Senzor de mișcare IR pentru securitate DIY. Cum să faci un senzor de mișcare acasă. Senzor de miscare cu fotocelula

Utilizarea sistemelor automatizate la domiciliu poate economisi energie semnificativ. De exemplu, prin instalarea unui senzor la iluminatul stradal la apropierea casei, la intrare, hol sau cămară, te vei scuti de nevoia de a căuta întrerupător în întuneric și nu vei uita niciodată să-l stingi. . În acest articol vom vorbi despre caracteristicile senzorilor și despre cum să faci un senzor de mișcare cu propriile mâini.

Pe scurt despre senzori

Senzorul de mișcare comută sarcina în prezența influenței externe, care depinde de tipul de senzor și de principiul său de funcționare. Atunci când este detectată prezența sau mișcarea unui corp, sarcina este furnizată energie printr-un triac sau un releu electromagnetic. Orice poate acționa ca o sarcină: un bec, un încălzitor, un difuzor, atâta timp cât puterea de sarcină nu depășește puterea maximă de comutare a senzorului. De obicei, puterea maximă de sarcină este de aproximativ 1 kW.

Dacă trebuie să porniți mai multă putere, trebuie să adăugați un alt releu la circuit, astfel încât bornele de alimentare ale senzorului de mișcare să pornească tensiunea la bobina releului.

Cum funcționează dispozitivul

Principiul de funcționare al senzorului depinde de tipul de diagramă de conectare și de elementul utilizat. Deși sarcina lor este aceeași, metodele lor de implementare sunt diferite.Senzorii de mișcare pot fi împărțiți în grupuri în funcție de principiul funcționării lor. Să ne uităm la avantajele și dezavantajele fiecăruia dintre ele.

Contact sau magnetic

Cea mai simplă opțiune este să folosiți un întrerupător de limită mecanic; cu acesta puteți aprinde lumina atunci când ușa este deschisă sau închisă, de exemplu. Acesta nu este tocmai un senzor, dar totuși, cel mai simplu mod de a implementa pornirea automată a dispozitivelor.

Următoarea opțiune este un comutator cu lame (contact etanș), esența sa este următoarea: într-un bec de sticlă există o pereche de contacte care se pot închide sau deschide sub influența unui câmp magnetic. În acest caz, pe ușă este instalat un magnet permanent, iar pe ușă este amplasat un comutator lamelă (bandă). Contactele sale nu sunt adesea capabile să treacă curenți mari, așa că pot fi folosite pentru a porni înfășurarea releului pentru a crește capacitatea de comutare.

Circuitul senzorului de mișcare

Senzor IR

Senzorii de mișcare cu infraroșu răspund la radiația infraroșie; aceasta este radiație cu o lungime de undă de 1± mm sau o frecvență de 300-400 GHz. Senzorul PIR este folosit ca element sensibil principal. Înregistrează modificările cantității de radiații pe el.

Radiația IR este radiație termică.

Aceasta înseamnă că în domeniul IR o persoană arată ca o sursă mare de radiații. În acest caz, temperatura senzorului în sine nu schimbă semnificativ funcționarea acestuia. Informațiile din lumea exterioară trebuie să ajungă la senzor, deoarece această radiație este colectată de un grup de lentile, cum ar fi o lentilă Fresnel. În exterior, arată ca o fereastră într-o carcasă cu sticlă nervură.

În funcție de design, unghiul de vizualizare al senzorilor de mișcare IR poate ajunge până la 360 de grade; în acest caz, în interior sunt instalate de obicei mai multe elemente piroelectrice (PIR), iar lentilele se concentrează asupra lor din zonele de vizibilitate corespunzătoare. Astfel de senzori cu unghi larg sunt necesari pentru a înregistra mișcarea din toate părțile, pentru a nu instala mai mulți senzori cu unghi îngust; unul este instalat la 360 de grade pe tavan.

Senzorii IR reacționează la căldură

Avantaje:

• Preț;
• simplitate;
• prevalență;
• funcționează bine în interior;
• ajustări bune;
• Nu irita animalele.

Defecte:

• nefiabilitate;
• probleme când lucrezi afară.

Deoarece reacționează la căldură, are mulți factori „dăunători” pentru o funcționare precisă. Alarme false apar ca răspuns la orice rafală de vânt cald sau la un încălzitor pornit, iar temperatura de fundal ar trebui să difere (într-o măsură mai mică) decât temperatura umană. Prin urmare, este puțin probabil să funcționeze în bucătărie când te afli în fața unei sobe fierbinți, dar este nevoie de el acolo?

