1 dolarlık radar hareket sensörünün içi
- Kısa süre önce RCWL-0516 mikrodalga hareket sensörü satın aldım. Çin'in radarı nasıl 1 doların altında üretebildiğini merak ettim
- Sensörü çalıştırmak çok kolaydı. VIN pinini 5 volta bağladım, GND'yi toprağa bağladım ve 3V3 pinine 1uF dekuplaj kapasitörü ekledim. Biri yaklaşık 5 metre içinde hareket ettiğinde OUT pini 3 saniye boyunca 3 volta çıkıyor
Sensör nasıl çalışıyor
- Büyük SOIC-16 çipin veri sayfasını buldum. BISS0001, kızılötesi hareket sensörü çipi
- Genel olarak hareket ve hız algılayan (Doppler) radarlar, sürekli bir taşıyıcı yayınlar ve alınan sinyali gönderilen taşıyıcıyla karıştırarak düşük frekanslı bir IF sinyali üretir. Hareketli nesnelerden yansıyan sinyal, gönderilen sinyale göre fazı yavaşça değiştirir ve birkaç hertzlik bir atım frekansı oluşturur
- Benim modülümde IF sinyali 14. pine giriyor, ancak çip bunun yükseltilmiş bir kopyasını 16. pinden veriyor
Sihirli kısmın sırrı
- Kartın sağ tarafında yükselteç, karşılaştırıcı ve zamanlayıcı olarak çalışan BISS001 bulunuyor. RF ile ilgili işler kartın sol tarafında az sayıda bileşenle yapılıyor
- İlk olarak, tüm sistem 3.18 GHz frekansta çalışan tek transistörlü bir osilatör
- Osilatör 20 MHz'de darbeleniyor ve osilatörde bu dalga biçimini oluşturuyor
Süperrejeneratif alıcı
- Osilatör çalışırken 33 pF kapasitörü değiştirerek emiter voltajını, osilatör artık çalışamayacak hale gelene kadar yükseltiyor. Bu noktada 220 ohm direnç kapasitörü boşaltıyor ve birkaç nanosaniye içinde salınımı yeniden başlatıyor
- Bu darbelenme, onun bir süperrejeneratif alıcı gibi çalışmasını sağlıyor. Transistörün kazancı 1'i aştığında osilatör hemen başlamıyor. Rezonatördeki sinyal yükseltiliyor, kapasitörü şarj ediyor ve çevrimi yeniden başlatana kadar yükseltilmeye devam ediyor
Radarın performansı
- İç mekânda 5 metreye kadar menzille iyi çalışıyor, ancak dış mekânda performansı oldukça dengesiz
S-band vericisi
- 20 MHz darbelenmeye neden olan kapasitörü çıkararak onu bir vericiye dönüştürdüm. Osilatörün kendisi bir mikser gibi davranarak alınan sinyali aşağı dönüştürüyor
Bistatik radar
- Daha tutarlı geri dönüş sinyali elde etmek için değiştirilmemiş başka bir modülü alıcı olarak kullandım. Ancak alıcı, vericiden çıkan RF nedeniyle parazit alıyor; bu yüzden uzak mesafedeki geri dönüş sinyalleri zayıf kalıyor
- FFT çalıştırarak veya IF üzerinde sıfır geçişlerini algılayarak hız sensörü olarak iyi çalışıyor
GN⁺ görüşü
- Bu yazı, düşük maliyetli bir mikrodalga hareket sensörünün çalışma prensibini anlamak için oldukça faydalı
- İç mekânda iyi çalışmasına rağmen dış mekânda performansının dengesiz olması bir sınırlama
- Benzer işleve sahip başka ürünler arasında PIR (pasif kızılötesi) sensörler bulunuyor
- Yeni bir teknolojiyi benimserken iç ve dış mekân performans farkını dikkate almak gerekiyor
- Süperrejeneratif alıcının prensibini anlamak, diğer RF uygulamalarına da uyarlanabilir
1 yorum
Hacker News yorumları