Ультразвуковой детектор для охранной системы

Данная конструкция является простым ультразвуковым детектором приближения с регулируемой чувствительностью обнаружения от 30 см до 3 м.

Принцип действия основан на измерении времени возврата ультразвуковой волны, отраженной от любого приближающегося объекта. Благодаря использованию микроконтроллера PIC12F675 фирмы Microchip и его комплексных аппаратных функций, конструкция получилась максимально простой и компактной и помещается на плату площадью не более 10 см2.

Описание работы ультразвукового детектора

Как уже было сказано выше, основой ультразвукового детектора приближения является микроконтроллер PIC12F675. Для возможности дальнейшего усовершенствования в схему добавлен ICSP разъем (J5) для программирования.

Ультразвуковой передатчик (TX1) подключен непосредственно к выводам 2 и 3 микроконтроллера. Передатчик непрерывно вырабатывает 20 импульсов с частотой 40 кГц.

схема детектора на pic12f675

Отраженная волна принимается ультразвуковым преобразователем — приемником (RX1). Далее сигнал усиливается операционным усилителем типа NE5532 IO1 и поступает на внутренний компаратор микроконтроллера (вывод 6).

Внутри микроконтроллера есть возможность выставлять опорное напряжение. Уровень опорного напряжения выставляется программно через регистр VRCON, тем самым можно регулировать входную чувствительность датчика.

В связи с использованием качественного ОУ NE5532, чувствительность по умолчанию выставлена на минимально возможном уровне. В случае, например, применения ОУ типа TL072, который не может обеспечить достаточно высокий коэффициент усиления на необходимой частоте, можно легко изменить входную чувствительность, перепрограммировав микроконтроллер.

Переменный резистор R6 подключен к входу внутреннего АЦП, который непрерывно отслеживает напряжение, идущее от резистора R6. Это напряжение используется в качестве порогового уровня для измерения времени отражения ультразвуковой волны и программно ограничивается диапазоном от 30 см до 3 метров. Минимальное измеряемое расстояние ограничивается еще ​​ в основном за счет влияния друг на друга компонентов TX1 и RX1 расположенных на одной печатной плате.

расположение элементов на печатной плате рисунок печатной платы детектора ультразвука

В случае захвата отраженной волны на выводе 7 микроконтроллера появится лог. 1, это приводит к открытию выходного транзистора T1, который может управлять каким-либо исполнительным устройством, например, электромагнитным реле, зуммером и так далее. Выход будет активным до тех пор, пока перед датчиками будет находиться объект. Обнаружение объекта в зоне действия ультразвукового детектора обозначается свечением светодиода.

Список компонентов (DIP вариант)

  • R1, R5, R7, R8, R9 — 1k
  • R2, R3 — 100k
  • R4 — 750k
  • R6 — 10k
  • C1, C2, C3, C4 — 100n
  • D1 — светодиод 3мм
  • T1 — BC337
  • IO1 — NE5532
  • IO2 — PIC12F675-I / P
  • IO3 — 78L05
  • TX1 — UST-40T
  • RX1 — UST-40R

SMD версия платы находится в архиве вместе с исходным кодом

Список компонентов (SMD вариант)

  • R1, R5, R7, R8, R9 — 1k 0805
  • R2, R3 — 100k 0805
  • R4 — 750k 0805
  • R6 — 10k
  • C1, C2, C3, C4 — 100n 0805
  • D1 — светодиод 3мм
  • T1 — BC817-40
  • IO1 — NE5532 SMD
  • IO2 — PIC12F675-I /SN
  • IO3 — AS1360-50-T
  • TX1 — UST-40T
  • RX1 — UST-40R

Скачать прошивку и рисунок печатной платы (SMD) (скачено: 163)

http://pandatron.cz/?899&ultrazvukovy_detektor_priblizeni


Добавить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

*


\n