專利名稱：厘米段微波傳感器控制技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利屬于微波傳感技術(shù)領(lǐng)域，特別是頻率3 30GHZ的厘 米頻段的微波傳感電磁波，用單片機(jī)的微電子技術(shù)對其感應(yīng)反射回 饋的微波信號進(jìn)行硬件和軟件的量化控制與處理的全套新技術(shù)。
背景技術(shù)：
微波是指頻率在300MHZ 300GHZ范圍內(nèi)特高頻電磁波，其波長 在O. lcm 100cm之間，工作頻率多選擇在S-波段，X-波段，K-波段 等。微波電磁波具有直線傳播特征，繞射和穿透傳播信號非常微弱， 而反射回饋的電磁波信號又非常強(qiáng)，人類利用微波反射回波信號強(qiáng) 這一特征，發(fā)明了微波雷達(dá)和微波通訊地遠(yuǎn)距離測距測速的遙感等 項技術(shù)。
隨著微波電子技術(shù)應(yīng)用發(fā)展，特別是單片機(jī)(MCU)芯片控制功 能日臻完善，將微波微弱的反射信號，即用著明的多普勒效應(yīng) (D叩pler effect)特性原理，即微波發(fā)射與接收的微帶天線校核 的饋源信號，進(jìn)行選頻/放大/整形等電路處理后，由單片機(jī)對接收 到的饋源量微波反射感應(yīng)量能信號進(jìn)行分析計算比較，以發(fā)出相應(yīng) 的控制動作。即若是自動門微波傳感器，人體靠近門體即發(fā)出開門 信號；若是防盜微波傳感器，發(fā)出報警信號，即達(dá)到傳感和探測的物理功效。
微波傳感器控制裝置是一種通用技術(shù)，厘米波段的微波頻率是
3 30GHZ，波長lcm 10cm范圍的電磁波。厘米波段的微波對物件 反射敏感度高，頻率又寬，不易受環(huán)境溫度、陽光、燈光、雨霧等 的干擾?？蓮V泛用于工業(yè)、交通等行業(yè)中，如自動燈、衛(wèi)浴感應(yīng)、 物料探測計數(shù)、倒車?yán)走_(dá)等產(chǎn)品。
微波傳感器控制裝置是一種通用技術(shù)，但是，用單片機(jī)控制微 波傳感器的控制電路和編制程序軟件以及裝置系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠 性、抗干擾性、環(huán)境適應(yīng)性等仍是行業(yè)內(nèi)需要大力探索和拓展的長 遠(yuǎn)之路。因為微波技術(shù)的專業(yè)化知識性強(qiáng)，深入了解難度大，檢測 設(shè)備儀器多而復(fù)雜、價格高、投資大、技術(shù)上又相互保密，所以各 自設(shè)計的軟硬件均不同，而本發(fā)明正是針對這一領(lǐng)域的技術(shù)良莠不 齊的情況，開發(fā)設(shè)計的全套新技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種性能穩(wěn)定、可靠性 高、抗干擾性強(qiáng)、使用范圍廣、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的厘米段微波傳感器 控制技術(shù)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種厘米段微波傳感器控制技術(shù)，由微波感應(yīng)模版、多普勒信 號微波檢測/前置放大/整形電路、單片機(jī)控制電路、模擬比較器與靈敏度調(diào)節(jié)電路，電源供壓控制DC-DC變換器及新型光耦繼電器構(gòu)
成的輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。它采用用美國微芯公司(MICROTCHIP) 的單片機(jī)PIC12F510芯片硬軟件控制技術(shù)及其相關(guān)聯(lián)的外圍驅(qū)動放 大電路構(gòu)成。
