{"id":561,"date":"2020-03-20T02:02:08","date_gmt":"2020-03-20T01:02:08","guid":{"rendered":"http:\/\/f6kmf.fr\/?p=561"},"modified":"2020-03-20T02:02:11","modified_gmt":"2020-03-20T01:02:11","slug":"le-hb-100-un-detecteur-de-presence-radar-doppler-sur-10-ghz","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/f6kmf.fr\/index.php\/2020\/03\/20\/le-hb-100-un-detecteur-de-presence-radar-doppler-sur-10-ghz\/","title":{"rendered":"Le HB-100, un d\u00e9tecteur de pr\u00e9sence \/radar Doppler sur 10 GHz"},"content":{"rendered":"\n

J’ ai achet\u00e9 il y a maintenant un petit moment deux tout petits modules de d\u00e9tection de mouvements \u00e0 prix tr\u00e8s bas sur un site bien connu. C’ est fou ce qu’ on trouve chez les chinois, pour une poign\u00e9e d’ euros, pour peu qu’ on souffre un d\u00e9lai de livraison tr\u00e8s variable d’ au moins 15 jours .
<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Le HB-100 qui fonctionne dans la bande 3 cm ( 10 GHz et des poussi\u00e8res, r\u00e9glable par action sur une petite vis dans le capot). Les dimensions : environ 2 pouces .<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Un lien vers le datasheet du module :\n\t  datasheet HB-100. <\/a><\/p>\n\n\n\n

Le principe de fonctionnement est simple,
l’ \u00e9lectronique contenue dans ce petit module est minimaliste : <\/p>\n\n\n\n

\"\"

Sch\u00e9ma de principe du module hb-100.
Seulement deux transistors et des antennes patch. <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Comme je vous le disais, c’ est archi simple :
Un transistor en oscillateur.
Un autre en m\u00e9langeur, coupl\u00e9 \u00e0 l’ oscillateur par un \u00ab\u00a0doigt\u00a0\u00bb et \u00e0 l’ antenne de r\u00e9ception.
Toute l’ adaptation se fait gr\u00e2ce \u00e0 l’ agencement des pistes et au placement judicieux de capas en piste ( les 1\/4 de cercles). <\/p>\n\n\n\n

\"\"

