專(zhuān)利名稱(chēng)：微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波移動(dòng)傳感器應(yīng)用技術(shù)，尤其涉及微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)。
背景技術(shù)：
目前，人體自動(dòng)感應(yīng)開(kāi)關(guān)主要以熱釋電(PIR)傳感器為主，主要用于樓道節(jié)電照 明和室內(nèi)安防等。由于熱釋電傳感器對(duì)空氣環(huán)境溫度變化敏感，空氣流動(dòng)對(duì)傳感器的影 響也很大，因此熱釋電傳感器類(lèi)的感應(yīng)產(chǎn)品主要用于室內(nèi)，如果用于室外，則誤動(dòng)作幾率很 高，甚至不能正常工作，使人體感應(yīng)開(kāi)關(guān)的使用受到局限。微波移動(dòng)傳感器則是一種利用多 普勒原理來(lái)檢測(cè)人體移動(dòng)的傳感器，傳感器本身產(chǎn)生一個(gè)固定頻率的信號(hào)，由發(fā)射天線向 外發(fā)射信號(hào)，當(dāng)有人體在探測(cè)范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，接受天線會(huì)收到一個(gè)與發(fā)射頻率存在頻差的 信號(hào)，此信號(hào)與發(fā)射信號(hào)經(jīng)過(guò)混頻檢波后，產(chǎn)生一個(gè)低頻的多普勒信號(hào)，通過(guò)對(duì)多普勒信號(hào) 的分析處理，實(shí)現(xiàn)人體自動(dòng)感應(yīng)的目的。微波移動(dòng)傳感器屬于微波信號(hào)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，空 氣環(huán)境溫度和氣流流動(dòng)變化對(duì)它產(chǎn)生影響極小，微波移動(dòng)傳感器的信號(hào)頻率在Ku波段，頻 率較高，外界頻率對(duì)其干擾也很小，因此目前用微波移動(dòng)傳感器來(lái)檢測(cè)人體移動(dòng)，是提高產(chǎn) 品可靠性的方法之一，本發(fā)明微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)采用微波移動(dòng)傳感器設(shè)計(jì)，可以滿足人體室內(nèi) 外感應(yīng)的要求，使感應(yīng)開(kāi)關(guān)的性能得到了很大的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種以微波移動(dòng)傳感器設(shè)計(jì)的微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)采用標(biāo)準(zhǔn)86型 底盒設(shè)計(jì)，可使用交流或直流電源，電路部分包括電源輸入和繼電器輸出，開(kāi)關(guān)電源，穩(wěn)壓 電源，微波移動(dòng)傳感器，感應(yīng)信號(hào)放大器，感應(yīng)距離調(diào)整，光敏電阻調(diào)整，感應(yīng)信號(hào)可重復(fù)觸 發(fā)時(shí)間調(diào)整，A/D單片機(jī)等，該微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)可以完全代替人體紅外線感應(yīng)開(kāi)關(guān)和普通機(jī)械 式開(kāi)關(guān)，廣泛用于室內(nèi)外節(jié)能、節(jié)電和人體自動(dòng)感應(yīng)控制等。
為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出以下的技術(shù)方案 —種微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)，其特征在于該感應(yīng)開(kāi)關(guān)由微波移動(dòng)傳感器和信放大處理兩 塊電路板組成，兩塊電路板裝在53mm*48mm*26mm的塑料盒內(nèi)，通過(guò)凹凸卡扣，卡鎖在標(biāo)準(zhǔn) 86咖*86咖開(kāi)關(guān)面板上，并處于開(kāi)關(guān)面板的正中心位置。微波移動(dòng)傳感器的信號(hào)放大處理電 路板，上面元器件設(shè)置有低功耗穩(wěn)壓器，微波移動(dòng)傳感器電源和信號(hào)連接定位直針，開(kāi)關(guān) 電源，交流或直流電源輸入端子，感應(yīng)距離調(diào)整，CDS光敏電阻，感應(yīng)信號(hào)可重復(fù)觸發(fā)時(shí)間調(diào) 整，A/D單片機(jī)，輸出繼電器，微波移動(dòng)傳感器信號(hào)放大IC，繼電器輸出端子等電子元器件。
優(yōu)選地，所述的電路板還設(shè)有交流或直流電源輸入端子和繼電器輸出端子位于電 路板正下方。 優(yōu)選地，所述的電路板還設(shè)有感應(yīng)距離調(diào)整電阻RL和可重復(fù)觸發(fā)時(shí)間調(diào)整電阻 RT位于電路板正上方，且中間有光敏電阻CDS。 優(yōu)選地，所述的電路板還設(shè)有微波移動(dòng)傳感器由定位直針錫焊連接固定，在電路 板的中心位置并處于電路板另一面。
