微波多普勒探测式电子狗

2017-03-23 92 0

该电子狗接通电源后即可看家守舍:其周围 8m 范围内有人走动时(可以隔着墙壁或门板近距离探测),它会发出逼真响亮的狗吠声,同时双眼发出闪光。与真正的狗相比,电子狗不会分辨家人和外人,但仍不失其防盗使用价值。

电路原理:电子狗的电路如图所示。晶体管 VT1 与天线 W、电容 C1 等组成简易多普勒效应传感器(也称微波探测头),实质上是一个微波段自激振荡器;VT2 和 VT3 等组成超低频人体移动信号放大器;集成电路 A1、A3 和扬声器 B 等组成模拟狗叫声发生器;小电珠 H1、H2 和 VT4 等组成随声闪光器;固定式三端集成稳压器 A2、电源变压器 T、硅全桥 QD 和滤波电容 C5、C12 等组成直流电源,为电路提供合适的直流工作电压。

接通电源后,天线 W 向周围空间发射出频率约 600MHz 的电磁波,有效覆盖范围是半径约 8m 的圆区域。有人进入该区域时,根据电磁波的多普勒效应,人体的反射波通过 W 使 VT1 的自激振荡幅度和频率都发生变化,导致 C3 两端电压发生波动。波动电压的幅度大小与人体距 W 的远近成正比,波动频率与人体活动的快慢有关。波动电压经 VT2 放大后,通过 C4 加到 VT3 的基极,使 VT3 由截止瞬间转入导通,A1 的触发端 TG 获得正脉冲触发信号而工作,其输出端输出长约 5s 的狗吠声电信号,经 A3 等构成的音频功率放大器(输出功率达 4.5W)放大后,推动 B 连续发出三遍“汪—汪汪”的狗叫声;与此同时,B 两端的一部分音响电信号经限流电阻 R14 加至 VT4 的发射结,使作为负载的 H1、H2 随狗叫声同步闪光。如果 A1 连续受到触发,狗叫声就会持续不断,直至来人退出警戒区域或在原地不动为止。

电路中,R7、VD2 和 R8、VD3 组成两个简易稳压电路,作用分别是将 A1 的触发电压和工作电压限制在允许的 5V 以内。R9 是 A1 的外接时钟振荡电阻,其阻值影响狗吠声的速度和音调。C6 是音频旁路电容器,用于滤去 A1 输出信号中一些不悦耳的谐波成分,使狗吠声更逼真响亮。R13、C10 用作校正相移,以消除扬声器电感的影响,使之呈纯电阻性。C1 能使小电珠的闪光更加干脆、明亮。

元器件选择:A1 选用 KD-5608 型模拟狗叫声集成电路,该电路用黑膏封装在一块 21mm×20mm 的小印制板上,并留有插焊外围元件的小孔,安装使用很方便;也可用 LH560 系列模拟狗叫声集成电路代替(R9 改用 1MΩ)。A2 选用 78L12 型低功耗 100mA 固定式三端集成稳压器。A3 选用 TDA2003 型 5 脚单列直插封装音响功率放大集成电路(外形与塑封大功率三极管相仿),可直接互换的型号有 μPC003、CD2003、8FG2003 和 D2003 等。

VT1 用截止频率 fT≥800MHz 的硅高频小功率三极管,如 3DG142C、3DG30G、9018 型等,β>50;VT2 用 9014 或 3DG8 型硅 NPN 小功率三极管,β>150;VT3 用 9015 或 3CG21 型硅 PNP 小功率三极管,β>100;VT4 用 9013 或 3DG12、3DK4 型硅 NPN 中功率三极管,β>100。VD1 用 1N4148 型硅开关二极管;VD2、VD3 均用 2CW52 型(约 4V、0.25W)硅稳压二极管;QD 用 QL-1A/50V 型硅整流全桥,也可用 4 只 1N4001 型硅整流二极管构成桥式整流电路代替。

C1 选用 CC1 型高频瓷介电容器,C2 和 C6 均用 CT1 型低频瓷介电容器,其余全部用 CD11-25V 型电解电容器。R1~R10、R14 用 RTX-1/8W 型碳膜电阻器,R11、R13 用 RTL-1/4W 型测量碳膜电阻器,R12 用 RJ-1/2W 型金属膜电阻器。高频扼流圈 L 用 0.51mm 漆包线在 5mm 圆柱上绕 5 匝脱模制成空心线圈。W 用一根长约 0.3~0.5m 的小型半导体收音机专用拉杆天线。B 可用 YD5-1305 型(127mm、8Ω、5W)电动式扬声器。T 用市售 220V/15V、8W 优质成品电源变压器,以确保长时间轻载运行不过热。小电珠 H1、H2 选用 6.3V、0.1A 微型(5.5mm×17mm)指示灯泡。F 为 BGXP-0.15A 型普通保险管,XP 为家用电器常用二芯交流电源插头。

调试分三步进行。首先将 XP 接入 220V 市电插座,使 A2 输出稳定的 12V 直流电压;将万用表拨至 2.5V 挡后跨接在 R1 两端,在 20~30cm 的范围内调节拉杆天线长度,使万用表指针达到最大值(约 0.45V),即获得最佳的人体活动探测灵敏度,记下此时 W 的长度作为今后使用的标准长度(也可用相同粗细和长度的铜管取代拉杆天线)。如果万用表读数相差太多,可先适当改变 R3 的阻值,再调 W,直到符合要求。然后测量 R6 两端电压是否为 2V 左右,如相差太大可改变 R5 的阻值加以调节。最后听狗叫声是否逼真,如不满意可通过改变 R9 的阻值来调节:R9 阻值大,狗叫声频率低,为老狗叫;阻值小,频率高,为小狗叫。R9 的取值范围以 240~470kΩ 为宜。

整个电路安装在一个市售特大号硬壳体长毛绒玩具狮毛狗体内。H1、H2 分别镶入玩具狗的两只眼睛;天线竖直安装在玩具狗身上,大部分隐入体内,小部分从头顶或其他地方伸出,以便调节长度;插头 XP 通过适当长度的双股导线(可编织成仿真拴狗铁链状)引出体外,并在玩具狗身上为扬声器 B 开出放音孔。

实际使用中应注意三点:(1)电子狗的探测范围是以 W 为圆心的圆形区域,因此最好把电子狗放置在被保护物体上面或现场中央,天线与地面尽量保持垂直;一般情况下探测半径不低于 8m,如精心调节 W 的长度和 R3 的阻值,最远可达 10m,使用中适当微调 W 的长度即可改变探测距离。(2)电子狗能探测出近距离隔墙的人体走动,主人上班或外出时只要将电子狗放在门窗背面,就可以在小偷接近门窗作案之前发出响亮的狗吠声。(3)电子狗除对人体走动做出反应外,还能对运动物体产生反应,室内安放时应避开空调排气口和窗帘等,以免气流使扇叶转动、窗帘飘动而造成误触发。

微波多普勒探测式电子狗

相关文章

电子自动门与报警器两用电路
雷达扫描式防盗报警系统
PIC 单片机控制的遥控机车防盗报警器
智能无线防盗系统的设计
转向灯顺序触发的摩托车防挂挡装置
触摸门锁触发的犬吠报警器

发布评论