所述單片機(jī)芯片VDD引腳接+5V電源，為濾除電源上的雜波干 擾，所述+5V電源與VDD引腳的連接線通過濾波電容C16接地構(gòu)成濾 波回路；單片機(jī)PIC12F510芯片MCLR引腳通過上拉電阻R19接電源 +5V，所述上拉電阻R19與MCLR引腳的連接線通過濾波電容C16接 地構(gòu)成"上電自動置復(fù)位"電路。
所述外圍電路包括為系統(tǒng)提供工作電源的電源控制DC—DC變換
電路、模擬比較器與靈敏度調(diào)節(jié)電路、工作狀態(tài)指示電路、微波感 應(yīng)模版、多普勒信號微波檢測/前置放大/整形電路和輸出控制執(zhí)行 機(jī)構(gòu)；所述微波感應(yīng)信號通過多普勒信號微波檢測/前置放大/整形 電路接單片機(jī)PIC12F510芯片的ClIN+引腳，模擬比較器與靈敏度調(diào) 節(jié)電路接單片機(jī)芯片的ClIN-弓I腳，工作狀態(tài)指示電路接單片機(jī)芯片 的C10UT引腳，輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)接單片機(jī)芯片的GP4引腳；所述 多普勒信號微波檢測/前置放大/整形電路與單片機(jī)芯片ClIN+引腳 的連接線通過下拉電阻R18接地，所述下拉電阻R18并聯(lián)有濾波電 容C17;所述輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括光耦繼電器或電磁繼電器和NPN 型開關(guān)三極管Tl，光耦繼電器正輸入端通過限流電阻R21接電源， 光耦繼電器或電磁繼電器光耦二極管負(fù)端接三極管T1的集電極，三 極管Tl的發(fā)射極接地，基極通過電阻R20接單片機(jī)芯片的GP4引腳；所述電源控制DC—DC變換電路包括依次連接的交直流共用電路、雙 極型線性集成變換模塊MC34063和三端穩(wěn)壓器78L05;所述比較器與 靈敏度調(diào)節(jié)電路包括實芯電位器W1，實芯電位器W1有三個抽頭，中 心抽頭與左抽頭短路接在電阻R5與C7、 C8端口，該端口也是單片 機(jī)芯片的模擬量ClIN-的輸入引腳，電位器W1的右抽頭端通過電阻 R6接地。其中，該端口C7、 C8電容接地，為模擬電路濾波器。三端 穩(wěn)壓器78L05輸出口的電容C5、 C6接地，組成電源濾波回路。所述 工作狀態(tài)指示電路，包括發(fā)綠色光二極管LED1和紅色光二極管 LED2，所述綠光LED1的正極通過電阻R7接三端穩(wěn)壓器78L05的輸 出端，負(fù)極接地；紅光LED2正極通過電阻R8接單片機(jī)芯片的C10UT 引腳，負(fù)極接地。
本發(fā)明的有益效果是
1、 美國微芯公司(MICROTCHIP)的單片機(jī)PIC12F510芯片，工 作電壓2.0V-5.5V，高灌/拉流能力，可直接驅(qū)動發(fā)光管LED，芯片
內(nèi)部振蕩頻率結(jié)構(gòu)，節(jié)省硬件，使單片機(jī)外圍電路簡單。
2、 編程在MPLAB集成開發(fā)環(huán)境用WINDOW為平臺的應(yīng)用軟件， 編緝源文件可用MPLAB匯編語言或MPLAB-C語言。本項控制源文件 采用匯編語言編制。
3、 厘米波段的微波頻率是3 30GHZ，波長lcm 10cm范圍的電 磁波。厘米波段的微波對物件反射敏感高，頻率又寬，不易受環(huán)境 溫度、陽光、燈光、雨霧等的干擾。厘米波段的微波感應(yīng)模版制做 工藝技術(shù)在不斷提高，體積也愈來愈小，本發(fā)明的厘米段微波傳感器控制裝置固定在一個橢圓型ABS塑料殼體內(nèi)，造型美觀別致。
4、本發(fā)明厘米段微波傳感器控制技術(shù)功效強(qiáng)、抗擾度極好、穩(wěn)
