基于高可靠微波感應(yīng)的人體傳感器設(shè)計

　　微波感應(yīng)控制器使用直徑9厘米的微型環(huán)形天線作微波探測，其天線在軸線方向產(chǎn)生一個橢圓形半徑為0～5米（可調(diào)）空間微波戒備區(qū)，當(dāng)人體活動時其反射的回波和微波感應(yīng)控制器發(fā)出的原微波場（或頻率）相干涉而發(fā)生變化，這一變化量經(jīng)HT7610A進行檢測、放大、整形、多重比較以及延時處理后由白色導(dǎo)線輸出電壓控制信號。

　　高可靠微波感應(yīng)控制器內(nèi)部由環(huán)形天線和微波三極管組成一個工作頻率為2.4GHz的微波振蕩器，環(huán)形天線既做發(fā)射天線也可接收由人體移動而反射的回波。內(nèi)部微波三極管的半導(dǎo)體PN結(jié)混頻后差拍檢出微弱的頻移信號（即檢測到人體的移動信號） ,微波專用微處理器HT7610A首先去除幅度太小的干擾信號只將一定強度的探測頻移信號轉(zhuǎn)化成寬度不同的等幅脈沖，電路只識別脈沖足夠?qū)挼膯误w信號，如人體、車輛其鑒別電路才被觸發(fā)，或者兩秒內(nèi)有2～3個窄脈沖，如防范邊沿區(qū)人走動2～3步，鑒寬電路也被觸發(fā)，啟動延時控制電路工作。如果是較弱的干擾信號，如小體積的動物，遠距離的樹木晃動、高頻通訊信號、遠距離的閃電和家用電器開關(guān)時產(chǎn)生的干擾予以排除。最后輸HT7610A鑒別出真正大物體移動信號時，控制電路被觸發(fā)，輸出2秒左右的高電平，并有LED2同步顯示，輸出方式為電壓方式，有輸出時為高電平（4伏以上），沒有輸出時為低電平。

　　微波專用的微處理器HT7610A的時鐘頻率為16KH，當(dāng)初次加電時，系統(tǒng)將閉鎖60秒，期間完成微處理器的初始化并建立電場，這時LED1點亮60秒后熄滅，系統(tǒng)自動進入檢測狀態(tài)，當(dāng)檢測到有效信號時，將有5秒信號輸出，并由指示燈LED2同步顯示。

　　控制器的外形上圖所示，面板上設(shè)置有靈敏度調(diào)整孔，可以使監(jiān)控距離在1～7米范圍內(nèi)可調(diào)，順時針轉(zhuǎn)動距離變遠，逆時針轉(zhuǎn)動距離變近，LED1、LED2用于指示TX982的工作狀態(tài)，1.2米長的雙芯屏蔽線用于連接電源和負載，其中紅色線用來接正電源，白色線接輸出，銅網(wǎng)屏蔽層接電源負極，必要時可以用類似電纜加長至50米以內(nèi)使用。

　　高可靠微波感應(yīng)控制器電源電壓為12～16V的整流變換器供電，靜態(tài)耗電量在5MA左右。

　　輸出形式為電壓方式，有輸出時為高電平（4V以上），靜態(tài)時為低電平，使用請參考下圖。

　　這是微波人體傳感器驅(qū)動繼電器的電路圖：

　　高可靠微波感應(yīng)控制器工作非?？煽浚话銢]有誤報，是以往紅外線、超聲波、熱釋電元件組成的報警電路以及常規(guī)微波電路所無法比擬的，是目前用于安全防范和自動監(jiān)控的最佳產(chǎn)品。所以非常適合在倉庫、商場、博物館或者金融部門使用，具有安裝隱蔽、監(jiān)控范圍大、系統(tǒng)成本低的優(yōu)點。

2 典型應(yīng)用

　　注意：早期的高可靠微波感應(yīng)人體傳感器采用的是三極管開漏下拉輸出，應(yīng)用可以參考下面的圖紙，最新的高可靠微波感應(yīng)人體傳感器采用的是電平輸出，使用稍做變化！

　　下面介紹運用高可靠微波感應(yīng)控制器制作的兩例實用電子裝置，它們的共同特點是線路新穎簡單，實用性強，制作容易，性價比高。

　　2.1 自動感應(yīng)燈

　　該自動燈可以自動識別周圍環(huán)境光的亮度，能夠?qū)崿F(xiàn)人來燈亮，人走燈滅，不會誤動作，可靠性高，而且電路的工作狀態(tài)不會受自身燈光的干擾，可以廣泛地運用在走廊、衛(wèi)生間、庭院等場合實現(xiàn)自動照明。

