طراحی مدار نمایشگر حرکت و سرعت با سنسور رادار دوپلر میکرو ویو

هدف:

مداری طراحی شده است که با استفاده از این ماژول میتواند سرعت را برسی کند و همچنین این مدار دارای نمایشگر LCD متنی بوده که سرعت و حرکت را نمایش می دهد.

عملکرد:

ساده ترین راه برای یک میکروکنترلر برای خواندن اطلاعات از یک دستگاه آنالوگ این است که یک ولتاژ سطح DC را خروجی کند. بسیاری از ماژول‌ها فقط یک سیگنال AC خروجی می دهند، بنابراین یک مدار فرکانس به ولتاژ (F-V) باید پیاده سازی شود. از این مدار F-V می توان برای کالیبره کردن داده های خروجی برای مجموعه خاصی از فرکانس های مورد انتظار که از ماژول می آید استفاده کرد تا آن را در محدوده ولتاژ مرجع قرار دهد. نمونه‌برداری از داده‌های موجود و دستکاری آن‌ها از طریق نرم‌افزار مورد نیاز است تا برای سیستم مفید باشد. سپس این مقدار از پیش پردازش شده را می توان با استفاده از معادلات داپلر برای یافتن سرعت شی مورد نظر دستکاری کرد.

ویژگی‌های مدار:

• مصرف جریان کم (معمولا 30 میلی آمپر)
• عملیات CW یا پالس
• برد تشخیص طولانی (20 متر)
• ولتاژ تغذیه: بین 4.75 ولت و 5.25 ولت
• فرکانس ایکس باند: 10.525 گیگاهرتز
• حداقل توان خروجی: dBm 13

شرح عملکرد:

رادار داپلر از اصول کشف شده توسط کریستین داپلر هنگام مشاهده صدا استفاده می کند و آنها را در امواج الکترومغناطیسی به کار می برد. استفاده از اثر داپلر یک راه عالی برای اندازه گیری سرعت نسبی است. در عمل، اثر داپلر یک تغییر در فرکانس است که توسط گیرنده از منبع سیگنال به دلیل حرکت نسبی فرستنده درک می‌شود. در یک سیستم رادار داپلر، یک سیگنال فرکانس شناخته شده از یک آنتن که به سمت یک شی مرجع است، منتقل می شود. یک آنتن جداگانه برای دریافت سیگنالی که از مرجع منعکس می شود برای اندازه گیری تغییر داپلر سیگنال استفاده می شود. یک ماژول داپلر ساده که به آن سنسور حرکت مایکرو‌‌‌‌‌ویو نیز گفته می‌شود، می تواند به راحتی در چندین نوع سیستم برای اهداف مختلف ادغام شود. ماژول های داپلر دارای یک نوسان ساز داخلی هستند که برای تولید فرکانس سیگنال ارسال شده به عنوان منبع استفاده می شود. سپس سیگنال دریافتی با این سیگنال تنظیم شده مخلوط می شود، که خروجی سینوسی تولید می‌کند که حاوی اختلاف فرکانس بین سیگنال‌های فرستنده و گیرنده است. معمولاً این مقادیر باید به صورت ملموس پردازش شوند و معمولاً با کمک میکروکنترلر انجام می شود.

مختصر توضیحی درباره قطعات و سخت افزار استفاده شده

ماژول رادار داپلر میکرو ویو HB100 ایکس باند:

سنسور حرکت مایکروویو مینیاتوری HB100 یک ماژول فرستنده و گیرنده دارای یک نوسانگر تشدید کننده دی الکتریک داخلی (DRO) و یک جفت آنتن پچ Microstrip است که آن را برای استفاده در تجهیزات تشخیص حرکت ایده آل می کند. هیچ بخش قابل تنظیم توسط کاربر در این ماژول برای تنظیم فرکانس ارسال و قدرت ماژول وجود ندارد و همچنین ماژول باید طوری نصب شود که تکه های آنتن رو به ناحیه تشخیص مورد نظر باشد.

کاربرد آن در آلارم ها، آشکارسازهای حرکت، کنترل روشنایی، اندازه گیری سرعت خودرو و درب های اتوماتیک ایده آل است.