定性高、靈敏度好，可廣泛用于自動門、防盜、自動燈、衛(wèi)浴感應(yīng)、 物料探測計數(shù)、倒車?yán)走_(dá)等工業(yè)及交通領(lǐng)域，尤其是用在自動門或 防盜場所，其探測范圍寬，盲區(qū)(指微波裝置近距離垂直區(qū)域)幾 乎為零，傳感響應(yīng)速度快捷等特點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的電路原理示意圖； 圖2是本發(fā)明實施的電路原理示意圖； 圖3是本發(fā)明的軟件程序控制流程圖。 其中1、為微波感應(yīng)模版；
2、 為多普勒信號微波檢測/前置放大/整形電路；
3、 為輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)電路；
4、 為模擬比較器與靈敏度調(diào)節(jié)電路；
5、 為工作狀態(tài)指示電路；
6、 為電源控制DC—DC變換電路；
7、 為單片機(jī)控制電路。
具體實施例方式
參照圖l、圖2， 一種厘米段微波傳感器控制技術(shù)，由微波感應(yīng)模版l、多普勒信號微波檢測/前置放大/整形電路2、單片機(jī)控制電
路7、模擬比較器與靈敏度調(diào)節(jié)電路4，電源供壓控制DC-DC變換器 6及新型光耦繼電器構(gòu)成的輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)3組成它采用單片機(jī) 技術(shù)，該單片機(jī)為美國微芯公司的8腳PIC12F510芯片，單片機(jī)芯 片VDD引腳接+5V電源，為濾除電源上的雜波干擾，所述+5V電源與 VDD引腳的連接線通過濾波電容C16接地構(gòu)成濾波回路；單片機(jī) PIC12F510芯片MCLR引腳通過上拉電阻R19接電源+5V，所述上拉 電阻R19與MCLR引腳的連接線通過濾波電容C16接地構(gòu)成"上電自 動置復(fù)位"電路。
美國微芯公司單片機(jī)芯片PIC12F510芯片主要參數(shù)如下
1、 8腳8位閃存單片機(jī)；
2、 33條單字節(jié)指令(12位寬)；
3、 IO個特殊功能寄存器；
4、 高灌/拉流能力可直接驅(qū)動LED發(fā)光二極管；
5、 配有比較器模塊轉(zhuǎn)換功能；
6、 低功耗高速閃存數(shù)據(jù)保存時間〉40年；
7、 寬工作電壓2. 0v-5. 5v ;
8、 程序存儲器1K字?jǐn)?shù) RAM: 38字節(jié)數(shù)；
9、 Flash存寫存貯器可在線編成，擦寫修改簡便； 將微型計算機(jī)的存儲/運(yùn)算/甄別/記憶等功能縮制在一塊IC芯
片里以實現(xiàn)各種功能，被稱為單片機(jī)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，單 片機(jī)控制外圍接口硬件電路愈來愈簡單，而單片機(jī)內(nèi)部控制功能則愈來愈復(fù)雜多樣化，使控制對象實體化、實用化和智能化，單片機(jī) 控制電路是本發(fā)明裝置的核心部分。單片機(jī)有多種不同機(jī)型和種類
的選擇，本發(fā)明選用單片機(jī)PIC12F510的最大特點(diǎn)是該芯片配有 專用比較器模塊轉(zhuǎn)換功能，有此功能可大大減少外圍硬件和軟件組
合的難度，使軟件簡明化。本發(fā)明人首次驗證用PIC型系列芯片控
制微波器裝置，效果和功能以及抗擾度均很好。
本發(fā)明的外圍電路包括為系統(tǒng)提供工作電源的電源控制DC—DC 變換電路6、比較器與靈敏度調(diào)節(jié)電路4、工作狀態(tài)指示電路5、微 波感應(yīng)模版K多普勒信號微波檢測/前置放大/整形電路2和輸出控 制執(zhí)行機(jī)構(gòu)3;所述微波感應(yīng)模版1通過多普勒信號微波檢測/前置 放大/整形電路2接單片機(jī)芯片的ClIN+引腳，模擬比較器與靈敏度 調(diào)節(jié)電路4接單片機(jī)芯片的ClIN-引腳，工作狀態(tài)指示電路5接單片 機(jī)芯片的C10UT引腳，輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)3接單片機(jī)芯片的GP4引 腳。