En haut \u00e0 droite, le r\u00e9sonateur di\u00e9lectrique ( DRO).
\u00e0 gauche, le m\u00e9langeur, \u00e0 droite l’ oscillateur.
On notera que le port IF est coupl\u00e9 DC, le moindre courant sur ce port d\u00e9truit le m\u00e9langeur ! <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Le capot est maintenu en place par des pinoches pass\u00e9es dans le pcb et pli\u00e9es; Il faut les d\u00e9plier soigneusement pour enlever le capot, c’ est d\u00e9licat, il ne faut pas tordre trop les pinoches, de fa\u00e7on \u00e0 pouvoir les renfiler dans leur logement, et pouvor les replier bien serr\u00e9es, sinon, le capot ne tient pas, la fr\u00e9quence se ballade, et rien ne va plus.
D’ autant qu’ il n’ y a pas beaucoup de modifs possibles \u00e0 faire de ce c\u00f4t\u00e9 ci, tellement le compte de composant est minimal, toute modif risque de compromettre grandement le fonctionnement de ce \u00ab\u00a0gadget\u00a0\u00bb, entre guillemet car ce n’ est pas un radar de tr\u00e8s grande qualit\u00e9 ou pr\u00e9cision, mais \u00e7a fonctionne plut\u00f4t bien si on lui demande ce qu’ il peut faire. < \/p>
Et que fait il, ce petit module ?
Pour le faire vivre, donnons lui du +5V bien propre .(VCC, GND)
Qu’ avons nous sur la sortie IF ?
Pas grand chose, un peu de continu, et un petit signal de quelques millivolts \u00e0 l’ oscilloscope, \u00e7a s’ agite pas mal quand je passe la main devant le module. Si on amplifie et qu’ on filtre un peu cette IF bruyante, on obtient un signal r\u00e9sultant du mixage du signal de l’ oscillateur local \u00e9mis par deux antennes patch sur les quatre du module, et du signal r\u00e9fl\u00e9chi capt\u00e9 par les deux autres antennes .
On obtient un signal sinusoidal dont la fr\u00e9quence est proportionnelle \u00e0 la vitesse relative de l’ objet en mouvement devant le capteur.Pour un objet se mouvant droit vers le d\u00e9tecteur, sa vitesse est \u00e9gale \u00e0 la fr\u00e9quence Doppler divis\u00e9e par un facteur de 19.5 environ.
L’ amplitude du signal IF est, quant \u00e0 elle proportionnelle \u00e0 la distance et \u00e0 la section radar efficace de l’ objet. Le calcul de cette surface radar sort du cadre de cette \u00e9tude mais il reste \u00e9vident qu’un gros v\u00e9hicule t\u00f4l\u00e9 sera bien mieux d\u00e9tect\u00e9 par le module qu’ un bout de polystyr\u00e8ne ou un panneau de bois.
Pratiquement, si on amplifie convenablement la sortie \u00e0 l’ aide d’ un ampli op, on peut mesurer la vitesse d une personne \u00e0 5 m\u00e8tres et d\u00e9tecter une pr\u00e9sence entre 10 et 15 m\u00e8tres environ.
Mais si on place le module \u00e0 la focale d’ une petite parabole sat de 40 cm, on obtient un gain consid\u00e9rable dans la direction ou pointe la parabole.On perdra sans doute un peu de gain et de directivit\u00e9 par les bords de la parabole, mais qu’ importe, on gagnera sans doute pr\u00e8s de 30 dB, ce qui est consid\u00e9rable <\/p>\n\n\n\n

Pratiquement, alors, on en fait quoi ?<\/p>\n\n\n\n

D\u00e9tecter les avions dans le ciel et les satellites ? <\/p>\n\n\n\n

Non, faut pas pousser !<\/p>\n\n\n\n

Mais on peut faire un radar p\u00e9dagogique comme on a \u00e0 l’ entr\u00e9e des villages, pour environ 15 euros. Ca vous dit ?<\/p>\n\n\n\n

Il va donc nous falloirdeux trois petites choses \u00e0 commander sur le net, tr\u00e8s facile, ali, banggood, la baie, ils ont tous \u00e7a.<\/p>\n\n\n\n

D\u00e9j\u00e0 ,si vous n’ avez pas encore \u00e7a ( honte sur vous !!! ) une carte Arduino, uno, nano, mini, n’ importe . D’ autres \u00b5C conviendraient, mais la solution arduino est de loin la plus facile.<\/p>\n\n\n\n

Ensuite bien sur un HB100, pareil, ebay, aliexpress, tapez hb-100 doppler radar, et vous trouverez, le prix doit aller de 5 \u00e0 8 dollars environ.<\/p>\n\n\n\n

Un LCD 1602 ( 16 colonnes deux lignes, les plus courants, les moins cher ), quelques dollars.<\/p>\n\n\n\n

Un assortiment de fils Dupont de genres diff\u00e9rents ( pas cher !) tapez \u00ab\u00a0dupont wires assortment\u00a0\u00bb sur ebay ou ali .<\/p>\n\n\n\n

Du fil, un potar 10 k de r\u00e9cup, \u00e9ventuellement une plaque d’ essai sans soudure, pour les essais justement, un bout de veroboard ( circuit imprim\u00e9 pastill\u00e9 ) pour le montage final. Un r\u00e9gulateur 7805, bien s\u00fbr !<\/p>\n\n\n\n

Comme je disais, le module hb100 d\u00e9livre un signal tr\u00e8s faible en sortie, il faut l’ amplifier fortement avant de l’ envoyer \u00e0 l’ arduino pour le comptage.<\/p>\n\n\n\n