從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明將開(kāi)關(guān)電源，低功耗穩(wěn)壓器，微波移動(dòng)傳感器， 開(kāi)關(guān)電源，交流或直流電源輸入端子，感應(yīng)距離調(diào)整，CDS光敏電阻，感應(yīng)信號(hào)可重復(fù)觸發(fā)時(shí) 間調(diào)整，A/D單片機(jī)，輸出繼電器，微波移動(dòng)傳感器信號(hào)放大IC，繼電器輸出端子等電子元 器件設(shè)計(jì)成電路板，裝在標(biāo)準(zhǔn)型86*86mm開(kāi)關(guān)面板上，組成微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)，可使用交流或直 流電源工作，可代替其他感應(yīng)類(lèi)開(kāi)關(guān)和普通機(jī)械開(kāi)關(guān)，互換性強(qiáng)，使用簡(jiǎn)單方便，可廣泛由 于室內(nèi)外節(jié)電設(shè)備，感應(yīng)門(mén)，工業(yè)電器或設(shè)備自動(dòng)化控制等領(lǐng)域。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)的基本框圖。
圖2為本發(fā)明微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)的電原理圖。 圖3為本發(fā)明微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)電路板的外形結(jié)構(gòu)和元器件位置圖。 圖3為本發(fā)明微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)電路板的外形結(jié)構(gòu)和元器件位置圖說(shuō)明 圖中電路板外形尺寸50mm*45mm(l)，上面元器件設(shè)置有低功耗穩(wěn)壓器(2)，微
波移動(dòng)傳感器電源和信號(hào)連接定位直針(3)開(kāi)關(guān)電源(4)，交流或直流電源輸入端子(5)，
感應(yīng)距離調(diào)整(6)，CDS光敏電阻(7)，可重復(fù)觸發(fā)時(shí)間調(diào)整(8)，A/D單片機(jī)(9)，輸出繼電
器(IO)，微波移動(dòng)傳感器信號(hào)放大IC(11)，繼電器輸出端子(12)等電子元器件。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行描述。 如圖l-圖3所示 微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)的工作原理 使用交流電源時(shí)，由電源輸入端子A、B輸入交流110/220V電壓，經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)電源，整 流穩(wěn)壓后產(chǎn)生6V的直流電源，輸入到低功耗穩(wěn)壓器；使用直流電源時(shí)，由電源輸入端子A、 B輸入直流6-24V的電源，到低功耗穩(wěn)壓器，由低功耗穩(wěn)壓器HT7550輸出5V的直流電壓供 微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)電路工作。微波移動(dòng)傳感器M由單片機(jī)HT46R47驅(qū)動(dòng)Ql控制，定時(shí)、定向發(fā) 射微波信號(hào)，在設(shè)定的感應(yīng)距離內(nèi)有人移動(dòng)，微波移動(dòng)傳感器M感應(yīng)到移動(dòng)信號(hào)，此信號(hào)經(jīng) 過(guò)由LM358組成的兩級(jí)運(yùn)算放大器放大后，輸入到單片機(jī)HT46R47的8腳，經(jīng)過(guò)單片機(jī)分析 處理后，4腳輸出5V高電平信號(hào)，由Q3控制輸出繼電器吸合，通過(guò)C、D端子帶動(dòng)負(fù)載工作。 調(diào)整RL電阻，可改變微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)的感應(yīng)距離，使感應(yīng)距離在0. 3-8米內(nèi)可調(diào)。調(diào)整RT電 阻，可改變感應(yīng)信號(hào)可重復(fù)觸發(fā)延時(shí)時(shí)間，使繼電器輸出延時(shí)時(shí)間在3-300秒內(nèi)可調(diào)。接光 敏電阻CDS，可控制微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)白天不工作，只有夜晚或光線很暗的環(huán)境下工作。
1感應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生和信號(hào)放大實(shí)施 單片機(jī)HT46R47產(chǎn)生頻率0. 5K占空比為3%的負(fù)脈沖方波，控制Ql導(dǎo)通，提供電 源給微波移動(dòng)傳感器M，同時(shí)產(chǎn)生頻率O. 5K占空比為1%的正脈沖方波，控制Q2導(dǎo)通，將微 波移動(dòng)傳感器M探測(cè)的信號(hào)輸入到后面的運(yùn)放電路中，由LM358和外圍的R， C元件組成信 號(hào)放大電路。 微波移動(dòng)傳感器M在單片機(jī)HT46R47控制下，定時(shí)定向發(fā)射10-12Ghz的微波信 號(hào)，在設(shè)定的探測(cè)距離內(nèi)，沒(méi)有人體移動(dòng)，Q2導(dǎo)通時(shí)只有微弱的噪聲信號(hào)耦合到后面的放大