本發(fā)明的微波感應(yīng)模版選用3—30GHZ的頻段電磁波均可。該微 波感應(yīng)模版的左右為四片蝶型排布的薄銅片，右邊是微波發(fā)射天線 塊，左邊是微波的反射回波接受塊，中間是產(chǎn)生小功率微波饋源波 導(dǎo)諧振的腔體控制部分，由耿式振蕩器，混頻和耿式二極管在低壓 電場下的負(fù)阻效應(yīng)，產(chǎn)生厘米段信號諧振波，通過天線發(fā)射出去， 反射回饋的多普勒信號調(diào)理波很微弱，須后級進(jìn)行多級放大整形處 理。微波感應(yīng)模版亦稱為平面微帶多普勒雷達(dá)(12GHZ)，性能較好 的稱波導(dǎo)諧振多普勒雷達(dá)(24GHZ)。微波感應(yīng)模板的工作機(jī)理是多普勒效應(yīng)，它是對動態(tài)物體(活 體)的檢測。由微波感應(yīng)模版產(chǎn)生饋源電磁波與目標(biāo)物相對運(yùn)行所 引起的頻率改變。似同站在火車站月臺上，聽車笛鳴聲是最好的多 普勒效應(yīng)體驗，當(dāng)火車迎你而來，車笛聲尖厲刺耳，既頻率變化急 促而且快，亦稱頻率高；火車離你而遠(yuǎn)去，車笛聲漸弱沉悶，亦稱 頻率低。多普勒可解釋為當(dāng)人體迎著微波感應(yīng)模版的饋源而來， 饋源的調(diào)理波會壓縮(頻率升高)，而遠(yuǎn)離微波模版，則頻率會變低 直到消失。光學(xué)中又把這種變化稱為藍(lán)移(頻高)和紅移(頻低)。
我們知道微波感應(yīng)模版在發(fā)射調(diào)理信號的同時還要接收反射回 波信號，并將兩者相混頻產(chǎn)生一個新的低頻信號稱曰多普勒信號， 其頻率又稱為多普勒頻率，其發(fā)射頻率(ft)和反射頻率(fr)與 多普勒頻率關(guān)系如下
多普勒頻率二 I發(fā)射頻率一反射頻率l 二 i ft-fr I
多普勒信號二發(fā)射微波信號+反射回波信號
所述多普勒信號微波檢測/前置放大/整形電路與單片機(jī)芯片
ClIN+引腳的連接線通過下拉電阻R18接地，所述下拉電阻R18并聯(lián) 有濾波電容C17。當(dāng)微波感應(yīng)模版檢測到多普勒信號(即低頻信號) 則判定為移動目標(biāo)存在。微波傳感模塊輸出的多普勒信號非常弱， 需要放大數(shù)千倍才能做后續(xù)處理，所以本級電路用運(yùn)算放大LM358 進(jìn)行放大，然后通過整形電路處理后送入下一級單片機(jī)控制電路端 口，對采樣的微波回饋信號進(jìn)入分析比較和數(shù)據(jù)處理等。
厘米段微波傳感器輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)有多種方式。但通常用于后續(xù)自動化執(zhí)行機(jī)構(gòu)，要求與前控傳感器(即微波傳感器)的電源 電壓必須隔斷分離，通常稱無源信號或開關(guān)量輸出，同時，輸出信 號要迅速快捷、無干擾等，而無源開關(guān)量輸出，通常用光電或電磁 隔離法做輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括光耦繼電
器(或電磁繼電器)和NPN型開關(guān)三極管T1，光耦繼電器(或電磁 繼電器)的正端通過限流電阻R21接電源，光耦二極管的負(fù)端接三 極管T1的集電極，三極管T1的發(fā)射極接地，基極通過電阻R20接 單片機(jī)芯片的GP4引腳。