Laser sau fotosenzor

Un senzor laser este o pereche de elemente, un emițător și un receptor, iar emițătorul poate fi în spectrul IR, astfel încât să fie nedetectabil de ochiul uman. Astfel de senzori sunt folosiți în alarme; atunci când traversați un fascicul laser, acesta nu ajunge la fotodetector (fotorezistor sau fotodiodă) și circuitul generează un semnal despre prezența în cameră. Modul de utilizare a acestui semnal depinde de conexiunile ulterioare; puteți aprinde lumina printr-un releu de timp sau o sirenă sau un semnal către unitatea de control al sistemului de securitate și siguranță.

Un alt tip de senzori foto arată astfel: emițătorul și receptorul LED nu sunt instalate unul față de celălalt, ci în apropiere, în același plan, radiația este reflectată și lovește receptorul optic, atunci când intri în câmpul vizual al senzorului, senzorul de mișcare este declanșat. Un alt nume este senzor de obstacol.

Avantaje:

• Simplitate.

Defecte:

• Câmp vizual îngust.
• Specificitatea aplicației.

Specificul acțiunii senzorului foto de mișcare

Cuptor cu microunde

Senzor de mișcare cu microunde - funcționează pe principiul unui receptor-transmițător radio. Oscilațiile de înaltă frecvență sunt generate în circuit și recepționate aici; partea de recepție este configurată în acest fel: când nu este nimeni în apropiere, releul este oprit. Când intrați în zona de lucru a receptorului, frecvența de oscilație se modifică, drept urmare este trimis un semnal de la dioda detector pe care trebuie să porniți elementul de alimentare și să aplicați tensiune la sarcină.

Defecte:

• Radiațiile de înaltă frecvență sunt dăunătoare sănătății (deși porți un smartphone în buzunar, există și mai multă radiație acolo).
• Cost relativ ridicat.
• Alarme false sunt posibile din cauza impacturilor în afara zonei observate.

Avantaje:

• sensibilitatea vă permite să detectați un obiect în spatele unei uși sau al unui geam, de exemplu;
• detectează chiar și cele mai mici mișcări.

Așa funcționează un senzor de mișcare cu microunde

cu ultrasunete

Un alt tip este construit pe principiul „emițător-receptor” – un senzor de mișcare cu ultrasunete. Frecvența undei ultrasonice se află în intervalul peste 20 kHz, dar sub 60 kHz. Principiul de detectare se bazează pe efectul Doppler. Lungimea undei reflectate se modifică, receptorul înregistrează această modificare și dă un semnal despre prezența și mișcarea unui nou obiect.

Defecte:

• Animalele pot reacționa la ea. Repelentele pentru câini folosesc emițători de ultrasunete.
• Dacă vă mișcați încet, este posibil ca DD ultrasonic să nu funcționeze.

Avantaje:

• cost rezonabil;
• insensibil la schimbările condiţiilor de mediu.

Circuite pentru senzori de mișcare de casă

Ne propunem să luăm în considerare mai multe scheme potrivite pentru repetarea și studierea principiilor de funcționare a senzorilor. În plus, cuptorul cu microunde vă va ajuta, de asemenea, să stăpâniți elementele de bază ale tehnologiei de transmisie radio și ale detectării semnalului, iar circuitele care folosesc microcontrolere vă vor permite să realizați o versiune modulară cu soluții gata făcute pentru Arduino.

Circuit detector de prezenta

Capacitiv

Să considerăm că starea normală este atunci când nu este nimeni lângă senzor, iar starea de declanșare este atunci când sunteți în apropiere.

Tranzistorul VT1 este o unitate generatoare pe un comutator de câmp configurat la 100 kHz. Circuitul oscilator L2C2 este reglat în rezonanță cu acesta. Conectat electric la generator prin R2. VD1 (dioda detector). Frecvențele sunt indicate în absența influențelor externe, adică nu atingeți circuitul și sunt îndepărtați din acesta. Partea DA1 este un comparator, necesar pentru a compara semnalul de la diodă și tensiunea de referință specificată prin R3. Într-o stare normală, ieșirea ar trebui să tinde spre zero. În acest caz, semnalul la intrarea neinversoare a comparatorului „–” este de 5 V, iar la ieșire – 0 V.

