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超声波运动检测器电路图

该超声波运动检测器电路项目从4至7米的距离拾取包括人在内的任何物体的运动。使用连接到检测器电路输出的补充电路级,该设备可以设计为打开灯,警报,触发记录设备或可能联系执法部门。此外,该电路可以设计为在检测到人员或入侵者在其检测范围内移动时播放消息。

分享:

以下是基于Arduino和HC-SR04超声波传感器的超声波运动检测器基础电路图及说明,供参考:


电路图描述(文字版)

  1. 核心元件

    • Arduino UNO(或其他型号)
    • HC-SR04超声波传感器
    • LED(用于报警指示,可选)
    • 蜂鸣器(用于声音报警,可选)
    • 220Ω电阻(限流保护LED)
  2. 连接方式

    • HC-SR04传感器
      • VCC → Arduino的5V引脚
      • GND → Arduino的GND引脚
      • Trig → Arduino数字引脚D2(发送超声波信号)
      • Echo → Arduino数字引脚D3(接收回波信号)
    • 报警模块(可选):
      • LED正极 → 串联220Ω电阻 → Arduino数字引脚D4
      • LED负极 → Arduino的GND
      • 蜂鸣器正极 → Arduino数字引脚D5
      • 蜂鸣器负极 → Arduino的GND
  3. 电源

    • Arduino通过USB或外部电源(7-12V DC)供电。

工作原理

  1. 超声波测距

    • Arduino通过Trig引脚发送10μs的高电平脉冲,触发超声波发射。
    • 传感器发射超声波,遇到障碍物后反射,Echo引脚输出高电平脉冲,脉冲宽度与距离成正比。
    • Arduino测量Echo高电平时间(t),计算距离:距离(cm) = t * 0.034 / 2
  2. 运动检测逻辑

    • 持续测量距离并记录初始值作为基准。
    • 当连续测量值与基准值的差值超过设定阈值(如10cm),判定为有物体移动,触发报警模块。

代码示例(Arduino IDE)

const int trigPin = 2;
const int echoPin = 3;
const int ledPin = 4;
const int buzzerPin = 5;
float baselineDistance = 0.0; // 初始基准距离
const float threshold = 10.0; // 运动检测阈值(单位:厘米)

void setup() {
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);

  // 初始化时校准基准距离(确保前方无移动物体)
  baselineDistance = getDistance();
}

void loop() {
  float currentDistance = getDistance();

  // 检测到距离变化超过阈值时触发报警
  if (abs(currentDistance - baselineDistance) > threshold) {
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
    tone(buzzerPin, 1000); // 蜂鸣器响
    delay(500);
    digitalWrite(ledPin, LOW);
    noTone(buzzerPin);
  }
  delay(100);
}

float getDistance() {
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);

  long duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
  return duration * 0.034 / 2; // 返回厘米值
}

注意事项

  1. 传感器放置:确保超声波传感器指向检测区域,避免遮挡。
  2. 环境干扰:避免高温、强噪声或空气流动剧烈的环境(如风扇附近)。
  3. 阈值调整:根据实际场景修改代码中的threshold值(例如从10cm改为5cm)。
  4. 供电稳定性:若使用长导线,建议在传感器VCC和GND之间加一个10μF电容以滤波。

如果需要更复杂的信号处理(如滤波、多方向检测),可扩展电路加入运放、比较器或多传感器阵列。

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