做為輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的光耦繼電器，日本OKITA公司新推出 的產(chǎn)品AB45S型光耦合繼電器是最佳選擇，但其成本高是電磁繼電 器的十幾倍價錢。光耦繼電器國內(nèi)至今還沒有廠家生產(chǎn)出成品來， 經(jīng)多次試驗，我們發(fā)明了一種新型耦合傳感器，類同光耦合繼電器 的功效，但成本只是類似產(chǎn)品的十分之一，而且控制電路簡單，外 觸發(fā)響應(yīng)速度快，使原用于自動門上的微波傳感器觸點(diǎn)壽命20萬次 提升到無限長。在防盜設(shè)備上，因其響應(yīng)速度快，速報率高，受到 國內(nèi)外行業(yè)的普通認(rèn)同和歡迎。
所述電源控制DC—DC電源變換電路包括依次連接的交直流共用 電路、雙極型線性集成電源變換模塊MC34063和三端穩(wěn)壓器78L05。 本發(fā)明技術(shù)涉及到的厘米段微波傳感器可在交流和直流12-24V寬范 圍電壓下工作，要求體積小，輸出電流大，有兩組供壓電源DC 9V 和DC 5V。
首先，交直流共用電路采用四只整流管Dl-D4四只IN4002整流管和濾波電容C1組成，該整流電路對直流電壓而言只有不足1伏的
壓降，工作方式均不受影響。而對交流電壓而言，則四只整流管D1-D4
就是一組全橋整流器將交流變成直流，再經(jīng)ci電解電容濾波成直流
電壓輸出。
微波控制器需兩組直流電壓DC9V和DC5V。通常，最簡單的辦 法是采用三端穩(wěn)壓器7809和7805穩(wěn)壓芯片；但是，本裝置要求要 在AC/DC12-24V電壓范圍內(nèi)均適用，當(dāng)使用電壓24V時，三端穩(wěn)壓 器7809芯片極易發(fā)熱，增大十幾平方毫米的鋁散熱板仍然發(fā)熱發(fā)燙， 而且耗能達(dá)幾十毫安，其原因是24V時壓差太大，另外，微波控制 器受感應(yīng)后需要較大的驅(qū)動電流才能使諧調(diào)波正常工作。
本發(fā)明選用美國摩托羅拉的MC34063芯片盡管外圍電路元件變 多了，但供源穩(wěn)定，不發(fā)熱，很好的解決了芯片發(fā)熱難題，工作電 流亦只有10mA左右。
MC34063芯片是一種用于直流(DC)-直流(DC)電源變換集 成塊，為8腳雙列直插式，其極性反轉(zhuǎn)效率65%;升降壓效率最高達(dá) 80%以上，能在3.040V低輸入電壓下工作。
本發(fā)明的電源控制DC—DC變換電路工作原理如下
整流后的直流電壓，經(jīng)限流電阻Rl和電阻R3到MC34063芯片 的第l、 6、 7、 8管腳端口。形成電流檢測/電壓比較的輸入口，以 便自動調(diào)節(jié)電壓電流。本電路的關(guān)鍵點(diǎn)是瓷介電容C3和電阻R3、電 阻R4調(diào)壓電阻。當(dāng)輸出電壓經(jīng)電阻R3、電阻R4反饋到MC34063芯 片的第5腳輸入端口，當(dāng)壓降《0.3V時，電容C3自動對MC34063芯片的3 (CT)腳定時電容快速充電，充電時間減小，使MC34063 芯片的第2腳開關(guān)三極管的導(dǎo)通時間減小，使輸出電壓提升，達(dá)到
穩(wěn)壓目的。
二極管D5是肖特基二極管；電感線圈Ll在100mH左右均可， 調(diào)電阻R3可調(diào)整輸出電壓的高低。
所述比較器與靈敏度調(diào)節(jié)電路包括實芯電位器Wl和分壓電阻 R6及限流電阻R5、濾波電容C7、電容C8組成。所述實芯電位器W1 有三個抽頭，中心抽頭與左抽頭短路接在電阻R5與電容C7、電容C8 端口，該端口也是單片機(jī)芯片的模擬量C1IN-的輸入引腳，電位器W1 的另一抽頭通過電阻R6接地。其中，該端口電C7、電容C8電容接 地，為模擬電路濾波器。