Când vă apropiați de senzor, capacitatea va crește, frecvența generatorului va scădea, influențați frecvența generatorului, iar L2C2 frecvența este setată de un circuit oscilant în paralel cu capacitatea și inductanța.

Rezonanța dintre oscilator și acest circuit dispare, iar tensiunea la intrarea neinversoare scade. Deoarece tensiunea la invertor crește, ieșirea începe să tragă până la tensiunea de alimentare și se oprește la 8 volți (aproximativ), acestea pot fi folosite pentru a controla relee, printr-un tranzistor pentru a amplifica curentul de ieșire, tiristoare și alte dispozitive de la care deja alimentezi sarcina.

Ambele bobine sunt înfășurate pe inele de ferită de 2000 NM, 20 mm cu un diametru exterior de 100 de spire de sârmă PEV-2 de 0,2 mm, rând pe rând. La rândul său, L1 are o atingere din a 20-a tură, iar L2 din a 50-a tură (din mijloc). Înfășurați-l astfel încât distanța dintre început și sfârșit să nu fie mai mică de 0,3 mm.

Senzor – 2 bucăți de sârmă de 1 mm în diametru și 1–1,5 m lungime sunt situate la o distanță de 20 cm una de cealaltă.

Setare: măsuram tensiunea lui C5 cu un voltmetru, rotind reglajul C4, atingem tensiunea maximă (2,5–5 V), dacă tensiunea este mai mică, adăugăm un condensator constant de 15 pF în paralel cu C3, dacă există încă nu este suficientă tensiune, reducem R1, dar nu mai puțin de 500 kOhm. Următorul pas este să deșurubați R3 în poziția inferioară conform schemei și R2 în poziția de mijloc. LED-ul conectat la ieșirea amplificatorului operațional printr-un rezistor se aprinde. Rotiți R3 pentru a se stinge. Efectuați setările direct acolo unde va fi instalat. Dacă efectuați configurarea pe desktop și apoi plasați senzorul acolo unde ați planificat, cel mai probabil va trebui să îl configurați din nou.

Senzor termic pe Arduino

Pentru a construi un proiect cu senzor de mișcare PIR pe Arduino, aveți nevoie de:

• Senzor PIR HC-SR501.
• Arduino UNO (sau oricare altul similar).
• Alimentare 4-6 V.

Conectarea elementelor senzorilor

HC-SR501 – conține 1 element piroelectric, este acoperit cu o lentilă și cablajul necesar pe o placă de circuit imprimat. Rezistoarele trimmer sunt situate pe o parte a plăcii pentru a regla sensibilitatea și timpul de întârziere. Semnalul de ieșire are o amplitudine de 3,3 volți, iar tensiunea de alimentare este de 5-12 volți. Distanța maximă la care va funcționa senzorul este de 7 m, iar întârzierea după activare este de până la 5 minute.

Schema de conectare a senzorului

Schema de conectare pentru controlul luminii printr-un releu.

Control de lumini

Diagrama vizuală a conexiunilor pe o placă de breadboard fără lipire

Un senzor de mișcare este cel mai adesea folosit pentru a aprinde luminile atunci când treceți sau vă aflați în apropierea lor. Cu ajutorul acestuia, puteți economisi energie electrică și vă puteți salva de a fi nevoit să răsuciți comutatorul. Acest dispozitiv este folosit și în sistemele de alarmă pentru a detecta intruziunile nedorite. În plus, acestea pot fi găsite și pe liniile de producție, unde sunt necesare pentru a îndeplini automat orice sarcini tehnologice. Senzorii de mișcare sunt uneori numiți senzori de prezență.

Tipuri de senzori de mișcare

Senzorii de mișcare se disting prin principiul lor de funcționare; de ​​aceasta depind funcționarea, precizia și caracteristicile de utilizare. Fiecare dintre ele are puncte forte și puncte slabe. Prețul final al unui astfel de senzor depinde și de designul și tipul elementului utilizat.

Senzorul de mișcare poate fi realizat într-o singură carcasă sau în carcase diferite (unitatea de control este separată de senzor).

a lua legatura

Cea mai simplă opțiune de senzor de mișcare este utilizarea sau. Un comutator lamelă (contact etanș) este un comutator care este activat atunci când apare un câmp magnetic. Esența lucrării este să instalați un întrerupător de limită cu contacte normal deschise sau un întrerupător cu lame pe ușă, când îl deschideți și intrați în cameră, contactele se vor închide, pornesc releul și acesta va aprinde iluminatul. O astfel de diagramă este prezentată mai jos.

