Rangkaian Detektor Gerak menggunakan Efek Doppler

Rangkaian sensor gerak yang dijelaskan pada artikel ini bekerja dengan menggunakan prinsip doppler shift, dimana target bergerak dideteksi melalui frekuensi yang terus berubah-ubah, yang dipantulkan dari benda bergerak.

Apa itu Efek Doppler

Salah satu fitur suara yang sangat menarik adalah efek Doppler .

Efek Doppler terjadi saat sumber yang menghasilkan frekuensi suara, terus bergerak. Semakin dekat sumber suara yang bergerak, volume suara tampaknya bertambah dalam frekuensi dan volume, dan saat menghilang, frekuensi dan volume suara tampak menurun.

Jika asal suara tidak bergerak, dan Anda melangkah menuju sumber atau menjauh dari sumber, Anda mengalami efek Doppler yang sama.

Rangkaian detektor gerak di atas bekerja dengan menggunakan efek Doppler untuk mendeteksi gerakan dalam area tertentu.

Pemancar suara frekuensi tinggi (15 hingga 25 kHz) ditargetkan pada wilayah yang ditentukan, dan transduser sensitif ditempatkan di samping sumber yang menghadap jalur yang sama dengan transduser pemancar.

Selama tidak ada gerakan di dalam wilayah yang ditargetkan, frekuensi suara yang dipantulkan dan suara yang ditransmisikan cenderung memiliki frekuensi yang sama persis.

Namun, segala jenis gerakan oleh hasil target dalam perubahan frekuensi kecil yang dengan cepat dideteksi oleh penerima, dan ditunjukkan melalui unit tampilan yang terpasang.

Bagaimana Sirkuit Bekerja

SPKR1 DAN SPKR2 ADALAH TRANSDUCER PIEZO 27 MM, SPKR3 DAPAT MENJADI LOUDSPEAKER KECIL 8Ω, HEADPHONE, ATAU VOLTMETER AC

Mengacu pada diagram sirkuit di atas, IC1 (a 567 loop fase terkunci ) Diatur seperti osilator merdu yang memiliki rentang frekuensi keluaran 15 hingga 25 kHz. Potensiometer R22 diterapkan untuk menyesuaikan frekuensi keluaran osilator.

Output IC1 disangga oleh transistor Q1 dan diterapkan ke transduser BZ1. Frekuensi suara yang dipantulkan ditangkap oleh transduser kedua BZ2, dikonfigurasi dengan tingkat penerima rangkaian dan diterapkan ke dasar Q2.

Output yang ditingkatkan melalui Q2 diterapkan ke IC2 (yang terhubung seperti mixer seimbang ganda) di pin 1. Satu sinyal suara lagi (diekstraksi dari output IC1) dikirim ke IC2 di pin 10.

Resistor R21 (yang merupakan potensiometer 50k) digunakan seperti kontrol keseimbangan pembawa yang dapat disesuaikan untuk memastikan bahwa sinyal osilator tidak bocor ke output mixer chip IC2 di pin 6 nya.

Output mixer pada pin 6 dari IC2 diterapkan melalui filter low-pass pada Input IC3 (yang dibangun di sekitar IC LM 386 , penguat daya audio tegangan rendah).

Loudspeaker atau headphone yang sesuai memungkinkan Anda untuk memeriksa output dari IC3.

Potensiometer R23 digunakan sebagai pengatur volume.

Cara Menguji dan Mengatur

Praktisnya, tidak ada yang terlalu kritis tentang rangkaian sensor gerak doppler ini. Sebenarnya, sirkuit bisa dibangun hanya di atas sepotong veroboard.

Dan jika Anda membangun unit ini di atas PCB yang bagus dan bersih (memastikan semua ujung komponen disimpan sekecil mungkin), Anda dapat dengan cepat mendapatkan hasil yang diinginkan.

Mungkin disarankan agar Anda menjaga input penerima dan sirkuit output pemancar terisolasi satu sama lain, sejauh mungkin dalam tata letak konstruksi, dan menggunakan soket untuk semua IC yang ditunjukkan.

Mulailah pengujian dengan memposisikan dua transduser BZ1 / BZ2 (SPKR1 / SPKR2) kira-kira pada jarak 4 inci, fokus pada arah yang sama, dan jauh dari objek terdekat.

Sesuaikan resistor variabel R21, R22, dan R23 ke titik tengah dan nyalakan daya ke sirkuit.

Jika Anda mendapati keluaran pemancar berbunyi, frekuensi osilator mungkin telah ditetapkan sangat rendah. Dalam hal ini, Anda dapat menyempurnakan R22 hingga Anda tidak dapat lagi mendengarkan frekuensinya.

Selanjutnya, sesuaikan R21 hingga Anda mencapai keluaran paling senyap di BZ1 (SPKR1).

Setelah ini, coba gerakkan tangan Anda ke atas dan ke bawah di depan dua transduser (SPKR1 / SPKR2), dan ini akan menyebabkan nada frekuensi rendah yang berfluktuasi pada speaker (SPKR3).

Saat Anda menggerakkan tangan lebih cepat, Anda akan menemukan frekuensi suara keluaran menjadi jauh lebih tinggi. Untuk objek yang bergerak sangat lambat, Anda mungkin ingin melihat efeknya pada pengukur DC tipe koil bergerak yang terhubung ke output IC3, pada pin 5.

Anda mungkin melihat jarum pengukur berfluktuasi naik / turun di atas skala, sebagai respons terhadap benda yang bergerak lambat yang lewat sebelum transduser.