厘米段微波傳感器接到和發(fā)射微波信號的量能值均用單片機(jī)內(nèi) 部根椐采樣到的微波量能自動分析、比較、判別與計算。但當(dāng)使用 者根椐不同場所，微波量能距離、物體反射強(qiáng)度等不同需要變化調(diào) 節(jié)時，就不方便了。設(shè)計本組的分壓電阻R5、 R6和電位器W1，濾波 電容C7、 C8就解決了此難題，當(dāng)微波感應(yīng)距離需增大，可調(diào)小電位 器W1的電阻值，使電阻R5與電芯電位器Wl分壓電阻的比率加大， 輸入到單片機(jī)芯片的第6腳壓降變小，即反映到微波輸入端口單片 機(jī)模擬比較器與靈敏度調(diào)節(jié)電路腳上成為微波反射的微量變化，亦 能驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，相當(dāng)于提升了微波感應(yīng)靈敏度，加長了感應(yīng)距離 范圍，反之己然。電容C7、 C8構(gòu)成模擬比較器濾波回路。
工作狀態(tài)指示電路，包括發(fā)綠色光二極管LED1和紅色光二極管LED2，所述綠光LED1的正極通過電阻R7接三端穩(wěn)壓器78L05的輸 出端，負(fù)極接地；紅光LED2正極通過電阻R8接單片機(jī)芯片的C10UT 引腳，負(fù)極接地。
美國微芯公司的所有單片機(jī)系列機(jī)，均在MPLAB集成開發(fā)環(huán)境 用WINDOW為平臺的應(yīng)用軟件，編緝源文件可用MPLAB匯編語言或 MPLAB-C語言，本項控制源文件采用匯編語言編制。本軟件主要是比 較器模塊的確定與擇選的參量，各參數(shù)設(shè)定正常，只要讀取微波量 (多普勒雷達(dá)回射差量)和外部靈敏度(電芯電位器設(shè)定)信號， 進(jìn)行量化比較甄別/數(shù)據(jù)處理分析后發(fā)出控制執(zhí)行命令，推動光耦 繼電器或電磁繼電器去執(zhí)行相應(yīng)功能，例觸發(fā)報警聲響，開啟自動 門或物件計數(shù)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
參照圖3，當(dāng)有微波回饋感應(yīng)信號到單片機(jī)芯片第7腳(CIN1+) 時，其多普勒雷達(dá)信號與單片機(jī)芯片的第6腳(C1IN-)比較器/靈
敏度調(diào)節(jié)電路的硬件設(shè)定信號同時加入單片機(jī)比較器模塊端口 (ClIN+、 C1IN-),由軟件進(jìn)入數(shù)據(jù)計算/甄別/記憶/比較分析處理， 由單片機(jī)芯片的第3腳(GP4)輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
電阻R18和電容C17構(gòu)成單片機(jī)芯片管腳(7)微波信號輸入偏 置電路。電阻R19和電阻C18構(gòu)成"上電自動置零復(fù)位"電路，使 單片機(jī)受控的微波器開機(jī)首先復(fù)位，并自動進(jìn)入初始化狀態(tài)。
本發(fā)明的工作狀態(tài)指示燈用單管雙色(紅、綠)發(fā)光二極管LED。 在沒有收到微波信號時，發(fā)光二極管LED1通過限流電阻R7發(fā)綠色 光。當(dāng)有微波反射回波信號時，單片機(jī)芯片的第5腳輸出高電平，使LED2發(fā)紅色光。即形成無感應(yīng)時，綠燈亮；有微波感應(yīng)信號時， 紅燈亮的工作狀態(tài)指示。
從軟件流程框圖中可看出選用PIC系列單片機(jī)，在具有專用比 較器模塊特征結(jié)構(gòu)芯片中，不僅外圍電路結(jié)構(gòu)簡單，而且內(nèi)部匯編 語言編制程序也非常簡明，這是單片機(jī)軟硬件相互替補(bǔ)彌合的發(fā)展 方向。但要求程序設(shè)計研發(fā)技術(shù)人員要熟悉單片機(jī)內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)， 單片機(jī)各種專用控制(例如比較器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、定時計數(shù)器等) 寄存器與中斷系統(tǒng)的關(guān)系，以及累加器、緩沖寄存器的相互配合的 "開啟"與"關(guān)閉"的關(guān)系，倘有某位配合不合諧，就會使程序"跑 飛"不知從何査起。所以新的單片機(jī)編程系統(tǒng)，對編程員要求素質(zhì) 更高，知識面要更廣。