Infraroşu

Ele sunt declanșate de radiațiile termice și reacționează la schimbările de temperatură. Când intri în câmpul vizual al unui astfel de senzor, acesta este declanșat de radiația termică din corpul tău. Dezavantajul acestei metode de detectare este falsul pozitiv. Radiația termică este inerentă în tot ceea ce este în jur. Aici sunt cateva exemple:

1. stă într-o cameră cu un încălzitor electric, care se aprinde și se oprește periodic în funcție de un cronometru sau termostat. Când încălzitorul este pornit, pot apărea alarme false. Puteți încerca să evitați acest lucru luând mult timp și ajustând cu atenție sensibilitatea, precum și încercând să o direcționați astfel încât să nu existe încălzitor în linia directă de vedere.

2. Când este instalat în aer liber, poate fi declanșat de rafale de vânt cald.

În general, acești senzori funcționează bine și sunt cea mai ieftină opțiune. Un senzor PIR este folosit ca element sensibil; creează un câmp electric proporțional cu radiația termică.

Dar senzorul în sine nu are o direcționalitate largă; deasupra lui este instalată o lentilă Fresnel.

Ar fi mai corect să spunem - o lentilă cu mai multe segmente sau o lentilă multiplă. Acordați atenție ferestrei unui astfel de senzor, acesta este împărțit în secțiuni; acestea sunt segmente de lentile; ele concentrează radiația primită într-un fascicul îngust și o direcționează către zona sensibilă a senzorului. Ca urmare, fasciculele de radiații din diferite direcții cad pe fereastra mică de recepție a senzorului piroelectric.

Pentru a crește eficiența detectării mișcării, pot fi instalați senzori duali sau cvadri sau mai mulți separați. Astfel, câmpul vizual al dispozitivului se extinde.

Pe baza celor de mai sus, trebuie remarcat, de asemenea, că senzorul nu trebuie expus la lumina de la lampă și nu ar trebui să existe lămpi incandescente în câmpul său vizual, aceasta este, de asemenea, o sursă puternică de radiație IR, apoi funcționarea sistemul în ansamblu va fi instabil și neașteptat. Razele IR nu circulă bine prin sticlă, așa că nu va funcționa dacă mergi în spatele unei ferestre sau al unei uși de sticlă.

Acesta este cel mai comun tip de senzor; îl puteți cumpăra sau îl puteți asambla singur, așa că să ne uităm la designul său în detaliu.

Cum să asamblați un senzor de mișcare IR cu propriile mâini?

Cea mai comună opțiune este HC-SR501. Poate fi cumpărat de la un magazin de piese radio, de pe Aliexpress și este adesea furnizat în kituri Arduino. Poate fi folosit împreună cu un microcontroler sau independent. Este o placă de circuit imprimat cu un microcircuit, cablare și un senzor PIR. Acesta din urmă este acoperit cu o lentilă, pe placă sunt două potențiometre, unul dintre ele reglează sensibilitatea, iar al doilea este momentul în care este prezent un semnal la ieșirea senzorului. Când este detectată mișcare, la ieșire apare un semnal și durează timpul setat.

Este alimentat de la o tensiune de 5 până la 20 volți, funcționează la o distanță de 3 până la 7 metri, iar semnalul de ieșire durează de la 5 până la 300 de secunde, puteți prelungi această perioadă dacă utilizați un microcontroler sau un releu cu întârziere. Unghiul de vizualizare este de aproximativ 120 de grade.

Fotografia arată ansamblul senzorului (stânga), lentila (dreapta jos) și partea din spate a plăcii (dreapta sus).

Să aruncăm o privire mai atentă la bord. Există un element sensibil pe partea frontală. Pe spate există un microcircuit, cablarea acestuia, în dreapta sunt două rezistențe de reglare, unde cea de sus este timpul de întârziere a semnalului, iar cea de jos este sensibilitatea. În partea dreaptă jos există un jumper pentru comutarea între modurile H și L. În modul L, senzorul produce un semnal de ieșire doar pentru perioada de timp setată de potențiometru. Modul H produce un semnal în timp ce vă aflați în raza de acțiune a senzorului, iar când îl părăsiți, semnalul va dispărea după un timp stabilit de potențiometrul superior.

