Domači senzorji gibanja za prižig luči

Senzor gibanja lahko kupite v trgovini. Ampak, če imate nekaj prostega časa, malo spretnosti in znanja, lahko tak senzor naredite sami. Prihranilo bo nekaj financ in zagotovilo prijetno zabavo za tehnično ustvarjalnost.

Kakšen senzor lahko naredite sami

Obstaja več vrst senzorjev gibanja in vsako vrsto lahko načeloma izdelate sami. Toda ultrazvočne in radiofrekvenčne senzorje je težko izdelati, zahtevajo posebna znanja in naprave za nastavitev. Zato je lažje izdelati senzorje kapacitivnega in infrardečega tipa.

Orodja in materiali

Za izdelavo detektorja gibanja bo potrebno:

• spajkalnik in potrošni material;
• povezovalne žice;
• Majhno ključavničarsko orodje;
• multimeter.

Za izdelavo senzorja boste potrebovali tudi testno ploščo. Prav tako je dobro imeti osciloskop za spremljanje delovanja naprave, ki temelji na RF generatorju.

Kapacitivni senzor

Ti senzorji reagirajo na spremembe v električni kapacitivnosti. Napačen izraz "volumetrični pretvornik" se pogosto uporablja na internetu, doma in celo v tehnični dokumentaciji. Ta pojem je nastal zaradi nepravilne povezave med geometrijsko kapacitivnostjo in prostornino.Pravzaprav se senzor odziva na električno kapacitivnost prostora. Prostornina kot geometrijski parameter tukaj ne igra nobene vloge.

Senzorsko vezje na enem čipu.

Senzor gibanja je realno narediti z lastnimi rokami. Preprost kapacitivni rele je mogoče sestaviti na samo enem čipu. Za izdelavo senzorja se uporablja Schmittov sprožilec K561TL1. Antena je več deset centimetrov dolga žica ali žebljiček ali druga prevodna struktura podobnih dimenzij (kovinska mreža ipd.). Ko se oseba približa, se kapacitivnost med zatičem in tlemi poveča, napetost na zatičih 1,2 čipa pa se poveča. Ko je dosežen prag, se sprožilec "izklopi", tranzistor skozi vmesni element D1/2 se odpre in napaja obremenitev. Lahko je nizkonapetostni rele.

Pomanjkljivost tako preprostih senzorjev je nezadostna občutljivost. Za njeno aktivacijo mora biti oseba od antene oddaljena nekaj deset ali celo nekaj centimetrov. Vezja z VF generatorjem so sicer bolj občutljiva, a bolj zapletena. Problem so lahko tudi navijalni deli. V večini primerov jih boste morali narediti sami.

Detektorsko vezje na osnovi HF oscilatorja.

Prednost tega vezja je možnost uporabe že pripravljenega transformatorja iz tranzistorskega sprejemnika CT1-A. Je del generatorskega vezja (induktivni "tritočkovni") na tranzistorju VT1. Z uporabo upora R1 prilagodite globino povratne informacije, tako da dosežete videz nihanj. Nihanja v generatorju se pretvorijo v navitje III, ki ga popravi dioda VD1. Popravljena napetost odpre tranzistor VT2, dovaja pozitivni potencial krmilni elektrodi tiristorja. Tiristor, ko je odprt, napaja rele K1, katerega kontakte je mogoče uporabiti za povezavo alarmnega sistema.

Antena je kos žice, dolg približno 0,5 metra.Ko se človek približa (na razdalji 1,5-2 metra), kapacitivnost, ki jo njegovo telo vnese v vezje generatorja, prekine nihanje. Napetost na navitju III izgine, tranzistor se zapre, tiristor se izklopi, rele se izklopi.

Preberite tudi

Zasnova in princip delovanja detektorjev gibanja

 

Montaža detektorja

Za sestavljanje domačega detektorja je mogoče izdelati tiskano vezje. Na primer z uporabo metode LUT. Tehnologija ni zapletena, jo je enostavno obvladati. A če je izdelava senzorja enkratna stvar, nima smisla izgubljati časa z eksperimenti. Najboljša rešitev je uporaba mize.

Montažna plošča za mizo.

To je plošča z metaliziranimi luknjami s standardnim korakom, v katere lahko spajkate elektronske komponente. Povezava z vezjem se izvede s spajkanjem vodnikov na ustrezne točke.

Povezave na mizi.

Uporabite lahko tudi mizo, vendar je zanesljivost povezav veliko manjša. To je boljša možnost za eksperimentiranje in piljenje umetnosti vezij.

Preverjanje zdravja elektronskih komponent

Najprej je treba pregledati izbrane dele. Če niso bili uporabljeni, ni sledi spajkanja in mehanskih poškodb, potem nadaljnje preverjanje nima velikega smisla. Obstaja 99-odstotna verjetnost, da so komponente uporabne.. V nasprotnem primeru je dobro preveriti komponente:

• upori se testirajo z multimetrom - mora pokazati nazivni upor (ob upoštevanju razreda točnosti upora);
• navijalni deli so testirani na odsotnost prelomov;
• kondenzatorje majhne kapacitete je mogoče preveriti s testerjem samo zaradi odsotnosti kratkega stika;
• Kondenzatorje z visoko kapacitivnostjo lahko preverite s puščičnim multimetrom v načinu testiranja upora - puščica naj se sunkovito premika v desno in se nato počasi vrne na nič (levo);
• diode lahko preverite s testerjem v načinu za preverjanje diod - v enem položaju mora biti upor neskončen, v drugem položaju bo multimeter pokazal določeno vrednost (odvisno od vrste diode);
• bipolarne tranzistorje testiramo na enak način kot dve diodi - med bazo in kolektorjem ter med bazo in emitorjem.

