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基于PICl6F628A单片机来人探测装置方案设计

作者:时间:2012-03-18来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/171857.htm

接收部分电路图如图3所示。超声波接收换能器采用328SRl60,其中心频率亦为32.8士1.0 kHz。由于接收换能器直接接收到的信号比较微弱,首先需要通过运算放大器进行放大。这里使用的运算放大器型号为TLO62,为了配合后面进行检波,分别组成正相和反相放大电路。检波电路实际上使用了双向模拟开关芯片4066,利用超声波发送的驱动信号作为检波的参考信号,即由RB3控制4066的模拟开关的切换。当RB3电平为高时,连通正相放大电路;当RB3电平为低时,连通反相放大电路。这相当于把放大之后的信号不停地乘以土1,其切换频率和超声波的发送频率一样。设该频率为,fo,则模拟开关所产生的等效信号是频率为fo,幅值为土1的方波,设之为uo。则由傅里叶级数可得uo。的表达式为:

  

  ,

  设接收信号为u1=Usin(2πf1t+π),设正相和反相放大电路的放大倍数为A,则通过检波电路之后的信号u的表达式为:

  

  

  其中,fo。为超声波发送信号的频率,θ0为其初相角,f1为接收到的超声波信号的频率,θ1为其初相角,U为其幅值。

  由于多普勒效应,如果没有运动物体反射超声波,则,fo=f1;一旦有运动物体反射超声波,则fo一f1≠O。虽然fo和f1都比较大,但是由人体运动所产生的频差,即,fo一fl的绝对值却不会太大。由上面的公式推导结果可以看出,只要经过一个低通RC滤波器把高频信号滤掉,便可以得到由人体运动所产生的特征信号

  

  

  接着通过一个微分器对u’进一步处理,得到变化更加明显的波形,从而可以有效提高灵敏度。再通过带通滤波器除去无用信号或者干扰信号之后,经过比较器输出波形送至RB5端口,利用的RB口中断便可以实时处理接收到的脉冲信号。如图3,调节R可以改变电平比较电路的比较电平,从而使该的正面最大距离在1~5.5 m可调。

  

  

  如图4所示,利用RA4端口为集电极开路的结构特点,可直接在RA4端口加个上拉电阻,即可方便地实现对照明的控制。PIC系列单片机端口的驱动能力非常强,能够直接驱动LED。当到运动物体时,单片机通过RA4端口输出+12 V电平信号驱动照明设备,同时通过RB2端口控制LED闪亮一次。



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