Mikrodalga Hareket Algılayıcı

Bir Hurdalık Gezisi

Ekim 2017 başlarında birkaç amatör arkadaş, Ankara hurdalığına gittiler. Oradan güvenlik sistemlerinde kullanılan hareket algılayıcılarından gördüler ve satın aldılar. Bu algılayıcıların içinde bir PIR (Passive Infra Red) detektörü ile bir de mikrodalga hareket sensörü yer almaktadır. PIR detektör değil ama öbür algılama devresi hayli ilginçtir. Mikrodalga hareket algılayıcının içinde, 10 GHz civarında salınan bir üreteç ile yine bu frekansa ayarlı bir alıcı devresi var.

Yaygın bulunan bir mikrodalga hareket algılayıcının görünüşü ve ilkel şeması

Uzakdoğu üreticilerinin, tanesini 0,1 ABD Doları civarında (8 ila 15 sent arasında çeşitli fiyatlar var; yani 35 ila 50 kuruş) sattıkları bu devre, bildiğim kadarıyla Ankara’da Konya Sokakta henüz bulunmamaktadır. Öte yandan bazı mikrodenetleyici ve robot sistem malzemesi satıcılarında ise 15-20 TL civarında bulunuyor. Bizim amatör arkadaşlar ise hurdanın tanesine 5 TL ödemişler! Sıra geldi çalışmasına: devrede 10 GHz civarında bir üreteç var. Bu üreteç esasen verici anteni besliyor ve antenden sürekli bir mikrodalga yayıyor (CW). Bunun yanı sıra bu sinyalin küçük bir bölümü, alıcı sistemin karıştırıcı devresine uygulanıyor. Karıştırıcının diğer girişine ise, alıcı antenin aldığı sinyal veriliyor. Sistem “Doppler kayması” ilkesiyle çalışıyor. Yani hareketli cisimden yansıyan dalga, hareketin yönüne göre verici frekansından 10 ila 100 Hz civarında bir frekans kayması ile alıcı antene geri gelir. Alıcı antene gelen sinyalin frekansı, cisim duyargaya yaklaşırken artar veya uzaklaşırken azalır. Bu frekansın formülü tabloda görülüyor.

	v mikrodalganın hızı m/sn	v = 3×10^8 m/sn
	vo yansıtan cismin hızı m/sn	vo ≈ 0.5 m/sn (sakin yürüyen bir insanın hızı)
	f mikrodalganın frekansı Hz	f = 10×10^9 Hz

Bu değerlere göre: Sisteme yavaşça yaklaşan veya uzaklaşan bir insan için yansıyan frekanstaki kayma 16 Hz civarındadır ve yansıtıcı yaklaşır ise pozitif kayma vardır. Yansıtıcı uzaklaşıyor ise, yansıyan frekans, verici frekansından daha küçüktür (negatif kayma). Mikser devresi de kendine uygulanan iki sinyalin frekansları arasındaki farkı alarak, “IF” ucundan bir sinüs işareti şeklinde dışarı verir. Bu işaretin genliği, yansıtıcı cismin sisteme olan mesafesi ve cismin büyüklüğü ile değişim gösterir. Yani elimizde hem genliği ve hem de frekansı değişen bir sinyal var. Bizim ihtiyaç duyduğumuz ise frekans bilgisidir. O halde ek bir devre ile bu sinyali, genliği sabit bir kare dalgaya çevirelim ve bu kare dalganın frekansını sayabileceğimiz bir şekle sokalım. Şemadan da anlaşılacağı üzere, devrede bir adet LM324 entegresi kullanılıyor. Bu entegre devredeki dört adet işlemsel yükselteçin, iki tanesini kullanıyoruz. Kalan iki yükselteç için kullanma yeriniz yoksa, LM324 yerine LM358 entegresi de iş görür. Devrenin çıkışında 2 volt DC civarında sallanan, 2 volt genlikte bir kare dalga bulunur. Bu sinyal de pek çok sayısal devrenin çalışması için yeterlidir. Yapacak okurlara başarılar diliyorum.   Temel Yaşar METİN