Bewegungserkennung mit Radar als Einbruchschutz mit Soundausgabe

Um bei bewegenden Objekten irgend welche Aktionen auszulösen, hatte ich ja bisher mit den beiden Infrarot Sensoren HC-SR501 und HC-SR505 herum gespielt.
Diesmal möchte ich mal schauen, ob es auch möglich ist, für eine Inhaus-Lösung, durch ein geschlossenes Gehäuse, also ohne direkten Sichtkontakt, Bewegungen erkennen zu können.
Dazu habe ich heute mal das Doppler-Radar-Mikrowellen-Modul RCWL-0516 an dem neuen Arduino Uno R4 Minima ausprobiert.

Funktion dieses Modules ist, das aktive Senden von 3,18175 GHz Microwellen und die reflektierte Strahlung mit dem Doppler-Effekt auszuwerten. Bei Erkennung einer Bewegung gibt es an den Pin „OUT“ ein kurzes 3,3V High-Signal aus. Wirkungsbereich ungefähr 120° bis ca. 5 Metern (Reichweite kann an Kontakt R-GN durch Widerstand verringert werden).


Vor der Inbetriebnahme sind die geltenden Gesetze des Landes zu prüfen, in dem das Tool eingesetzt werden soll. In Deutschland ist die Bundesnetzagentur die zuständige Behörde für die Frequenzverwaltung. Siehe Eintrag 313001 bis 313003. Leider ist dort nicht klar beschrieben, ob ich nun dieses Radar-Modul für private Nutzung einsetzen darf. Zwei schriftliche Anfragen zur Überprüfung dieses Sachverhaltes blieben bisher unbeantwortet.

Weitere Informationen und Details zum Modul sind im Video und auch hier bei Github zu finden.

Die 5 Anschlüsse sind für

  • 3V3 = optional, um weiter Module mit 3,3V zuversorgen
  • GND = GND Pin
  • OUT = Gibt hier ein kurzes 3,3V High-Signal bei Erkennung aus
  • VIN = Input Power 4-28V
  • CDS = optional, Anschluss für zB Fotowiderstand für Tageslichterkennnung

Verdrahtung:

Hardware:
Arduino Uno R4 Minima
Modul RCWL-0516
Optional: Lautsprecher 3 Watt 8 Ohm

Quellcode:

int sensorPin = A0;
int led = 4;
int sensorValue = 0;

void setup() {
  pinMode(led, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {

  sensorValue = analogRead(sensorPin);

  if (sensorValue > 500) {
    digitalWrite(led, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(led, LOW);
  }

  Serial.println(sensorValue);

  delay(200);
}

Teil 2 – Lösung für ein sprechendes Stofftier oder als Einbruchschutz mit Hundegebell:
Bau einer Sprachbox, ganz ohne programmieren ist mit dem kostengünstigen ISD1820-Modul sehr einfach umsetzbar, da es schon mit einem Mikrofon, einem Speicher, einem Vorverstärker sowie REC und Play-Tastenausgestattet ist.

– Aufnahme bei gedrückter REC-Taste. Maximale länge bei mir etwa 11 Sekunden. Laut Datenblatt ist die Aufzeichnungslänge aber bis auf 20 Sekunden verlängerbar.
– Abspielen mit Play-Taste oder wenn Radar Modul über Out-Pin Signal an ISD1820-Anschluss P-L oder P-E gibt
– 4x AA Batterien versorgen das Radar Modul
– ISD1820 wird über die 3,3 Volt des Radar Modules versorgt

So nun lustigen Spruch drauf sprechen, gut verstecken und finden lassen.
Damit kann man auch gut bei Kindern prüfen, ob beide Ohren gut funktionieren.

Oder auch als Einbruchschutz, um hinter dem Hauseingang bei Näherung virtuelles Hundegebell zu starten, ist dieses Lösung ideal zu verwenden.

Download von Sounddateien:
Lizenzfreie Sounddateien mit Hundegebell

Hardware:
ISD1820-Modul mit Lautsprecher
Batteriehalter 4x AA

Youtube-Video:


Optional, nicht im Video zu sehen:

Ein kleines praktisches Gehäuse habe ich mit dem Webbasierten CAD-Programm Tinkercad erstellt. Es besteht aus 4 Teilen und kann bei Thingiverse gefunden und in der Größe 62x67x61mm nachgedruckt werden.

Dies sind die drei inneren Bauteile für Speaker(Oben), ISD1820-Modul und Radar (Mitte) und unten für die Batteriehalterung in der vier AA Batterien Platz finden. Nach dem Hardware Einbau, habe ich das mittlere Teil mit oberen Teil zusammen geklebt.
Da ich die 4 Bauteile mit PETG Filament gedruckt wurden, habe ich zum zusammen fügen, mal das mir empfohlene PVC-U verwendet. Enorm starker halt, wie aus einem Guss.

Das ISD1820-Modul habe ich mit Messing Schmelzgewinde und M3 Schrauben befestigt.


Die Hülle und somit das vierte Bauteil, wird dann zum Schluss nur noch übergestülpt.
So ist die Hardware gut geschützt und man kommt aber schnell wieder zur Sound Aufnahme und zum Batterie Wechsel.

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