　　自動感應(yīng)燈的電路如圖1所示：由C1、C2、R1、DW、D1組成典型的電容降壓電路，向高可靠微波感應(yīng)控制器和CD4011提供11V直流工作電壓，CD4011BP是COMS四與非門集成電路，當(dāng)高可靠微波感應(yīng)控制器檢測到有人活動時，白線輸出下拉電平10秒，A點變成低電平經(jīng)F1反相后變成高電平，R3和光敏電阻GM組成光控電路，白天GM阻值較小，B點經(jīng)分壓后低于1/2電源電壓為低電平，與非門F2封鎖輸出高電平通過R4使C3上的電壓充至電源電壓，夜晚GM的阻值較大，B點為高電平，此時如果有人在監(jiān)控范圍內(nèi)活動，F(xiàn)1輸出高電平，共同使F2開通輸出低電平，經(jīng)F3、F4反相后變成高電平，通過R5使雙向可控硅BCR導(dǎo)通，燈泡點亮。如果人員離開監(jiān)控范圍，TX982停止輸出A點重新變成高電平，經(jīng)F1反相后變成低電平，F(xiàn)2封鎖，輸出高電平通過R4向C3緩慢充電，約30秒后C3上的電壓大于1/2電源電壓實F3、F4翻轉(zhuǎn)，BCR截至燈泡熄滅。該電路的可靠性較高，站長用該電路制作的走廊燈已經(jīng)可靠工作了近一年。

　　2.2 遙控型入侵報警器

　　遙控型入侵報警器如圖2所示：電源部分由12V/1.2Ah的鉛酸蓄電池和LM317組成恒壓、限流浮充電不間斷電源，可以確保蓄電池隨時處于充足電狀態(tài)，能夠使報警器在市電停電的情況下正常工作。鉛酸蓄電池的浮充電壓為14.2V。LM317接成恒壓源，通過調(diào)整W可以使輸出端A點輸出穩(wěn)定的14.9V直流電壓。

　　電阻R4可以限制充電電流過大，D2可以防止市電停電后蓄電池反向放電。TWH9236/9238是遙控發(fā)射、接收組件。當(dāng)按下發(fā)射機TWH9236的A、B、C、D中的任意一個鍵時，接收機TWH9238的A、B、C、D輸出端也會對應(yīng)輸出高電平，并且鎖住保存輸出時的狀態(tài)。

　　這里將A鍵設(shè)定為入侵報警器工作按鈕，其它的三個鍵設(shè)定為入侵報警器解除按鈕。所以只要按下發(fā)射機A鍵，接收機的A輸出端就會輸出4伏左右的高電平并保持，再按發(fā)射機B、C、D按鍵的任意一個時接收機的A輸出端又會變成低電平并保持。當(dāng)A輸出端輸出高電平時，通過電阻R1使三極管T1導(dǎo)通，繼電器J吸合，12V正電源通過繼電器觸點加至高可靠微波感應(yīng)控制器的電源端，此時發(fā)光二極管LED點亮，指示入侵報警器已經(jīng)工作，經(jīng)過60秒高可靠微波感應(yīng)控制器初始化結(jié)束后，入侵報警器正式工作，這時只要有人員進入監(jiān)控區(qū)域，高可靠微波感應(yīng)控制器的白線輸出端就會輸出10秒左右的下拉信號，使T2導(dǎo)通，高響度報警器TWH11C就會發(fā)出120dB刺耳的公安警報警聲。當(dāng)A輸出端輸出低電平時，繼電器J斷開，高可靠微波感應(yīng)控制器得不到工作電壓所以不工作。

3 使用注意事項

　　高可靠微波感應(yīng)控制器產(chǎn)生的微波信號在傳輸、反射接收以及放大處理過程中可能引起微量噪波，過分提高靈敏度將引起噪波誤觸發(fā)，在7米處人體移動3～4步被觸發(fā)的靈敏度已達到使用極限，應(yīng)調(diào)至在5米處移動3～4步被觸發(fā)最佳。

　　高可靠微波感應(yīng)控制器盡量安裝在室內(nèi)靠墻角上方，軸向?qū)?zhǔn)門窗部位安裝，室外應(yīng)注意抗風(fēng)防水并降低靈敏度使用。

　　高可靠微波感應(yīng)控制器應(yīng)采用12V 100mA直流電源供電，并保證任何時候供電電壓不低于10伏，以使電路穩(wěn)定工作，如果高響度報警器和高可靠微波感應(yīng)控制器公用電源時電源容量不應(yīng)小于500mA。

　　高可靠微波感應(yīng)控制器的輸出端屬于一種“下拉”控制方式，正電源通過繼電器由白色線進入微波感應(yīng)控制器內(nèi)部，使繼電器流入電流而工作，因此用電壓測量法無法測出是否有輸出。