Circuit de détection de mouvement utilisant l'effet Doppler

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Le circuit de capteur de mouvement expliqué dans l'article fonctionne en utilisant le principe de décalage doppler, dans lequel la cible en mouvement est détectée à travers la fréquence variant continuellement, réfléchie par l'objet en mouvement.

Qu'est-ce que l'effet Doppler

Une caractéristique très fascinante du son est la effet Doppler .



L'effet Doppler se produit lorsque la source qui produit la fréquence sonore se déplace continuellement. Au fur et à mesure que la source sonore en mouvement se rapproche, le volume du son semble augmenter en fréquence et en volume et au fur et à mesure qu'il disparaît, la fréquence et le volume du son semblent diminuer.

Si l'origine du son ne bouge pas et que vous vous dirigez vers la source ou que vous vous éloignez de la source, vous ressentez le même effet Doppler.



Le circuit du détecteur de mouvement ci-dessus fonctionne en utilisant le effet Doppler pour détecter un mouvement dans une zone spécifiée.

Un émetteur de son haute fréquence (15 à 25 kHz) est ciblé sur la région spécifiée et un transducteur sensible est placé à côté de la source face au même trajet que le transducteur de l'émetteur.

Tant qu'il n'y a aucun mouvement dans la région ciblée, la fréquence du son réfléchi et le son transmis ont tendance à être exactement de la même fréquence.

Pourtant, tout type de mouvement par la cible entraîne un petit changement de fréquence qui est rapidement détecté par le récepteur et indiqué sur une unité d'affichage attachée.

Comment fonctionne le circuit

circuit de capteur de mouvement utilisant l

SPKR1 ET SPKR2 SONT DES TRANSDUCTEURS PIEZO DE 27 MM, SPKR3 PEUT ÊTRE UN PETIT HAUT-PARLEUR 8Ω, UN CASQUE OU UN VOLTMÈTRE AC

En se référant au schéma ci-dessus, IC1 (un 567 boucle à verrouillage de phase ) est configuré comme un oscillateur accordable ayant une plage de fréquence de sortie de 15 à 25 kHz. Potentiomètre R22 est appliqué pour adapter la fréquence de sortie de l'oscillateur.

La sortie IC1 est tamponnée par le transistor Q1 et appliquée à transducteur BZ1. La fréquence sonore réfléchie est capturée par le deuxième transducteur BZ2, configuré avec l'étage récepteur du circuit et appliquée à la base de Q2.

La sortie amplifiée via Q2 est appliquée à IC2 (qui est connecté comme un mélangeur double symétrique) à la broche 1. Un autre signal sonore (extrait de la sortie de IC1) est envoyé à IC2 à la broche 10.

La résistance R21 (qui est un potentiomètre de 50k) est utilisée comme une commande d'équilibrage de porteuse qui est réglable pour garantir que le signal de l'oscillateur ne fuit pas dans la sortie du mélangeur de la puce IC2 au niveau de sa broche 6.

La sortie du mélangeur à la broche 6 de IC2 est appliquée via un filtre passe-bas sur l'entrée de IC3 (qui est construit autour du IC LM 386 , amplificateur de puissance audio basse tension).

Un haut-parleur ou une paire d'écouteurs adaptés vous permet de vérifier la sortie de l'IC3.

Le potentiomètre R23 est utilisé comme contrôle de volume.

Comment tester et configurer

En pratique, rien ne devrait être trop critique à propos de ce circuit de capteur de mouvement doppler. La vérité est que le circuit pourrait être construit simplement sur un morceau de veroboard.

Et si vous construisez cette unité sur un PCB agréable et propre (en veillant à ce que tous les conducteurs des composants soient aussi petits que possible), vous pouvez rapidement obtenir les résultats souhaités.

Il peut être recommandé de garder les circuits d'entrée du récepteur et de sortie de l'émetteur isolés les uns des autres, dans la mesure du possible dans le schéma de construction, et d'utiliser des prises pour tous les circuits intégrés indiqués.

Commencez le test en positionnant les deux transducteurs BZ1 / BZ2 (SPKR1 / SPKR2) à environ 4 pouces l'un de l'autre, focalisés dans la même direction et loin de tout objet à proximité.

Ajustez les résistances variables R21, R22 et R23 aux points centraux et mettez le circuit sous tension.

Si vous trouvez que la sortie de l'émetteur est audible, la fréquence de l'oscillateur peut avoir été fixée très bas. Dans ce cas, vous pouvez affiner le R22 jusqu'à ce que vous ne puissiez plus écouter la fréquence.

Ensuite, ajustez R21 jusqu'à ce que vous obteniez la sortie la plus silencieuse sur BZ1 (SPKR1).

Après cela, essayez de déplacer votre main vers le haut et vers le bas devant les deux transducteurs (SPKR1 / SPKR2), et cela devrait provoquer une tonalité basse fréquence fluctuante sur le haut-parleur (SPKR3).

Au fur et à mesure que vous bougez votre main plus rapidement, vous devriez constater que la fréquence du son de sortie devient beaucoup plus élevée. Pour les objets en mouvement extrêmement lent, vous voudrez peut-être voir l'effet sur un compteur CC de type bobine mobile connecté à travers la sortie IC3, sur la broche 5.

Vous pouvez voir l'aiguille du compteur fluctuer de haut en bas sur l'échelle, en réponse à l'objet lent passant devant les transducteurs.




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