O circuito do sensor de movimento explicado no artigo funciona usando o princípio de deslocamento doppler, no qual o alvo em movimento é detectado através da frequência continuamente variável, refletida no objeto em movimento.
O que é Efeito Doppler
Uma característica muito fascinante do som é a efeito Doppler.
O efeito Doppler acontece quando a fonte que está produzindo a frequência do som está se movendo continuamente. À medida que a fonte de som em movimento se aproxima, o volume do som parece estar crescendo em frequência e volume; e à medida que vai embora, a frequência e o volume do som parecem estar diminuindo.
Caso a origem do som não esteja se movendo e você se aproxime da fonte ou se afaste da fonte, você experimenta o mesmo efeito Doppler.
O circuito detector de movimento acima funciona usando o efeito Doppler para detectar movimento dentro de uma área especificada.
Um transmissor de som de alta frequência (15 a 25 kHz) é direcionado para a região especificada e um transdutor sensível é colocado ao lado da fonte voltada para o mesmo caminho do transdutor do transmissor.
Desde que não haja movimento dentro da região alvo, a frequência do som refletido e o som transmitido tendem a ter exatamente a mesma frequência.
No entanto, qualquer tipo de movimento do alvo resulta em uma pequena mudança de frequência que é rapidamente detectada pelo receptor e indicada por uma unidade de exibição anexada.
Como funciona o circuito
Referindo-se ao diagrama de circuito acima, IC1 (um loop de bloqueio de fase 567) é configurado como um oscilador ajustável com uma faixa de frequência de saída de 15 a 25 kHz. O potenciômetro R22 é aplicado para adaptar a frequência de saída do oscilador.
A saída IC1 é armazenada em buffer pelo transistor Q1 e aplicada ao transdutor BZ1. A frequência sonora refletida é captada pelo segundo transdutor BZ2, configurado com o estágio receptor do circuito e aplicado na base do Q2.
A saída aumentada através de Q2 é aplicada ao IC2 (que é conectado como um mixer balanceado duplo) no pino 1. Mais um sinal de som (extraído da saída do IC1) é enviado ao IC2 no pino 10.
O resistor R21 (que é um potenciômetro de 50k) é empregado como um controle de equilíbrio de portadora que é ajustável para garantir que o sinal do oscilador não vaze na saída do mixer do chip IC2 em seu pino 6.
A saída do mixer no pino 6 do IC2 é aplicada através de um filtro passa-baixa na entrada do IC3 (que é construído em torno do IC LM 386, amplificador de potência de áudio de baixa tensão).
Um alto-falante adequado ou um par de fones de ouvido permitem que você verifique a saída do IC3.
O potenciômetro R23 é empregado como controle de volume.
Como testar e configurar
Praticamente, nada deve ser muito crítico sobre este circuito de sensor de movimento doppler. A verdade é que o circuito poderia ser construído simplesmente sobre um pedaço de veroboard.
E se você construir esta unidade sobre uma placa de circuito impresso bonita e limpa (garantindo que todos os fios dos componentes sejam mantidos o menor possível), você pode obter rapidamente os resultados desejados.
Pode ser recomendado que você mantenha os circuitos de entrada do receptor e de saída do transmissor isolados um do outro, tanto quanto possível no layout de construção, e use soquetes para todos os ICs indicados.
Comece o teste posicionando os dois transdutores BZ1/BZ2 (SPKR1/SPKR2) aproximadamente a uma distância de 4 polegadas, focados na mesma direção e longe de qualquer objeto próximo.
Ajuste os resistores variáveis R21, R22 e R23 para os pontos centrais e LIGUE a alimentação do circuito.
Se você achar que a saída do transmissor está audível, a frequência do oscilador pode ter sido fixada muito baixa. Nesse caso, você pode ajustar o R22 até não poder mais ouvir a frequência.
Em seguida, ajuste R21 até obter a saída mais silenciosa em BZ1 (SPKR1).
Depois disso, tente mover sua mão para cima e para baixo na frente dos dois transdutores (SPKR1/SPKR2), e isso deve causar um tom de baixa frequência flutuante no alto-falante (SPKR3).
À medida que você move sua mão mais rápido, você deve encontrar a frequência do som de saída ficando muito mais alta. Para objetos de movimento extremamente lento, você pode querer ver o efeito em um medidor DC do tipo bobina móvel conectado através da saída IC3, no pino 5.
Você pode ver a agulha do medidor flutuando para cima/para baixo na escala, em resposta ao objeto em movimento lento passando diante dos transdutores.
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