Доплеровский датчик движения RCWL-0516

Материал из MIK32 микроконтроллер
Внешний вид датчика RCWL-0516

Доплеровский датчик движения RCWL-0516 — способен определять движение объектов (препятствий), которые полностью или частично отражают радиоволны (люди, животные, металлы и т.д.), даже если они находятся за деревом (дверью), стеной (гипс, бетон), пластиками, стеклами и т.д.

В основе работы датчика лежит эффект Доплера — изменение частоты отражённой волны вследствие движения излучателя, приёмника или отражателя. В данном модуле частота излучаемой им радиоволны меняется вследствие движения отражателя (препятствия). Модуль построен на базе чипа RCWL-9196 который оснащён передатчиком и приёмником. Датчик сработает если приёмник примет сигнал, частота которого незначительно отличается от частоты сигнала передатчик. Датчик обнаруживает движение во всем диапазоне от 0 до 360 градусов - слепых зон нет.

Характеристики

  • Входное напряжение питания (VIN): 4 ... 28 В постоянного тока.
  • Потребляемый ток: до 3 мА (номинально 2,8 мА).
  • Дальность обнаружения: до 9 м (номинально до 5 м).
  • Мощность передатчика: до 30 мВт (номинально до 20 мВт).
  • Частота передатчика: 5,8 ГГц.
  • Время задержки до сброса триггера: 2 сек ±30%.
  • Выходное напряжение питания (3V3): 3,2 ... 3,4 В (номинально 3,3 В).
  • Максимальный ток на выходе «3V3»: до 100 мА.
  • Рабочая температура: -20 ... +80 °С.
  • Температура хранения: -40 ... +100 °С.
  • Габариты: 17,3х35,9 мм
  • Вес: 4 гр.

Принцип работы

В основу работы датчика заложен эффект Доплера - изменение частоты отражённой волны, вследствие движения излучателя, приёмника или отражателя. В данном модуле частота излучаемой им радиоволны меняется вследствие движения отражателя (препятствия). Модуль построен на базе чипа RCWL-9196 который оснащён передатчиком и приёмником. Датчик сработает если приёмник примет сигнал, частота которого незначительно отличается от частоты сигнала передатчика:

  • Если в зоне действия датчика нет объектов способных отражать радиоволны, то приёмник ничего не примет и датчик не сработает.
  • Если в зоне действия датчика имеются неподвижные объекты способные отражать радиоволны, то приёмник примет радиоволну передатчика, отражённую от этих объектов, но частота принятой радиоволны будет равна частоте сигнала передатчика и датчик не сработает.
  • Если в зоне действия датчика имеется объект способный отражать радиоволны, который приближается к датчику (движется), то приёмник примет отражённую от объекта радиоволну, частота которой будет выше чем у сигнала передатчика и датчик сработает.
  • Если в зоне действия датчика имеется объект способный отражать радиоволны, который удаляется от датчика (движется), то приёмник примет отражённую от объекта радиоволну, частота которой будет ниже чем у сигнала передатчика и датчик сработает.

Когда датчик срабатывает, на его выходе «OUT» устанавливается уровень логической «1». Датчик снабжен триггером, который удерживает уровень логической «1» на выходе «OUT» в течении 2 сек ±30%, после прекращения движения.

Если датчик многократно срабатывает, например, постоянно фиксирует движения в течении 10 секунд, то уровень логической «1» на выходе «OUT» будет установлен на 12 секунд с момента первого срабатывания (10 секунд во время фиксации движений + 2 секунды после их прекращения, пока не «сбросится» триггер).

Использование датчиков движения основанных на эффекте Доплера позволяет фиксировать движения через объекты не отражающие радиоволны (дерево, пластик, гипс и т.д.), чего не могут сделать датчики движения основанные на пироэлектрическом эффекте (такие как HC-SR501 и HC-SR505).

Контакты датчика

  • OUT - выход датчика (устанавливается в «1» при наличии движений + задерживается на 2 секунды после их прекращения).
  • VIN - вход напряжения питания, от +4 до +28 В постоянного тока.
  • GND - вход питания (общий).
  • 3V3 - выход стабилизированного напряжения питания 3,3 В (можно использовать для питания микроконтроллеров).
  • COS - вход разрешения (подтянут внутренним сопротивлением чипа). Если на данном выводе установить уровень логического «0», то после сброса триггера, он не будет устанавливаться (датчик перестанет реагировать на движения).
Назначение контактов датчика

Выход «OUT» можно подключать к любому контакту платы Arduino. Вход «COS» можно оставить не подключённым, т.к. он подтянут внутренним сопротивлением чипа, следовательно, разрешает работу триггера. Напряжение питания датчика составляет от 4 до 28 В постоянного тока, подаётся на выводы «VIN» и «GND» модуля.

Не подключайте питание к выходу «3V3» модуля!

Вывод модуля «3V3» является выходом стабилизированного напряжения 3,3 В. От этого напряжения можно запитывать другие маломощные устройства, например, микроконтроллер.

Подключение датчика RCWL-0516 к Arduino uno

Внешний вид макета

Как видите, схема подключения датчика RCWL-0516 к плате Arduino достаточно проста: его контакты VIN и GND соединяются с контактами 5V и GND платы Arduino Nano, а его выход (контакт OUT) соединяется с контактом D12 платы Arduino Nano. Светодиод подключен к контакту D3 платы Arduino Nano.

Программа


int Sensor = 12;  // указываем номер цифрового вывода arduino, к которому подключён датчик движения RCWL-0516
int LED = 3; // указываем номер цифрового вывода arduino, к которому подключён светодиод
void setup() 
{
  Serial.begin(9600);  //инициализируем последовательную связь со скоростью 9600 бод для целей отладки и установим режимы работы используемых контактов (на ввод или вывод данных).
  pinMode (Sensor, INPUT); 
  pinMode (LED, OUTPUT);   
  Serial.println("Waiting for motion");
}
void loop() 
{
     int val = digitalRead(Sensor); // считываем состояние контакта, к которому подключен датчик движения
     if((val > 0) && (flg==0))
     {
        digitalWrite(LED, HIGH);
        Serial.println("Motion Detected");
        flg = 1;
     }
     if(val == 0)
     {
        digitalWrite(LED, LOW);
        Serial.println("NO Motion"); 
        flg = 0;
     }
Источник — http://wiki.mik32.ru/index.php?title=Доплеровский_датчик_движения_RCWL-0516&oldid=645