該超聲波運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器電路項(xiàng)目可以從4到7米的距離內(nèi)拾取包括人類(lèi)在內(nèi)的任何物體的運(yùn)動(dòng)。一旦檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)，電路的輸出就會(huì)點(diǎn)亮紅色LED，指示存在障礙物或物體。
然而，使用連接到檢測(cè)器電路輸出的補(bǔ)充電路級(jí)，該設(shè)備可以設(shè)計(jì)為打開(kāi)燈、警報(bào)、觸發(fā)記錄設(shè)備，或者聯(lián)系執(zhí)法部門(mén)。此外，該電路可以設(shè)計(jì)為在檢測(cè)到有人或物體在其檢測(cè)范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)播放消息。
超聲波運(yùn)動(dòng)探測(cè)器的電路圖可以在下圖中看到。
一個(gè)9 V PP3電池B1可立即為電路的幾個(gè)階段供電。還可以看到電池與78L05穩(wěn)壓器IC3相連，該穩(wěn)壓器為電路的其他各個(gè)階段提供5 V直流電源。
發(fā)射器
發(fā)射器級(jí)本質(zhì)上是使用4049 CMOS HEX反相器IC2開(kāi)發(fā)的晶體控制張弛振蕩器。IC 4049部分之一，IC2c，連同電阻器R21和R22以及電容器C11和C12，撞擊40 kHz晶體以迫使其進(jìn)入連續(xù)振蕩狀態(tài)。
IC 4049的其余部分就像線性緩沖器一樣運(yùn)行40 kHz超聲波換能器設(shè)備BZ2。
接收器
接收器級(jí)由4個(gè)交流耦合部分組成，每個(gè)部分都使用來(lái)自IC LM324的四個(gè)運(yùn)算放大器之一構(gòu)建。在第一階段，在R1和R2周?chē)a(chǎn)生的輸入電壓通過(guò)40 kHz的超聲波接收器換能器BZ1進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的信號(hào)隨后被發(fā)送到IC1a，在那里頻率被放大。
接收換能器接收由發(fā)射換能器BZ2產(chǎn)生的任何類(lèi)型的反射頻率。
在沒(méi)有任何運(yùn)動(dòng)的情況下，產(chǎn)生的包絡(luò)信號(hào)波形簡(jiǎn)單地以直線的形式產(chǎn)生。
二極管D1和電阻器R8像負(fù)峰值檢測(cè)器一樣工作以提取包絡(luò)信號(hào)。
第二級(jí)配置在IC1b周?chē)?，它再次放大提取的信?hào)。IC1b時(shí)間常數(shù)非常緩慢，確?？梢暂p松跟蹤包絡(luò)信號(hào)。
第二級(jí)產(chǎn)生的輸出是決定包絡(luò)強(qiáng)度的電壓電平。在換能器前面存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，包絡(luò)通過(guò)正光束或負(fù)光束反射信號(hào)。
差分放大器（窗口檢測(cè)器）
在第三級(jí)輸入處，我們可以找到一個(gè)圍繞IC1c配置的差分放大器，并使用幾個(gè)二極管D2和D3。這個(gè)階段拾取每個(gè)正脈沖和負(fù)脈沖。
在超聲波傳感器前面沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的情況下，IC1b的引腳7電位是電源電壓的50%，這會(huì)阻止二極管D2或D3導(dǎo)通。
IC1c的引腳8電位因此保持低電平。如果信號(hào)強(qiáng)度增加超過(guò)+0.7伏（硅二極管的擊穿電壓），會(huì)導(dǎo)致二極管D3正向偏置并導(dǎo)通，從而使ICc的引腳8變高。
如果反射的運(yùn)動(dòng)信號(hào)低于-0.7伏，D2將被正向偏置并開(kāi)始導(dǎo)通，從而導(dǎo)致輸出變高。因此，該配置像窗口檢測(cè)器一樣工作。它檢測(cè)低于或超過(guò)指定范圍的反射信號(hào)的電壓電平。
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
該超聲波運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器電路的第4級(jí)圍繞IC1d構(gòu)建。這個(gè)階段的配置就像一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。這部分電路將通過(guò)濾波器進(jìn)入的任何信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖，該脈沖大到足以觸發(fā)晶體管Q1導(dǎo)通。
一旦BJT Q1激活，LED1就會(huì)亮起，它還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)輸出電壓，該電壓可用于操作連接的繼電器級(jí)或與Q1集電極相連的其他報(bào)警設(shè)備。
該IC1d單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器提供的時(shí)間延遲約為半秒，由電容器C8和電阻器R18決定。二極管D4的作用是分離充放電時(shí)間常數(shù)。這允許電路在超聲波換能器前面檢測(cè)到移動(dòng)時(shí)立即激活，并額外確保重置操作有大約1/2秒的延遲。
約40 kHz超聲波換能器
在超聲波運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的第一個(gè)圖中，我們可以看到兩個(gè)換能器，符號(hào)為BZ1和BZ2。兩者都是40 kHz型超聲波換能器。
BZ1是接收換能器，而B(niǎo)Z2是發(fā)射換能器。
您必須確保兩個(gè)換能器正確匹配，因此只能將它們作為配對(duì)裝置購(gòu)買(mǎi)。匹配的發(fā)射器/接收器40 kHz換能器對(duì)將在其機(jī)身背面印有各自的首字母，如下圖所示。
發(fā)射器設(shè)備的背面印有后綴T，而接收器的后綴R印在機(jī)身的引腳側(cè)。
如何設(shè)置
最好通過(guò)一個(gè)固定的直流穩(wěn)壓電源適配器打開(kāi)超聲波運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器電路。將電路安裝在無(wú)噪音的房間內(nèi)，傳感器BZ1/BZ2前面沒(méi)有任何物體移動(dòng)。
如果將靈敏度調(diào)節(jié)固定到最大極限，即使是暖風(fēng)或風(fēng)吹，或者令人驚訝的是，有人大聲聊天也可以激活運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器。為電路供電后，讓設(shè)備穩(wěn)定至少20秒，以確保整個(gè)電路在電氣上平靜下來(lái)。
通過(guò)您的視覺(jué)將1M微調(diào)電位計(jì)調(diào)整到大約4 k歐姆（簡(jiǎn)單地說(shuō)，假設(shè)電位計(jì)由從0到10的設(shè)置組成，因此現(xiàn)在想象將其設(shè)置在標(biāo)記4處）。
在大約3 k歐姆的向下調(diào)整時(shí)，電路很可能變得過(guò)于敏感并可能自觸發(fā)。您可能需要通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)最適合您特定運(yùn)動(dòng)檢測(cè)要求的設(shè)置。