Preizkus enakovrednega vezja bipolarnega tranzistorja.

Pomembno! Tranzistorji na polju s p-n spojem (KP305 itd.) Preizkušamo na enak način (vrata-izvor, vrata-izvor), vendar bo med odtokom in izvorom multimeter pokazal nekaj upora (za bipolarno - neskončnost).

Mikrovezij ni mogoče preveriti z multimetrom.

Označevanje in rezanje deske

Nato morate vse komponente postaviti na ploščo, da optimizirate prihodnje povezave. Če želite to narediti, jih morate postaviti v en kot ali blizu ene strani. Nato narišite črte, odstranite elemente in odrežite presežek. Možno je, da tega ne storite, vendar bo plošča zavzela več prostora in bo zahtevala večje ohišje (in ga boste potrebovali, če bo detektor nameščen na prostem).

Postavitev in označevanje elementov.

Robovi plošče morajo biti piljeni. To ne bo vplivalo na delovanje, vendar je videti bolje.

Rob, ki ni piljen, deluje, vendar izgleda slabo.

Nato se deli vstavijo nazaj, spajkajo v luknje in povežejo z žicami v skladu s shemo.

Video prikazuje, kako narediti senzor gibanja za prižig luči iz modula arduino.

Infrardeči senzor in arduino

Na platformi Arduino je mogoče narediti dober senzor gibanja. Elektronski "graditelj" vključuje PIR senzorski modul HC-SR501. Vključuje infrardeči detektor, ki se na daljavo odzove na temperaturne spremembe s krmilnikom.

Arduino infrardeči senzorski krmilnik.

Modul je popolnoma kompatibilen z glavno ploščo in se nanjo poveže s tremi žicami.

Priključek detektorja na ploščo.

Da bo sistem deloval, morate v Arduino naložiti naslednjo skico:

Skica za nadzor IR senzorja.

Najprej nastavite konstante, ki določajo dodelitev pinov glavne plošče:

const int IRPin=2

Konstanta IRPin pomeni številko pina za vhod s senzorja, dodeljena ji je vrednost 2.

const int OUTpin=3

Konstanta OUTpin označuje številko pina za izhod na izvršni rele, ima vrednost 3.

Razdelek void setup() je nastavljen:

• Serial.begin(9600) - menjalni tečaj z računalnikom;
• pinMode(IRPin, INPUT) - pin 2 je dodeljen kot vhod;
• pinMode(OUTpin, OUTPUT) - pin 3 je dodeljen kot izhod.

V odseku void loop konstanta val konstanta je dodeljena vrednosti vhoda s senzorja (nič ali ena). Nato se glede na vrednost konstante na izhodu 3 pojavi visok ali nizek nivo.

Preverjanje delovanja in nastavitev senzorjev

Pred prvim vklopom sestavljenega senzorja je treba sklop skrbno preveriti. Če ni napak, lahko uporabite napetost. V nekaj sekundah po vklopu je treba preveriti, da ni lokalnega pregrevanja in dima. Če je "test smoga" opravljen, lahko preverite pravilno delovanje senzorjev. Schmittovih sprožilcev in senzorjev Arduino ni treba prilagajati. Potrebno je le simulirati prisotnost predmeta v bližini senzorja (približati roko) in spremljati spremembo izhodnega signala. Detektor na osnovi VF generatorja zahteva nastavitev trenutka začetka nihanja s potenciometrom P1. Začetek nihanj lahko nadzorujete z osciloskopom ali s klikom na rele.

Preberite tudi

Diagram za povezavo senzorja gibanja z LED reflektorjem

 

Priključitev bremena

Če senzor deluje, lahko nanj priključite obremenitev. Lahko je vhod druge elektronske naprave (brenčalo), pogosto pa je detektor potreben za nadzor osvetlitve.Težava je v tem, da nosilnost izhoda domačega senzorja ne omogoča neposredne povezave niti luči z nizko močjo. Zato zagotovo boste potrebovali vmesno stikalo v obliki releja.

Priključitev senzorja preko repetitorskega releja.

Preden priključite zaganjalnik, se morate prepričati, da kontakti izhodnega releja senzorja omogočajo preklopno napetost 220 voltov. V nasprotnem primeru boste morali namestiti dodaten rele.

Priključitev Arduina preko tranzistorskega stikala, vmesnega releja in repetitorskega releja.

Izhodna moč Arduina je tako nizka, da ne more neposredno poganjati releja ali zaganjalnika. Potrebovali boste dodaten rele s tranzistorskim stikalom.

Če so vsi koraki montaže in prilagajanja potekali dobro, lahko senzor trajno namestite, izvedete končno povezavo in uživate v jasno delujoči avtomatiki.