En s’ inspirant du billet de blog suivant, on pourra monter un ampli \u00e0 grand gain suivi d’ un comparateur qui nous fournira un beau signal carr\u00e9 au compteur ( l’ arduino) : https:\/\/www.limpkin.fr\/index.php?post\/2013\/08\/09\/Making-the-electronics-for-a-%247-USD-doppler-motion-sensor<\/a><\/p>\n\n\n\n

En gros deux \u00e9tage d’ amplification avec filtrage actif passe bande et un \u00e9tage comparateur. Ici, le comparateur est un circuit d\u00e9di\u00e9 suppl\u00e9mentaire, mais un seul lm 324 suffira \u00e0 faire les trois \u00e9tages.<\/p>\n\n\n\n

Un petit mot sur les deux filtres passe bande :<\/p>\n\n\n\n

tel que sur le sch\u00e9ma, les valeurs sont donn\u00e9es pour des fr\u00e9quences de coupure assez basses, ce qui veut dire que le redar d\u00e9tecterar seulement des vitesses assez faibles, de l’ ordre d’ une personne qui marche, ou un v\u00e9lo.On pourra mesurer la vitesse d’ une voiture tel que, mais avec une sensibilit\u00e9 plut\u00f4t mauvaise, surtout sans r\u00e9flecteur.<\/p>\n\n\n\n

La solution est de modifier les valeurs des capas et des r\u00e9sistances qui composent les filtre, en baissant la capacit\u00e9 ou la r\u00e9sistance de chaque circuit RC, en l’ occurence C6-R6 c7-r7, c5-r5 et c8-r8.C’est l\u00e0 qu’ on est bien content d’ avoir une plaque d’ essais sans soudure pour tester les valeurs optimum.<\/p>\n\n\n\n

Ensuite vient la partie Arduino. Il va donc, simultan\u00e9ment compter les signaux carr\u00e9s qui viennent de l’ ampli- discriminateur, calculer leur fr\u00e9quence, la convertir en une vitesse, et l’ afficher sur les LCD !<\/p>\n\n\n\n

Ca a l’ air compliqu\u00e9 !<\/p>\n\n\n\n

Mais pas du tout !<\/p>\n\n\n\n

Arduino, c’ est fantastique.On peut programmer tout ce qu’ on veut , soi m\u00eame comme un grand, mais on peut aussi s’ inspirer et r\u00e9utiliser plein de bouts de codes que d’ autres ont \u00e9crit, et publi\u00e9.Des bouts de codes, et surtout des librairies. <\/p>\n\n\n\n

Kessexa ?<\/p>\n\n\n\n

Une librairie, c’ est un peu un livre de cuisine : je sais pas vous, mais moi, j’ arrive jamais a me souvenir des proportions et de l’ ordre pour tout faire.Alors j’ ouvre un bouquin et je choisis ma recette en fonction de ce que je veux faire. Imaginez que vous vouliez apprendre la cuisine \u00e0 votre arduino. Vous pouvez lui \u00e9crire \u00e0 la main des dizaines de recettes, il va les apprendre mieux que vous le pouvez mais \u00e7a prendra des lustres, vous n’ \u00eates pas pr\u00e8t de manger.<\/p>\n\n\n\n

Mais si vous lui donnez un bouquin de cuisine, vous n’ avez qu’ a lui dire \u00a0\u00bb fait une salade d’ endives, un boeuf bourguignon et un fondant au chocolat\u00a0\u00bb Et il se d\u00e9brouillera.<\/p>\n\n\n\n

On va faire en gros la m\u00eame chose .<\/p>\n\n\n\n

On a besoin de deux librairies ( biblioth\u00e8ques, ouais !) : pour le LCD , et pour compter la fr\u00e9quence. <\/p>\n\n\n\n

Pour le LCD #include <LiquidCrystal.h><\/p>\n\n\n\n

la fr\u00e9quence : #include <FreqMeasure.h<\/p>\n\n\n\n

Un peu de code pour lier tout \u00e7a et on a un sketch arduino qui roule :<\/p>\n\n\n\n

