文檔標識符：RCWL_0516_T-D-P23
作者：DLHC
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前言
RCWL-0516是一款由無錫日晨物聯科技有限公司開發的微波感應模塊(資料下載)，見圖0.0、圖0.1，用於檢測物體(人體)移動，具有以下特徵：
1.穿透感應：可穿透適當厚度的玻璃、木板以及牆壁。
2.抗干擾：不受溫度、灰塵等環境因素影響。
3.感應距離：5~8m(可調，見後文)
4.可重複觸發、觸發時間可調(見後文)
5.工作電壓：3.3~18V
6.穩壓輸出：提供3.3V電壓輸出(最大100mA)
7.夜晚自動工作：外接光敏電阻和一個電阻實現
當模塊檢測到物體在感應範圍內移動時，OUT引腳輸出一段時間的高電平(該時間可通過電容“C-TM”調節，見後文)；若在輸出高電平期間再次檢測到物體移動，高電平持續時間將延長一段時間(又稱爲重複觸發)，該時間不可疊加。
模塊使用的注意事項如下，示意圖見圖0.2：
1. 感應面正前方不能有金屬遮擋。
2. 感應面前後方預留2cm以上空間。若對靈敏度要求很高，應預留4cm以上距離，且模塊後方遮擋空間應儘可能小。
3. 模塊與安裝載體平面儘可能平行。
4. 有元器件面爲正感應面，反面爲負感應面，負感應面效果略差。
5. 相同模塊，單個個體之間間距應大於2m。
圖0.0-模塊實物圖(正)
圖0.1-模塊實物圖(反)
圖0.2-感應區域示意圖
原理
關於此模塊的原理，有2種主流觀點，這些觀點所爭論的焦點在於哪種解釋是最主要的：
1. 以Roger Clark爲代表的“反射”解釋：模塊上的振盪器會發射出微波信號，位於模塊感應區域內的物體會反射模塊所發出的微波信號，這些反射信號又被模塊所接收，接收到的反射信號會改變流經晶體管發射極的電流I。外界環境不變的情況下，模塊內部的調節電路會穩定振盪器，此時振盪器處於穩定狀態，電流I也處於穩定；當外界環境發生變化(例如，有物體進入感應區域)，該物體的反射信號會使振盪器暫時失去穩定，從而導致電流I發生變化。模塊通過檢測該電流I的變化，以檢測物體移動。此過程中，發射頻率的變化只是由於振盪器受反射信號影響而進入一個“暫穩態”所導致。
2.以Joe Desbonnet爲代表的“多普勒效應”解釋：位於模塊感應區域內的物體會反射模塊所發出的微波信號，這些反射信號的頻率由於物體移動而發生改變(多普勒效應)。模塊通過對比發射與反射頻率的差異，以判斷是否有物體進入感應區域。
應用
降低感應距離：模塊背面絲印“R-GN”處添加1MΩ的電阻，模塊的感應距離可降低到5m；如果不接，感應距離爲7m。
調節觸發時間：模塊背面絲印“C-TM”處添加不同容值的電容，可以調節觸發時間(“C-TM”電容容值的選擇見後文)；若不安裝電容，觸發時間爲2~4s。
夜晚自動工作：模塊正面絲印“CDS”處添加光敏電阻、模塊背面絲印“R-CDS”處添加適當阻值的電阻，可控制模塊在夜晚自動工作。“CDS”與“R-CDS”的選擇方法見後文。
以上應用的實際電路請參考圖1.0、圖1.1。
圖1.0-測試電路(正)
圖1.1-測試電路(反)
測試
測試由5部分組成：
1.測量模塊處於不同狀態時的功耗，見表0.0。
2.未接入電阻“R-GN”時，測試模塊最大感應距離，見表0.1。
3.接入電阻“R-GN”，測試模塊最大感應距離，見表0.2。
4.以下步驟將介紹如何根據確定的光敏電阻“CDS”，選擇電阻“R-CDS”的阻值，以實現模塊夜間自動工作的功能。
1-白天，接入可調電阻“R-CDS”(推薦2MΩ)、光敏電阻“CDS”。
2-觸發模塊後(在模塊面前走動)，調節可調電阻，直到觸發消失。再次嘗試觸發模塊，正常情況下，模塊應該無法被觸發(如果可以觸發，重複步驟2)。
3-將光敏電阻感光面遮住，嘗試觸發模塊，正常情況下，模塊應該可以被觸發(如果無法觸發，重複步驟2、3)。
4-此時可調電阻阻值即爲電阻“R-CDS”的正確阻值。
5.電容“C-TM”分別接入不同容值的無極電容，測試模塊單次觸發所持續的時間，見表0.3。
| 測試條件 | 總電流(mA) | 總功耗(mW) |
| +5V供電電壓，模塊未觸發 | 3.63 | 18.15 |
| +5V供電電壓，模塊被觸發 | 4.33 | 21.65 |
表0.0-模塊功耗信息
| 正面最大感應距離(M) | 6 |
| 反面最大感應距離(M) | 2 |
表0.1-未接入電阻“R-GN”時，模塊最大感應距離[1]
| 正面最大感應距離(M) | 5 |
| 反面最大感應距離(M) | 1 |
表0.2-接入電阻“R-GN”=1MΩ時，模塊最大感應距離[1]
| 電容“C-TM”容值 | 懸空 | 103(10nF) | 104(100nF) | 224(220nF) | 474(470nF) | 105(1uF) |
| 理論單次觸發時間(s) | 2~4 | 6 | 30 | 66 | 140 | 300 |
| 實際單次觸發時間(s) | 3 | 6 | 32 | 67 | 122 | 210 |
表0.3-電容“C-TM”容值 vs. 模塊單次觸發持續時間
結論
RCWL-0516是一款性價比高的人體感應模塊，具有以下優缺點：
優點：
1.低功耗
2.操作簡單、功能齊全
3.室內感應靈敏
4.抗干擾
缺點：
1.室外感應十分不靈敏[1]
註釋
[1].實際測試結果表明：室外測試時，無論如何在模塊前走動，模塊均無法被觸發；室內測試時，模塊可以被觸發，並且十分靈敏。這可能從側面證實了以Roger Clark爲代表的“反射”解釋，但也不能排除是測試誤差所導致。
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