[實(shí)用新型]具備一對(duì)收發(fā)獨(dú)立的聲波換能器入侵探測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220211433.8
• 申請(qǐng)日: 2012-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202563301U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川優(yōu)的科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042;G01S13/04
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及運(yùn)動(dòng)感應(yīng)，具體是指具備一對(duì)收發(fā)獨(dú)立的聲波換能器入侵探測(cè)裝置。

背景技術(shù)

　???使用超聲波可以很方便的對(duì)一定空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行有效的探測(cè),具有安裝方便,探測(cè)效果好的特點(diǎn)。本文介紹一種利用超聲波多普勒效應(yīng)設(shè)計(jì)的來(lái)人探測(cè)裝置。該設(shè)計(jì)使用了PICl6F628A單片機(jī),對(duì)以往用到的超聲波探測(cè)硬件電路進(jìn)行改進(jìn),利用軟件編程對(duì)來(lái)人情況進(jìn)行有效地探測(cè),繼而輸出控制信號(hào)控制照明裝置的開(kāi)關(guān)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方式簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低的具備一對(duì)收發(fā)獨(dú)立的聲波換能器入侵探測(cè)裝置。

本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)方案如下：具備一對(duì)收發(fā)獨(dú)立的聲波換能器入侵探測(cè)裝置，主要由PICl6F628A單片機(jī)、以及與PICl6F628A單片機(jī)連接的超聲波發(fā)射電路和超聲波接收電路構(gòu)成；

所述超聲波接收電路主要由超聲波接收換能器328SR160、以及超聲波接收換能器328SR160連接的反相放大電路和正相放大電路構(gòu)成，所述反相放大電路和正相放大電路均連接有檢波電路，所述檢波電路依次連接有低通濾波電路、微分電路、帶通濾波電路、電平比較電路，所述PICl6F628A單片機(jī)包括RB3引腳和RB5引腳，所述RB3引腳與檢波電路連接，所述RB5引腳與電平比較電路連接。

所述PICl6F628A單片機(jī)包括RB3引腳和RB0引腳，所述超聲波發(fā)射電路與RB3引腳和RB0引腳連接。

所述超聲波發(fā)射電路主要由三極管Q1、三極管Q2、驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，所述三極管Q1的1引腳與RB3引腳連接，三極管Q2的1引腳與RB0引腳連接，且所述三極管Q1的3引腳接地，三極管Q2的3引腳接地，且上所述三極管Q1的2引腳與三極管Q2的2引腳連接、同時(shí)與放大電路連接；所述三極管Q1和三極管Q2的2引腳還連接有上拉電阻R2；所述驅(qū)動(dòng)電路還連接有發(fā)射換能器T1。

所述驅(qū)動(dòng)電路由反相器D1、反相器D2、反相器D3、反相器D4、反相器D5、反相器D6構(gòu)成，所述反相器D1的輸入端與三極管Q1的2引腳連接，所述反相器D1的輸出端與反相器D2、反相器D3、反相器D4的輸入端連接，所述反相器D3的輸出端與反相器D5、反相器D6的輸入端連接，且所述反相器D2、反相器D4、反相器D5、反相器D6的輸出端均與發(fā)射換能器T1連接；且所述反相器D2和反相器D4的輸出端與發(fā)射換能器T1之間還設(shè)置有電容。

所述發(fā)射換能器T1的型號(hào)為：328ST160。

所述PICl6F628A單片機(jī)還包括RB2引腳，所述RB2引腳還連接有LED燈。

工作原理：當(dāng)聲源與聲波接收器之間存在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),聲波接收器所接收到的信號(hào)頻率將與傳播的聲波頻率有所不同,頻率差量與聲源和接收器之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),這就是多普勒效應(yīng)造成的。本設(shè)計(jì)采用超聲波發(fā)送器和接收器均朝同方向固定不動(dòng),當(dāng)有障礙物體朝向或者遠(yuǎn)離二者運(yùn)動(dòng)時(shí),可以看作是由障礙物表面對(duì)聲波的反射效應(yīng)所形成的鏡像聲源與接收器之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng),同樣可以利用多普勒效應(yīng),根據(jù)接收器收到的信號(hào)來(lái)判斷是否有人在探測(cè)范圍內(nèi)移動(dòng)。

該裝置同時(shí)具有超聲波發(fā)射電路和超聲波接收電路,使用時(shí)安裝方便。正面最大探測(cè)距離在1～5．5?m可調(diào),可以對(duì)該空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行有效地探測(cè)。當(dāng)探測(cè)到運(yùn)動(dòng)物體之后輸出+12?V信號(hào)控制照明裝置的開(kāi)關(guān)。其輸出+12?V的持續(xù)時(shí)間可以在15～1?800?s可調(diào)。

本裝置采用發(fā)射和接收分別獨(dú)立的發(fā)射換能器T1,硬件系統(tǒng)基本可以分為微處理器部分、發(fā)射部分和接收部分，即PICl6F628A單片機(jī)、超聲波發(fā)射電路和超聲波接收電路。

　微處理器使用的是Microchip公司生產(chǎn)的PICl6F628A單片機(jī)該單片機(jī)為精簡(jiǎn)指令集型處理器(RISC),共有35條匯編指令,使用起來(lái)簡(jiǎn)捷有效。PICl6F628A共有18個(gè)引腳,標(biāo)準(zhǔn)工作電壓為5?V,外接晶振最大可以達(dá)到20?MHz。其內(nèi)部資源非常豐富,含有2?KB的Flash程序存儲(chǔ)器、224B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、2個(gè)模擬比較器、1個(gè)PWM控制器、1個(gè)16位的定時(shí)器／計(jì)數(shù)器,1個(gè)8位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器,1個(gè)8位定時(shí)器,以及上電啟動(dòng)電路、掉電復(fù)位電路和看門狗電路等。PICl6F628A還能夠響應(yīng)定時(shí)器、比較器、RB端口等多種硬件中斷合理地使用這些資源可以有效簡(jiǎn)化外圍電路,降低產(chǎn)品的成本。