Dacă doriți să utilizați un senzor fără microcontrolere, atunci asamblați acest circuit, toate elementele sunt etichetate. Circuitul este alimentat printr-un condensator de stingere, tensiunea de alimentare este limitată la 12V folosind o diodă zener. Când apare un semnal pozitiv la ieșirea senzorului, releul P este pornit printr-un tranzistor NPN (de exemplu BC547, mje13001-9, KT815, KT817 și altele). Puteți folosi un releu auto sau oricare altul cu bobină de 12V.

Dacă trebuie să implementați alte funcții, îl puteți utiliza împreună cu un microcontroler, de exemplu. Mai jos este schema de conectare și codul programului.

cu ultrasunete

Emițătorul funcționează la frecvențe înalte - de la 20 kHz la 60 kHz. Acest lucru duce la o problemă - animalele, cum ar fi câinii, sunt sensibile la aceste frecvențe, în plus, sunt folosite pentru a le speria și a le antrena. Astfel de senzori îi pot irita și acest lucru provoacă probleme.

Senzorul de mișcare cu ultrasunete funcționează pe efectul Doppler. Unda emisă, reflectată de un obiect în mișcare, revine și este recepționată de receptor, în timp ce lungimea de undă (frecvența) se modifică ușor. Acest lucru este detectat și senzorul produce un semnal care este utilizat pentru a controla un releu sau triac și pentru a comuta sarcina.

Senzorul procesează bine mișcările, dar dacă mișcările sunt foarte lente, este posibil să nu funcționeze. Avantajul este că nu sunt sensibili la schimbările condițiilor de mediu.

Senzori laser sau foto

Au un emițător (de exemplu, un LED IR) și un receptor (o fotodiodă cu un spectru similar). Acesta este un senzor simplu, poate fi implementat în două versiuni:

1. Emițătorul și fotodioda sunt montate în pasaj (zona controlată) unul vizavi de celălalt. Cand treci prin el, blochezi radiatia si nu ajunge la receptor, atunci senzorul este declansat si releul este pornit. Acesta poate fi folosit și în sistemele de alarmă.

2. Emițătorul și fotodioda sunt amplasate unul lângă celălalt, când te afli în raza senzorului, radiația se reflectă de la tine și lovește fotodioda. Acesta se mai numește și senzor de obstacol și este folosit cu succes în robotică.

Cuptor cu microunde

De asemenea, constă dintr-un transmițător și un receptor. Primul generează un semnal de înaltă frecvență, al doilea le primește. Când treci prin apropiere, frecvența se schimbă. Receptorul este configurat astfel încât atunci când frecvența se schimbă, semnalul este amplificat și transmis către un actuator, cum ar fi un releu, iar sarcina este pornită.

Senzorii de mișcare cu microunde sunt foarte sensibili, permițându-vă să „vezi” un obiect chiar și în spatele unei uși sau în spatele geamului, dar acest lucru provoacă și probleme de alarme false atunci când obiectul se află în afara câmpului de vizibilitate dorit.

Aceștia sunt senzori destul de scumpi, dar răspund chiar și la cele mai mici mișcări.

Dispozitivele capacitive funcționează într-un mod similar. O astfel de diagramă este prezentată mai jos.

Cum se conectează un senzor de mișcare?

Puteți veni cu nenumărate opțiuni și scheme pentru conectarea unui senzor de mișcare în funcție de nevoile dvs., uneori aveți nevoie ca sistemul să fie declanșat atunci când vă deplasați în diferite locuri, de exemplu, iluminatul stradal pe drumul de la casă la poartă și invers. , în alte cazuri este necesar să forțați lumina să se aprindă sau să se stingă etc. .d. Vom analiza mai multe opțiuni.

De obicei, un senzor de mișcare are trei fire sau trei terminale la care să se conecteze:

1. Faza viitoare.

2. Ieșirea fazei pentru alimentarea sarcinii.

Dacă nu aveți suficientă putere a senzorului, utilizați un releu intermediar și. Pentru a face acest lucru, în loc de un bec în circuitele de mai jos, bornele bobinei sunt conectate.

Fotografia de mai jos arată bornele la care sunt conectate firele de alimentare.