Je vous aurais bien mis le tout dans un zip en lien , mais apparemment wordpress ne veut pas, alors voil\u00e0 le texte brut, d\u00e9sol\u00e9, \u00e7a pique les yeux :<\/p>\n\n\n\n

#include <FreqMeasure.h><\/p>\n\n\n\n

#include <LiquidCrystal.h><\/p>\n\n\n\n

define countPin 7<\/p>\n\n\n\n

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);<\/p>\n\n\n\n

void setup() {
\n pinMode(countPin, OUTPUT);
\n Serial.begin(57600);
\n lcd.begin(16, 2);
\n lcd.print(\u00ab\u00a0Freq:\u00a0\u00bb);
\n lcd.setCursor(10,0);
\n lcd.print(\u00ab\u00a0Speed:\u00a0\u00bb);
\n FreqMeasure.begin();
\n}<\/p>\n\n\n\n

double sum=0;
\nint count=0;<\/p>\n\n\n\n

void loop() {
\n if (FreqMeasure.available()) {
\n \/\/ average n readings together
\n sum = sum + FreqMeasure.read();
\n count = count + 1;
\n if (count > 50) {
\n \/\/ digitalWrite(countPin, HIGH);
\n float frequency = FreqMeasure.countToFrequency(sum \/ count);
\n float spd = frequency \/ 19.49; \/\/conversion from frequency to kilometers per hour (sorry, imperial guys \ud83d\ude42
\n \/\/to improve speed, we update only the bottom row of the LCD
\n lcd.setCursor(0, 1);
\n lcd.print(\u00a0\u00bb \u00ab\u00a0);
\n lcd.setCursor(0, 1);
\n lcd.print(frequency);
\n lcd.print(\u00ab\u00a0Hz\u00a0\u00bb);
\n \/\/lcd.print(\u00a0\u00bb \u00ab\u00a0);
\n lcd.setCursor(8,1);
\n lcd.print(spd);
\n lcd.print(\u00ab\u00a0km\/h \u00ab\u00a0);
\n Serial.println(\u00a0\u00bb \u00ab\u00a0);
\n Serial.print(frequency);
\n Serial.print(\u00ab\u00a0Hz \u00ab\u00a0);
\n Serial.print(spd);
\n Serial.println(\u00ab\u00a0km\/h\u00a0\u00bb);
\n sum = 0;
\n count = 0;
\n \/\/digitalWrite(countPin, LOW);
\n }
\n }
\n}<\/p>\n\n\n\n

Les lectures de vitesses sont prises tr\u00e8s vite, \u00e0 la vol\u00e9e et moyenn\u00e9es :<\/p>\n\n\n\n

if (count<50 ) { \/\/ ici 50 repr\u00e9sente le nombre de comptes pris pour le moyennage. A modifier suivant les r\u00e9sultats obtenus, 30 est un bon chiffre, moins et vous aurez des valeurs qui s’ affichent trop vite pour lire et des valeurs inconsistantes. Plus et vous aurez des erreurs si la vitesse r\u00e9elle ou relative n’ est pas constante.<\/p>\n\n\n\n

Vous pouvez comparer ce code qui utilise des librairies ( biblioth\u00e8ques, aaah !) et celui que donne Limpkin dans le lien ci-dessus. qui calcule en direct la fr\u00e9quence et passe la donn\u00e9e pour une lecture via un terminal s\u00e9rie.
<\/p>\n\n\n\n

Quelques photos pour vous donner une id\u00e9e du truc :<\/p>\n\n\n\n

\"\"
le module avec son ampli en \u00a0\u00bb sac \u00e0 dos\u00a0\u00bb devant la \u00ab\u00a0parabole\u00a0\u00bb improvis\u00e9e: un bout d’ antenne tv couvert de gaffer alu et des bras en fil de cuivre !!
alim 12 v et r\u00e9gulateur 7805 1 A archi overkill