4電路中，放大后的信號(hào)變化幅度很小，經(jīng)過(guò)單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換后，分析探測(cè)范圍內(nèi)沒(méi)有移動(dòng)的 人體。在設(shè)定的探測(cè)距離內(nèi)，當(dāng)感應(yīng)到人體移動(dòng)，微波移動(dòng)傳感器M輸出的信號(hào)在Q2導(dǎo)后， 經(jīng)過(guò)C6濾波后，由C7和R3耦合到LM358第一級(jí)運(yùn)放的3腳進(jìn)行信號(hào)放大。放大信號(hào)由1 腳輸出，經(jīng)過(guò)C12，R10耦合到第二級(jí)運(yùn)放的6腳，進(jìn)行第二級(jí)信號(hào)放大后，由IC 7腳輸出到 單片機(jī)HT46R47的8腳，信號(hào)經(jīng)過(guò)單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換后分析處理，由繼電器輸出控制信號(hào)。
2單片機(jī)工作和繼電器輸出控制實(shí)施 HT46R47是工業(yè)級(jí)單片機(jī)，具有4通道A/D轉(zhuǎn)換和9位精確度。本發(fā)明使用RC振 蕩，由HT46R47的13腳R17和C18完成，振蕩頻率8Mhz。 12腳是5V電源正極，9腳電源負(fù) 極。11腳是單片機(jī)復(fù)位腳，接R16和C17用于單片機(jī)上電復(fù)位。 微波移動(dòng)傳感器M的感應(yīng)信號(hào)經(jīng)過(guò)LM358兩級(jí)放大器放大后，輸入到單片機(jī)8腳，
進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，單片機(jī)還根據(jù)可調(diào)電阻RL設(shè)定的感應(yīng)距離和可調(diào)電阻RT設(shè)定的感應(yīng)信號(hào)
可重復(fù)觸發(fā)時(shí)間，以及外接的CDS光敏電阻的感光度，綜合分析后，確定是否輸出控制信
號(hào)。單片機(jī)4腳為5V高電平控制信號(hào)輸出口，信號(hào)由R18輸入到Q3基極，由Q3驅(qū)動(dòng)繼電
器輸出，帶動(dòng)負(fù)載。 3感應(yīng)距離調(diào)整實(shí)施 單片機(jī)HT46R47的6腳接有1M可調(diào)電阻RL，調(diào)整RL，使其電阻值在1_1M歐姆之 間變化，此電阻值經(jīng)單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換后，控制微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)的感應(yīng)距離在0. 3-8米內(nèi)可調(diào)。
4感應(yīng)信號(hào)可重復(fù)觸發(fā)時(shí)間調(diào)整實(shí)施 單片機(jī)HT46R47的7腳接有1M可調(diào)電阻RT，調(diào)整RT，使其電阻值在1-1M歐姆之 間變化，此電阻值經(jīng)單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換后，控制微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)的繼電器輸出延時(shí)時(shí)間在3-300 秒內(nèi)可調(diào)。 5光敏電阻CDS調(diào)整實(shí)施 單片機(jī)HT46R47的5腳接有CDS光敏電阻，白天和黑夜的光線變化，使其變化阻值 在200K-2M歐姆之間，此電阻值經(jīng)單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換后，可控制微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)在白天或光線明 亮的環(huán)境下不工作，只有在夜晚或光線很暗的環(huán)境下工作，從而達(dá)到節(jié)約電能的目的，斷開(kāi) 接點(diǎn)J3，使開(kāi)關(guān)白天和黑夜都工作。 如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例中各元器件的位置分布為 交流或直流電源輸入端子5和繼電器輸出端子12位于電路板正下方。 感應(yīng)距離調(diào)整6和可重復(fù)觸發(fā)時(shí)間調(diào)整8位于電路板正上方，兩個(gè)元器件中間有
CDS光敏電阻7。 低功耗穩(wěn)壓器2，位于電路板左上角。
開(kāi)關(guān)電源4，位于電路板左邊中心偏下位置。 輸出繼電器IO，位于電路板正中心偏下位置，并且右邊有微波移動(dòng)傳感器信號(hào)放 大IC(11)，右上角有A/D單片機(jī)(9)。 微波移動(dòng)傳感器由定位直針3錫焊連接固定，在電路板的中心位置并處于電路板
另一面。 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保