Concluzie

Utilizarea senzorilor de mișcare este, oricât de mult sună, un pas. În primul rând, va ajuta la economisirea energiei și a duratei de viață a lămpii. În al doilea rând, va elimina necesitatea de a apăsa comutatorul de fiecare dată. Pentru iluminatul exterior, cu setarile corecte, poti face ca lumina sa se aprinda atunci cand te apropii de poarta casei.

Dacă distanța de la poartă până la casă este de 7-10, vă puteți descurca cu un singur senzor, atunci nu va trebui să puneți un cablu la al doilea senzor sau să asamblați un circuit cu un comutator de trecere.

După cum am menționat deja, senzorii IR sunt cei mai des întâlniți; sunt suficienți pentru sarcini simple; dacă aveți nevoie de o sensibilitate sau precizie mai mare, aruncați o privire mai atentă la alte tipuri de senzori.

Așa-numitul sistem „Smart Home” a devenit din ce în ce mai popular în viața de zi cu zi, când în apartamente, case și intrări, pentru a economisi energie electrică și a crește confortul locuinței, este instalat un dispozitiv special care controlează aprinderea luminilor în timpul activității live (prezență și mișcarea unei persoane) - un senzor de mișcare. Acest dispozitiv util a devenit deja o componentă necesară a sistemelor moderne de securitate, dar costul său ridicat îi obligă pe „meșteri” să-și genereze propriile idei, să facă analogi, studiind mai întâi cu atenție principiul de funcționare a senzorului și tipurile acestuia.

Ce tipuri de senzori de mișcare există?

Există senzori externi, care sunt instalați de obicei pe străzi, și cei interni, utilizați în interior. Distanța dispozitivului stradal la obiect vă permite să înțelegeți cum funcționează și să selectați dispozitivul optim pentru un răspuns precis la mișcare.

Dacă distanța este mare, de exemplu, o cabană uriașă sau zona din fața unui bloc de apartamente, atunci este necesar să instalați o alarmă perimetrală care să răspundă la activitate până la o rază de 500 de metri.

Care sunt diferențele dintre dispozitivele de mișcare?

Senzorul de mișcare cu ultrasunete rămâne unul dintre cele mai populare de pe piață deoarece este ieftin, foarte durabil și rezistent la uzură. Funcționarea sa se bazează pe ultrasunete, care sunt emise atunci când este detectată mișcare.

Senzorul de radiofrecvență este, de asemenea, foarte renumit și este mult mai scump decât senzorul cu ultrasunete, în principal pentru că poate recunoaște mișcările în diferite domenii. Funcționarea sa se bazează pe radar.

Cel mai scump, dar foarte practic dispozitiv este un senzor cu infraroșu. Este setat la o anumită temperatură și se aprinde atunci când în câmpul de disponibilitate apare exact proprietarul indicatorilor de temperatură necesari, ceea ce elimină activarea inutilă atunci când trece un șobolan sau alt animal.

Cum să o faci singur?

Asamblarea unui astfel de senzor este destul de simplă, dar trebuie totuși să înțelegeți că proiectul are atât aspecte pozitive, cât și negative în timpul implementării.

Pe partea pozitivă:

• economii incredibile de resurse și finanțe;
• nu este nevoie de ajutor suplimentar de întreținere sau expert pentru configurare;
• totul este calculat special pentru tine și în funcție de condițiile sau locația ta de viață;
• Dacă totul este asamblat corect și senzorul funcționează, veți economisi energie electrică.

Puncte negative:

• Este posibil să nu funcționeze prima dată, vor fi multe încercări și erori;
• dacă lipiți ceva incorect, nu îl veți putea repara; tot ce trebuie să faceți este să căutați o carcasă și piese noi;
• Găsirea acestor piese este uneori mult mai obositoare decât să mergi la magazin și să cumperi un produs finit.

Dacă tot doriți să asamblați singur un senzor de mișcare, atunci începeți procesul căutând o diagramă. De exemplu, puteți folosi diagrama foarte simplă prezentată mai jos:

Senzorul Doppler este cel mai ușor de fabricat și îl puteți realiza folosind materialele disponibile.

Puteți face un dispozitiv pentru a aprinde lumina conform unei scheme diferite. Nu sunt necesare cunoștințe mari de fizică și electronică, iar dacă urmați instrucțiunile din acest articol, nu vor apărea dificultăți.

Vei avea nevoie:

• alimentare cu fire de diferite lungimi;
• ciocan de lipit;
• laser (vandut la orice magazin de bricolaj sau PRET FIX);
• șuruburi și fotodiode;
• rezistor (tuning);
• voltmetru;
• releu.