<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"\"
c’ est pas beau, mais \u00e7a marche !<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"\"
les entrailles de la b\u00eate, au fond la plaque d’ essai avec le potar qui r\u00e8gle le contraste du lcd

et les connexions par fils dupont<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Voil\u00e0 pour le plus gros, ensuite, \u00e0 vous de tester et de trouver des nouveaux <\/p>\n\n\n\n

trucs pour tirer tout le jus de ce merveilleux petit module.<\/p>\n\n\n\n

Si vous remplacez le LCD par une matrice \u00e0 LED de bonne taille, vous pouvez construire un ou plusieurs radars p\u00e9dagogiques pour votre commune qui \u00e9conomisera ainsi des centaines, voire des milliers d’ euros !<\/p>\n\n\n\n

A coup s\u00fbr, vous aurez un bel article dans le journal, peut \u00eatre m\u00eame une statue sur la place du village ?<\/p>\n\n\n\n

Outre un radar routier, vous avez aussi un vrai \u00e9metteur hyperfr\u00e9quence modulable en tout ou rien, probablement aussi en FM large, avec lequel vous pouvez faire des contacts \u00e0 plusieurs dizaines ( !!! ) de kilom\u00e8tre pour peu que vous concentriez le faisceau dans une parabole offset de 40 ou 60 cm.<\/p>\n\n\n\n

Voyez par exemple, sur l’ excellent site de F6HCC l’ article consacr\u00e9 \u00e0 ses propres exp\u00e9rimentations et n’ oubliez pas de lire tous les autres bons articles, de la pure radio d’ amateur !<\/p>\n\n\n\n

Ici : http:\/\/f6hcc.free.fr\/10ghz.htm<\/a><\/p>\n\n\n\n

La page d’ accueil de son site http:\/\/f6hcc.free.fr\/<\/a><\/p>\n\n\n\n

Et je vous ai pas dit : le hb100 a un petit fr\u00e8re il s’ appelle cdm324, il est encore plus petit, et il fonctionne sur 24 GHz !!!!<\/p>\n\n\n\n

More fun !https:\/\/www.limpkin.fr\/index.php?post\/2017\/02\/22\/Making-the-Electronics-for-a-24GHz-Doppler-Motion-Sensor<\/a><\/p>\n\n\n\n

Je l’ ai essay\u00e9 : le faisceau est encore plus \u00e9troit, la r\u00e9solution de la vitesse est plus pr\u00e9cise et la port\u00e9e est semblable au hb 100.a noter que le 24 ghz voit encore mieux \u00e0 travers les mat\u00e9riaux isolants, on peut d\u00e9tecter quelqu’ un derri\u00e8re une porte ou un galandage !<\/p>\n\n\n\n

Voil\u00e0, si j’ ai oubli\u00e9 des d\u00e9tails, dit des b\u00eatises, laissez un com’, pour les membres du club, si \u00e7a vous int\u00e9resse, je vous montrerai mon prototype et vous ferai une d\u00e9mo.<\/p>\n\n\n\n

Les cr\u00e9dits pour le code ; lib freqmeasure http:\/\/www.pjrc.com\/teensy\/td_libs_FreqMeasure.html<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

amusez vous en 10 ghz pour 5 dollars. Marre de chauffards devant chez vous, construisez un radar p\u00e9dagogique !<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"colormag_page_container_layout":"default_layout","colormag_page_sidebar_layout":"default_layout","footnotes":""},"categories":[7,14],"tags":[],"class_list":["post-561","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-electronique","category-realisations"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/f6kmf.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/561","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/f6kmf.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/f6kmf.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/f6kmf.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/f6kmf.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=561"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/f6kmf.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/561\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":570,"href":"https:\/\/f6kmf.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/561\/revisions\/570"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/f6kmf.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=561"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/f6kmf.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=561"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/f6kmf.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=561"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}