輸HT7610A鑒別出真正大物體移動(dòng)信號(hào)時(shí),控制電路被觸發(fā),輸出2秒左右的高電平,并有LED2同步顯示,輸出方式為電壓方式,有輸出時(shí)為高電平(4伏以上),沒有輸出時(shí)為低電平。

  微波專用的微處理器HT7610A的時(shí)鐘頻率為16KH,當(dāng)初次加電時(shí),系統(tǒng)將閉鎖60秒,期間完成微處理器的初始化并建立電場(chǎng),這時(shí)LED1點(diǎn)亮60秒后熄滅,系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài),當(dāng)檢測(cè)到有效信號(hào)時(shí),將有5秒信號(hào)輸出,并由指示燈LED2同步顯示。

  控制器的外形上圖所示,面板上設(shè)置有靈敏度調(diào)整孔,可以使監(jiān)控距離在1~7米范圍內(nèi)可調(diào),順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)距離變遠(yuǎn),逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)距離變近,LED1、LED2用于指示TX982的工作狀態(tài),1.2米長(zhǎng)的雙芯屏蔽線用于連接電源和負(fù)載,其中紅色線用來接正電源,白色線接輸出,銅網(wǎng)屏蔽層接電源負(fù)極,必要時(shí)可以用類似電纜加長(zhǎng)至50米以內(nèi)使用。

  高可靠微波感應(yīng)控制器電源電壓為12~16V的整流變換器供電,靜態(tài)耗電量在5MA左右。

  輸出形式為電壓方式,有輸出時(shí)為高電平(4V以上),靜態(tài)時(shí)為低電平,使用請(qǐng)參考下圖。


  高可靠微波感應(yīng)控制器工作非??煽?,一般沒有誤報(bào),是以往紅外線、超聲波、熱釋電元件組成的報(bào)警電路以及常規(guī)微波電路所無法比擬的,是目前用于安全防范和自動(dòng)監(jiān)控的最佳產(chǎn)品。所以非常適合在倉(cāng)庫(kù)、商場(chǎng)、博物館或者金融部門使用,具有安裝隱蔽、監(jiān)控范圍大、系統(tǒng)成本低的優(yōu)點(diǎn)。

2 典型應(yīng)用

  注意:早期的高可靠微波感應(yīng)人體傳感器采用的是三極管開漏下拉輸出,應(yīng)用可以參考下面的圖紙,最新的高可靠微波感應(yīng)人體傳感器采用的是電平輸出,使用稍做變化!

  下面介紹運(yùn)用高可靠微波感應(yīng)控制器制作的兩例實(shí)用電子裝置,它們的共同特點(diǎn)是線路新穎簡(jiǎn)單,實(shí)用性強(qiáng),制作容易,性價(jià)比高。

  2.1 自動(dòng)感應(yīng)燈

  該自動(dòng)燈可以自動(dòng)識(shí)別周圍環(huán)境光的亮度,能夠?qū)崿F(xiàn)人來燈亮,人走燈滅,不會(huì)誤動(dòng)作,可靠性高,而且電路的工作狀態(tài)不會(huì)受自身燈光的干擾,可以廣泛地運(yùn)用在走廊、衛(wèi)生間、庭院等場(chǎng)合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)照明。

  自動(dòng)感應(yīng)燈的電路如圖1所示:由C1、C2、R1、DW、D1組成典型的電容降壓電路,向高可靠微波感應(yīng)控制器和CD4011提供11V直流工作電壓,CD4011BP是COMS四與非門集成電路,當(dāng)高可靠微波感應(yīng)控制器檢測(cè)到有人活動(dòng)時(shí),白線輸出下拉電平10秒,A點(diǎn)變成低電平經(jīng)F1反相后變成高電平,R3和光敏電阻GM組成光控電路,白天GM阻值較小,B點(diǎn)經(jīng)分壓后低于1/2電源電壓為低電平,與非門F2封鎖輸出高電平通過R4使C3上的電壓充至電源電壓,夜晚GM的阻值較大,B點(diǎn)為高電平。

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