本發(fā)明的全套硬、軟件控制均由發(fā)明人自己創(chuàng)新研制成功，軟 件簡明扼要，電源電壓范圍寬。用新發(fā)明的光耦合繼電器，成本低、 外觸發(fā)響應(yīng)速度快捷，壽命比現(xiàn)流行的同類微波傳感器長，而且自 檢/自査排除故障/免維護(hù)/可靠性極高，已成功的應(yīng)用于國內(nèi)外自動 門和防盜、報警等行業(yè)。
厘米波段的微波頻率是3 30GHZ，波長lcm 10cm范圍的電磁 波。厘米波段的微波對物件反射敏感高，頻率又寬，不易受環(huán)境溫 度、陽光、燈光、雨霧等的干擾，厘米波段的微波感應(yīng)模版體積愈 來愈小，本發(fā)明的厘米段微波傳感器控制裝置固定在一個橢圓型ABS
塑料殼體內(nèi)，造型美觀別致。
本發(fā)明厘米段微波傳感器控制技術(shù)功效強(qiáng)，其控制軟件用美國微芯公司的MPLAB集成開發(fā)環(huán)境編緝的源程序文件，簡明扼要，F(xiàn)lash 存寫存貯器可在線編程，擦寫修改簡便，抗擾度極好，電源電壓范 圍寬、穩(wěn)定性高、靈敏度好、探測范圍寬盲區(qū)小、壽命長、造型別 致，而且具有自查、自檢排除故障、免維護(hù)、可靠性高等特點(diǎn)，已 成功的應(yīng)用于國內(nèi)外自動門和防盜、報警等行業(yè)，可廣泛用于自動 燈、衛(wèi)浴感應(yīng)、物料探測計數(shù)、倒車?yán)走_(dá)、測距測速等工業(yè)品及遙 感技術(shù)領(lǐng)域，具有廣泛的市場潛力和發(fā)展前景。
權(quán)利要求
1、一種厘米段微波傳感器控制技術(shù)，其特征在于其硬件部分由微波感應(yīng)模版、多普勒信號微波檢測/前置放大/整形電路、單片機(jī)控制電路、模擬比較器與靈敏度調(diào)節(jié)電路，電源供壓控制DC-DC變換器及新型光耦繼電器組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的厘米段微波傳感器控制技術(shù)，其特征在于 所述單片機(jī)芯片VDD引腳接+5V電源，為濾除電源上的雜波干擾， 所述+5V電源與VDD引腳的連接線通過濾波電容C16接地構(gòu)成濾 波回路；單片機(jī)PIC12F510芯片MCLR引腳通過上拉電阻R19接電 源+5V，所述上拉電阻R19與MCLR弓|腳的連接線通過濾波電容C16 接地構(gòu)成"上電自動置復(fù)位"電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的厘米段微波傳感器控制技術(shù)，其特征在于 所述單片機(jī)芯片ClIN+引腳經(jīng)電阻R18和電容C17構(gòu)成的微波信 號輸入偏置電路接地，應(yīng)用芯片內(nèi)部振蕩頻率結(jié)構(gòu)，省了外部硬 件電路元件，使單片機(jī)外圍電路簡單。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的厘米段微波傳感器控制技術(shù)，其特征在于 所述所述微波感應(yīng)信號經(jīng)過多普勒信號微波檢測/前置放大/整形 電路接單片機(jī)芯片的ClIN+引腳輸入口，比較器與靈敏度調(diào)節(jié)電 路接單片機(jī)芯片ClIN-引腳輸入口，工作狀態(tài)指示LED電路接單 片機(jī)芯片的C10UT引腳，輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)接單片機(jī)芯片的GP4 引腳端口。