Domácí pohybové senzory pro rozsvícení světel

Pohybový senzor lze zakoupit v obchodě. Ale pokud máte trochu volného času, málo dovedností a znalostí, můžete si takový senzor vyrobit sami. To ušetří nějaké peníze a poskytne příjemnou zábavu pro technickou kreativitu.

Které čidlo lze vyrobit nezávisle

Existuje několik typů snímačů pohybu a každý typ lze v zásadě vyrobit nezávisle. Ultrazvukové a vysokofrekvenční snímače se však obtížně vyrábějí, vyžadují speciální dovednosti a nástroje pro nastavení. Proto je jednodušší vyrábět kapacitní a infračervené snímače.

Zařízení a materiály

K výrobě detektoru pohybu budete potřebovat:

• páječka a spotřební materiál;
• spojovací dráty;
• malý kovový nástroj;
• multimetr.

K výrobě senzoru budete také potřebovat prkénko.A také je fajn mít osciloskop pro sledování výkonu zařízení založeného na RF generátoru.

snímač kapacitního typu

Tyto senzory reagují na změny elektrické kapacity. Na internetu, v každodenním životě a dokonce i v technické dokumentaci se často používá mylný termín „volumetrický senzor“. Tento koncept vznikl kvůli nesprávné asociaci mezi geometrickou kapacitou a objemem. Ve skutečnosti senzor reaguje na elektrickou kapacitu prostoru. Objem jako geometrický parametr zde nehraje žádnou roli.

Senzorový obvod na jednom čipu.

Pohybové čidlo je opravdu udělejte si sami. Jednoduché kapacitní relé lze sestavit pouze na jeden čip. Ke konstrukci senzoru byl použit spouštěč K561TL1 Schmitt. Anténa je drát nebo kolík o délce několika desítek centimetrů nebo jiná vodivá struktura podobných rozměrů (kovová síť apod.). Když se člověk přiblíží, zvýší se kapacita mezi kolíkem a podlahou, zvýší se napětí na kolících 1.2 mikroobvodu. Po dosažení prahové hodnoty se spoušť "přetočí", tranzistor se otevře přes vyrovnávací prvek D1 / 2 a napájí zátěž. Může to být nízkonapěťové relé.

Nevýhodou takto jednoduchých snímačů je nedostatečná citlivost. Pro její provoz je nutné, aby se osoba nacházela ve vzdálenosti několika desítek nebo dokonce jednotek centimetrů od antény. Obvody s vf generátorem jsou citlivější, ale jsou složitější. Problémem mohou být i navíjecí části. Ve většině případů si je budete muset vyrobit sami.

Schéma detektoru založeného na RF generátoru.

Výhodou tohoto zapojení je možnost použití hotového transformátoru z tranzistorového přijímače ST1-A.Je součástí obvodu generátoru (indukční "tříbod") na tranzistoru VT1. Rezistor R1 reguluje hloubku zpětné vazby, čímž se dosahuje vzhledu oscilací. Kmity v generátoru jsou transformovány do vinutí III, usměrněné diodou VD1. Usměrněné napětí otevírá tranzistor VT2, dodává kladný potenciál řídicí elektrodě tyristoru. Tyristor, rozpínací, sepne relé K1, jehož kontakty lze použít pro připojení alarmu.

Anténa je kus drátu asi 0,5 metru dlouhý. Když se člověk přiblíží (na vzdálenost 1,5-2 metrů), kapacita vnesená jeho tělem do obvodu generátoru naruší oscilace. Napětí na vinutí III zmizí, tranzistor se uzavře, tyristor se vypne, relé je bez napětí.

Přečtěte si také

Zařízení a princip činnosti snímačů pohybu

 

Montáž detektoru

Chcete-li sestavit domácí senzor, můžete vyrobit desku s plošnými spoji. Například metoda LUT. Technologie je jednoduchá a snadno se ovládá. Ale pokud je výroba senzoru jednorázová, nemá smysl ztrácet čas experimenty. Nejlepším řešením by bylo použití desky plošných spojů.

Deska plošných spojů.

Jde o desku s pokovenými otvory se standardní roztečí, do které lze připájet elektronické součástky. Připojení k obvodu se provádí připájením vodičů k odpovídajícím bodům.

Připojení na prkénku.

Můžete použít i nepájivé prkénko, ale spolehlivost spojů na něm je mnohem nižší. Tuto možnost je nejlepší ponechat pro experimentování a zdokonalování umění obvodů.

Kontrola stavu elektronických součástek

V první řadě je nutné vybrané díly prohlédnout.Pokud nebyly používány, nejsou žádné stopy po pájení a nedošlo k mechanickému poškození, pak další ověřování nemá velký smysl. Pravděpodobnost, že komponenty fungují, je 99 procent. V opačném případě je dobré zkontrolovat podrobnosti:

• rezistory se nazývají multimetrem - měl by ukazovat jmenovitý odpor (s přihlédnutím k třídě přesnosti rezistoru);
• kroužek vinutí částí pro absenci přerušení;
• malé kondenzátory s testerem lze zkontrolovat pouze na nepřítomnost zkratu;
• velké kondenzátory lze zkontrolovat číselníkovým multimetrem v režimu testu odporu - šipka by se měla škubnout doprava a poté se pomalu vrátit na nulu (doleva);
• diody se kontrolují testerem v režimu testu diod - v jedné poloze by měl být odpor nekonečný, ve druhé multimetr ukáže nějakou hodnotu (podle typu diody);
• bipolární tranzistory se testují ve stejném režimu jako dvě diody - mezi bází a kolektorem a mezi bází a emitorem.