5護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)，其特征在于該感應(yīng)開(kāi)關(guān)由微波移動(dòng)傳感器和信放大處理兩塊電路板組成，兩塊電路板裝在53mm*48mm*26mm的塑料盒內(nèi)，通過(guò)凹凸卡扣，卡鎖在標(biāo)準(zhǔn)86mm*86mm開(kāi)關(guān)面板上，并處于開(kāi)關(guān)面板的正中心位置；微波移動(dòng)傳感器的信號(hào)放大處理電路板的外形尺寸50mm*45mm(1)，上面元器件設(shè)置有低功耗穩(wěn)壓器(2)，微波移動(dòng)傳感器電源和信號(hào)連接定位直針(3)，開(kāi)關(guān)電源(4)，交流或直流電源輸入端子(5)，感應(yīng)距離調(diào)整(6)，CDS光敏電阻(7)，感應(yīng)信號(hào)可重復(fù)觸發(fā)時(shí)間調(diào)整(8)，A/D單片機(jī)(9)，輸出繼電器(10)，微波移動(dòng)傳感器信號(hào)放大IC(11)，繼電器輸出端子(12)等電子元器件；使用交流電源時(shí)，由電源輸入端子A、B輸入交流110/220V電壓，經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)電源(4)整流穩(wěn)壓后產(chǎn)生6V的直流電源，輸入到低功耗穩(wěn)壓器(2)；使用直流電源時(shí)，由電源輸入端子A、B輸入直流6-24V的電源，到低功耗穩(wěn)壓器(2)，由低功耗穩(wěn)壓器HT7550輸出5V的直流電壓供微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)電路工作；微波移動(dòng)傳感器M由A/D單片機(jī)(9)控制，定時(shí)、定向發(fā)射微波信號(hào)，在設(shè)定的感應(yīng)距離內(nèi)有人移動(dòng)，微波移動(dòng)傳感器M感應(yīng)到移動(dòng)信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)過(guò)由LM358組成的兩級(jí)運(yùn)算放大器放大后，輸入到單片機(jī)HT46R47的8腳，經(jīng)過(guò)單片機(jī)分析處理后，4腳輸出5V高電平信號(hào)，由Q3控制輸出繼電器(10)吸合，通過(guò)C、D端子帶動(dòng)負(fù)載工作；調(diào)整RL電阻，可改變微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)的感應(yīng)距離，使感應(yīng)距離在0.3-8米內(nèi)可調(diào)；調(diào)整RT電阻，可改變感應(yīng)信號(hào)可重復(fù)觸發(fā)延時(shí)時(shí)間；使繼電器輸出延時(shí)時(shí)間在3-300秒內(nèi)可調(diào)；接光敏電阻CDS，可控制微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)白天不工作，只有夜晚或光線很暗的環(huán)境下工作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)，其特征在于該微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)交流或直流電 源輸入端子(5)和繼電器輸出端子(12)位于電路板正下方；感應(yīng)距離調(diào)整(6)和可重復(fù) 觸發(fā)時(shí)間調(diào)整(8)位于電路板正上方，并且這兩個(gè)元器件中間有CDS光敏電阻(7);低功耗穩(wěn)壓器(2)，位于電路板左上角；開(kāi)關(guān)電源(4)，位于電路板左邊中心偏下位置；輸出繼電器(IO)，位于電路板正中心偏下位置，并且右邊有微波移動(dòng)傳感器信號(hào)放大IC(11)，右上角有 A/D單片機(jī)(9);微波移動(dòng)傳感器由定位直針(3)錫焊連接固定，在電路板的中心位置并處于電路板另一面。
全文摘要
一種利用微波移動(dòng)傳感器來(lái)檢測(cè)人體移動(dòng)的微波感應(yīng)開(kāi)關(guān)，由開(kāi)關(guān)電源電路、穩(wěn)壓電路、微波移動(dòng)傳感器，信號(hào)放大電路、單片機(jī)控制和繼電器輸出等電路組成。使用110V或220V交流電源，也可以使用6-20V直流電源工作。采用標(biāo)準(zhǔn)型86*86mm電源底盒，方便安裝和代換其它開(kāi)關(guān)。微波移動(dòng)傳感器工作頻率10-12Ghz，其特點(diǎn)是性能可靠，功耗低，安裝方便，使用交直流電源，電壓范圍寬?？捎糜诎卜?，電器，樓道節(jié)電照明，地下停車(chē)場(chǎng)自動(dòng)感應(yīng)節(jié)電照明，室內(nèi)外設(shè)備感應(yīng)控制等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H03K17/94GK101729053SQ200810216810
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者武光杰 申請(qǐng)人:武光杰