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的厘米段微波傳感器控制技術(shù)，其特征在于所述輸出控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括光耦繼電器或電磁繼電器和NPN型開關(guān)三極管Tl，光耦繼電器正輸入端通過限流電阻R21接電源+9V， 光耦繼電器或電磁繼電器光耦二極管負(fù)端接三極管Tl的集電極， 三極管的發(fā)射極接地，基極通過電阻R20接單片機(jī)芯片的GP4引 腳端口 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的厘米段微波傳感器控制技術(shù)，其特征在于 所述電源控制DC—DC變換電路包括依次連接的交直流共用電路、 雙極型線性集成變換模塊MC34063和三端穩(wěn)壓器78L05,三端穩(wěn) 壓器78L05的輸出端通過由并聯(lián)的電容C5、電容C6組成電源濾 波電路接地。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的厘米段微波傳感器控制技術(shù)，其特征 在于所述模擬比較器與靈敏度調(diào)節(jié)電路包括一實芯電位器Wl，所 述實芯電位器W1的三個抽頭，中心抽頭與左抽頭短路接在電阻R5 與電容C7、電容C8端口，該端口也是單片機(jī)芯片的模擬量CIIN-的輸入引腳，電位器W1的右抽頭通過電阻R6接地，該端口通過 電容C7、電容C8構(gòu)成的模擬比較電路濾波器接地。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的厘米段微波傳感器控制技術(shù)，其特征在于 其控制軟件是在美國微芯公司的MPLAB集成開發(fā)環(huán)境下用匯編語 言編寫的，它采用比較器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、定時計數(shù)器等設(shè)定參量， 讀取微波量和外部模擬量信號，進(jìn)行量化比較/計算/甄別數(shù)據(jù)分 析處理后，發(fā)出控制執(zhí)行命令推動光耦繼電器或電磁繼電器去執(zhí) 行相應(yīng)功能機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種厘米段微波傳感器控制技術(shù)，其硬件部分由微波感應(yīng)模版、多普勒信號前置放大器、單片機(jī)控制電路、模擬比較器，電源供壓控制DC-DC變換器及新型光耦繼電器等組成，其控制軟件用美國微芯公司的MPLAB集成開發(fā)環(huán)境編緝的源程序文件，簡明扼要，F(xiàn)lash存寫存貯器可在線編程，擦寫修改簡便，抗擾度極好；電源電壓范圍寬、穩(wěn)定性高、靈敏度好、探測范圍寬盲區(qū)小、壽命長、造型別致，而且具有自查/自檢排除故障、免維護(hù)、可靠性高等特點(diǎn)，已成功的應(yīng)用于國內(nèi)外自動門和防盜、報警等行業(yè)，可廣泛用于自動燈、衛(wèi)浴感應(yīng)、物料探測計數(shù)、倒車?yán)走_(dá)、測距測速等工業(yè)品及遙感技術(shù)領(lǐng)域，具有廣泛的市場潛力和發(fā)展前景。
文檔編號G05B19/042GK101441451SQ20081022005
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者汪宇燕, 濤 蒲, 新 陳 申請人:中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院