Ekvivalentní obvod pro testování bipolárního tranzistoru.

Důležité! Tranzistory s efektem pole s p-n přechodem (KP305 atd.) se kontrolují stejným způsobem (gate-source, gate-drain), ale multimetr ukáže určitý odpor mezi kolektorem a zdrojem (nekonečno u bipolárního).

Mikroobvody nelze kontrolovat multimetrem.

Značení a ořezávání desek

Dále musí být všechny komponenty umístěny na desce tak, aby se optimalizovaly budoucí spoje. K tomu musí být umístěny v jednom rohu nebo blízko jedné strany. Poté nakreslete čáry, odstraňte prvky a odřízněte přebytek.To lze vynechat, ale pak bude deska zabírat více místa a vyžaduje větší pouzdro (a bude potřeba, pokud je detektor instalován venku).

Umístění prvků a značení.

Okraje desky musí být zpracovány pilníkem. Nemá vliv na výkon, ale vypadá lépe.

Raw Edge - Funguje, ale vypadá špatně.

Poté se díly vloží zpět, zapájejí se do otvorů a spojí se vodiči podle schématu.

Video ukazuje, jak vyrobit pohybový senzor pro rozsvícení světla z modulu pro arduino.

Infračervený senzor a Arduino

Na platformě Arduino můžete udělat dobrý pohybový senzor. Součástí elektronického "konstruktoru" je modul PIR senzoru HC-SR501. Součástí je infračervený detektor, který dálkově reaguje na změny teploty ovladačem.

Ovladač infračerveného senzoru Arduino.

Modul je plně kompatibilní se základní deskou a je k ní připojen třemi vodiči.

Připojení detektoru k desce.

Aby systém fungoval, musíte do Arduina nahrát následující skicu:

Náčrt pro ovládání IR senzoru.

Nejprve jsou nastaveny konstanty, které určují účel pinů základní desky:

const int IRPin=2

Konstanta IRPin znamená číslo pinu pro vstup ze senzoru, je jí přiřazena hodnota 2.

const int OUTpin=3

Konstanta OUTpin znamená číslo pinu pro výstup na výkonné relé, je jí přiřazena hodnota 3.

Sekce void setup() nastavuje:

• Serial.begin(9600) - rychlost výměny s počítačem;
• pinMode (IRPin, INPUT) – pin 2 je přiřazen jako vstup;
• pinMode(OUTpin, OUTPUT) – pin 3 je přiřazen jako výstup.

V části void smyčky konstanty val je přiřazena hodnota vstupu ze snímače (nula nebo jedna). Dále, v závislosti na hodnotě konstanty, se výstup 3 jeví jako vysoký nebo nízký.

Kontrola výkonu a konfigurace senzorů

Před prvním zapnutím sestaveného snímače je třeba pečlivě zkontrolovat instalaci. Pokud nejsou nalezeny žádné chyby, lze použít napětí. Během několika sekund po zapnutí napájení je nutné zkontrolovat nepřítomnost místního přehřátí a kouře. Pokud projde „kouřovým testem“, můžete zkontrolovat výkon senzorů. Senzory na spouště Schmitt a Arduino nevyžadují úpravu. Je potřeba pouze simulovat přítomnost předmětu v blízkosti senzoru (zvedání ruky) a řídit změnu signálu na výstupu. Detektor založený na RF generátoru vyžaduje nastavení času začátku generování pomocí potenciometru P1. Nástup oscilací můžete ovládat osciloskopem nebo kliknutím na relé.

Přečtěte si také

Schéma připojení pohybového senzoru k LED reflektoru

 

Zatížení připojení

Pokud je snímač funkční, lze k němu připojit zátěž. Může to být vstup jiného elektronického zařízení (pípák), ale často je pro ovládání osvětlení vyžadován detektor. Problém je v tom, že zatížitelnost výstupu podomácku vyrobeného senzoru neumožňuje přímo připojit ani žárovky s nízkým výkonem. Proto je vyžadován meziklíč ve formě relé.

Připojení snímače přes opakovací relé.

Před připojením startéru se ujistěte, že kontakty výstupního relé snímače umožňují spínat napětí 220 voltů. V opačném případě budete muset nainstalovat další relé.

Připojení Arduina přes tranzistorový spínač, mezilehlé relé a opakovací relé.

Výstup Arduina má tak nízký výkon, že nemůže přímo řídit relé nebo startér. Budete potřebovat další relé s tranzistorovým spínačem.

Pokud byly všechny fáze montáže a konfigurace úspěšné, můžete snímač nainstalovat natrvalo, provést finální připojení a užívat si dobře fungující automatiku.