调频连续波(FMCW)雷达的组装说明Daniel Sjoberg2018年2月4日摘要我们描述了一个调频连续波雷达的组装过程,可以用一个商业雷达模块实现,用 一台扩展有AD / DA卡的树莓派进行控制我们出于教育目的而制作一个非常 简单和廉价的雷达系统1材料组装零件如图1所示• Innosent GmbH 的雷达单元 IVST62• 树莓派•英国AB电子公司的数模转换单元Pi ZerooLM358运算放大器• 10k Q电位器• 9 V电池,电池座• 电路板• 杜邦线,公-母,6根• 木板,约11: 5厘米X20厘米• 螺钉,2. 5 mm厚,16 mm或更长• 塑料管作为柱脚图1:组装材料2组装1 .机械组装:(a)选择木板的一面,使其在平坦外表上的起伏最小b)将电路板安装在木板顶部,可以使用提供的粘合剂将其简单地压到板上c)用螺钉将电池座固定在电路板下面d)使用螺钉和塑料管将树莓派固定在电池座下方,使其比电路板高(图2)o 结果见图3o图2:使用塑料管作为支撑柱脚图3:机械组装的结果.模数转换单元组装:(a)模数转换单元未经组装部件如图4所示b)使用组装夹具(可从AB电子网站下载)在焊接过程中进行稳固,参见图5o(c)将额外引脚焊接到模数转换单元的输出和输入可能有点棘手。
找一个洞洞 板,您可以在焊接过程中使用这些孔来固定额外引脚的位置,参见图6结果见图7一 1• PCB USSfcMBLV图4:组装数模模数转换单元的配件UUillLLi l UHiiUZ4一 _Q, .. —―,一ff.sex e MtSO C MO Si NC€0OCE1O图5:数模模数转换单元的焊接图6:在数模模数转换单元上安装额外的引脚,下面的洞洞板仅用于在焊接时 固定引脚00000O O O O O O O 1ooooooo \ooooooooooooooooooooooooooooooooo ..ooooo <图7:组装数模模数转换单元2 .连接电路板:(a)接线示意图如图8所示请注意,LM358的实际包装有两个OP: s,但我们 只使用一个请参阅LM358和雷达模块的各自的参数表b)根据图9进行非反相放大器部件的接线,即不安装雷达模块或连接树莓派c)设置信号发生器以产生Vmin二OV, Vmax=2V,频率约为100Hz的正弦信 号用示波器检测信号,将信号发生器作为输入连接到同相放大器,并使用示波 器验证功能调节电位器直到输出信号为正弦曲线,Vmin = V且Vmax77V。
参 见图10o(d)在验证放大器部件正常工作后,安装雷达模块(顶部有六个引脚,底部有 四个引脚的局部),请参见图H.另外,使用杜邦线连接树莓派单元如果接错电 压(整个装置可能变得失效),树莓派的引脚可能会很敏感,在连接之前要小心 地反复检查!图8:雷达模块接线示意图Reidar module图9:安装雷达模块前的接线顶部导轨是接地的,下面的导轨是VCC = 9 V.接地也从底部连接到第二个导轨请注意右侧的黄色线,它们将雷达模块的6个接线转移到左侧这是必需的,因为模块尺寸偏大,并覆盖了电路板上所有可用的连接图10:安装雷达之前的测量验证.软件:(a)从安装像NOOB这样的标准树莓派开始b)从AB Electronics下载并安装用于控制模数转换单元的扩展库c)这个组装说明旁边还有一些基于Python3或C语言控制雷达的软件图11:完成组装。