După ce ați obținut toate piesele necesare, puteți începe asamblarea. Este necesar să urmați cu strictețe planul.

1. Opriți conectorii de la sursa de alimentare și apoi utilizați un voltmetru pentru a găsi plusul.
2. Luați un rezistor de 10 kOhm și lipiți-l la pozitiv.
3. Lipiți catodul fotodiodei la pozitivul rezistorului în sine, apoi lipiți anodul fotodiodei.
4. Conectați emițătorul tranzistorului VT1 la minus.
5. Lipiți emițătorul VT2 la negativul rezistenței.
6. Lipiți colectorul VT2 la contactul dispozitivului pentru comutarea circuitelor electrice.
7. Conectați al doilea contact al releului reed la sursa de alimentare. Utilizați un indicator laser și atașați încă câteva fire la sursa de alimentare pentru a economisi bani.
8. Acum veți avea nevoie de o garnitură de etanșare a instalațiilor sanitare. Trebuie să introduceți un șurub în el, astfel încât capacul său să fie în interiorul indicatorului laser.
9. Atașați un fir la șurub și introduceți al doilea între corpul indicatorului și garnitură.
10. Asigurați-vă că toate punctele sunt finalizate și totul este asamblat corect.
11. Porniți dispozitivul pentru a testa și a lucra la erori, dacă sunt găsite.

Acum ai propriul tău dispozitiv care reacționează la lumină, creat singur. De asemenea, puteți încerca să creați un senzor de mișcare pentru o alarmă. Veți avea propriul sistem de securitate, care nu va dura mult timp pentru asamblare.

Un senzor cu infraroșu este ideal pentru aceasta, iar realizarea acestuia nu va fi dificilă. Este absolut sigur atât pentru oameni, cât și pentru animale și este fiabil în funcționare.

Trebuie să obțineți:

• câmp de stuf;
• fire (de aprovizionare);
• fotodiodă;
• cadru;
• tranzistor n-p-n;
• rezistor (tuning).

Când toate piesele sunt găsite, facem instalarea. Rezistorul nostru va regla sensibilitatea, iar funcțiile releelor ​​de comparare vor fi îndeplinite de o diodă zener. Să pregătim antena. Pentru a preveni oxidarea, trebuie să-l lustruiți și să-l frecați cu acetonă. Înfășurați bobinele cu fire, fixați manșonul în deschiderea centrală.

Așezați dispozitivul realizat într-o carcasă pregătită (puteți lua una veche de la un electrocasnic), doar faceți mai întâi găuri pentru a asigura structura și pentru o mai bună vizibilitate a LED-urilor. Apoi atașați lampa fluorescentă.

Trebuie să fii extrem de atent când faci găuri, astfel încât acestea să nu fie prea mari.

Cum se reglează corect sensibilitatea?

Senzorul și fotoreleul au același principiu de conectare. Dacă te uiți cu atenție, vei vedea 3 terminale și 3 fire. Firele senzorului în sine sunt alimentate cu 220 de volți, care este egal cu zero, și faza de intrare. Al treilea fir merge la faza lămpii; în această fază vor fi furnizați 220 de volți din cutia de joncțiune.

Dacă doriți să aprindeți singur lumina, puteți instala un comutator între fazele de intrare și de ieșire. Acest comutator va ocoli senzorul dacă este necesar. Dacă trebuie să stingeți forțat lumina, atunci comutatorul este plasat în golul dinaintea senzorului pentru faza de intrare.

Dacă dispozitivul funcționează corect, îl puteți instala în locul planificat și puteți culege roadele muncii tale cu mândrie. Acum poți economisi mult la facturile de energie electrică și poți fi proprietarul unui sistem de securitate de casă. Desigur, puteți achiziționa oricând un dispozitiv gata făcut la un magazin de produse electrice, iar costul nu vă va rupe portofelul, deoarece fluctuează în jurul a 600 de ruble, dar este mult mai plăcut să faceți un lucru acasă și să fiți 100% sigur de fiecare detaliu.

Pentru a afla cum să creați un senzor de mișcare cu propriile mâini, vedeți mai jos.

Ce sunt piromodulele? Cum să le activezi și să le folosești corect? Acest articol va răspunde la toate aceste întrebări.

Crearea și instalarea piromodulelor în acest articol va fi discutată folosind exemplul modernizării aparatului de cafea EK-0.3.

După cum știți, acest tip de aparat de cafea nu are funcția de a se opri după prepararea cafelei. De foarte multe ori astfel de dispozitive suferă o soartă tristă, deoarece pot exploda pentru că le lipsește automatizarea. Prin urmare, pentru ca funcționarea dispozitivului să fie sigură și „viața” acestuia să fie lungă, este necesar să se ia anumite măsuri.

O opțiune este să folosiți un întrerupător termic special care va opri aparatul de cafea. Dezavantajul acestei metode este că comutatorul va funcționa numai când temperatura carcasei este peste 120 de grade. Și la această temperatură, de obicei, nu există complet apă în rezervorul aparatului de cafea. Drept urmare, toate acestea vor duce la supraîncălzirea corpului aparatului de cafea, iar cantitatea de energie necesară va crește de câteva ori. Cea mai bună opțiune este să utilizați un senzor de mișcare; acesta va urmări în mod independent momentul în care cafeaua este turnată în oala de cafea.

Senzor PIR (mișcare) (piromodul) - ce este?

Această abreviere înseamnă după cum urmează:

– PIR– Infraroșu pasiv;

– SĂRBĂTOARE– Infraroșu pasiv.

Deci ce este? Acest dispozitiv convertește radiația infraroșie (mai precis, o modificare a intensității acesteia) în curent electric. În anumite materiale de rocă cristalină, dacă temperatura este schimbată, apare un efect pirostatic. Pe acest efect se bazează funcționarea piromodulului. Temperatura din materiale se modifică tocmai datorită radiației infraroșii.

Câmpul electric trebuie înregistrat, dar pentru a face acest lucru trebuie să se schimbe. Și la schimbare, dielectricii cristalini vor fi compensați de încărcături electrice gratuite. Toți senzorii construiți folosind piroelectrice au această proprietate. Aceasta înseamnă că toți vor putea urmări chiar și cea mai mică modificare a intensității radiațiilor. În acest caz, piromodulul în sine (temperatura sa) nu va avea niciun efect asupra rezultatelor măsurătorii.

Pentru a proteja piro-senzorul de diferite influențe negative și diferite interferențe, este necesar să-l închideți într-o carcasă metalică etanșă. Carcasa trebuie să aibă o fereastră care să permită trecerea luminii (gamă îngustă de radiație). Pentru ca lumina să treacă în acest interval, fereastra trebuie acoperită cu un filtru de tăiere în infraroșu. Caracteristica spectrală a filtrului este de 10 µm (1*104 nm).

Proiectarea unui piromodul importat:

– pe lângă piro-senzorul în sine, în spatele filtrului infraroșu se află și un amplificator special. Funcționează pe un tranzistor unipolar cu zgomot redus. Diagrama de mai sus arată cum să porniți piromodulul „PIR D203S” (producție străină), precum și pinout-ul acestuia.

Pentru a conecta piromodulele sovietice, va trebui să instalați un tranzistor cu efect de câmp. Diagrama de mai sus arată cum să porniți „PM-4” (producție sovietică), precum și pinout-ul acestuia.

Anterior, piromodulele erau dezvoltate în secret în complexe militar-industriale. Au fost instalate în rachete și alte dispozitive similare și au făcut parte din Thermal Homing Heads sau TGS.

Astăzi, utilizarea modulelor în inginerie civilă este larg răspândită. Cea mai comună zonă este detectoarele de mișcare din sistemele de alarmă și sistemele de control al iluminatului. Imaginea de mai sus prezintă un exemplu, un senzor Feron LX20/SEN5, care este destinat unui sistem de control al luminii.

Ce rezultate trebuie obținute la îmbunătățirea unui aparat de cafea?

• Aparatul de cafea ar trebui să oprească alimentarea imediat ce cafeaua începe să curgă în oală. Procesul se va finaliza fără energie electrică; energia termică acumulată de carcasă va fi suficientă pentru a-l finaliza.
• Aparatul de cafea ar trebui să se oprească anormal când temperatura depășește 120 de grade. În caz contrar, se va arde din cauza lipsei de apă.

Această figură prezintă o diagramă bloc. Senzorul de mișcare trimite semnale către unitatea de control. Unitatea de control, la rândul său, poate opri releul electromagnetic la momentul potrivit. Și datorită unui releu electromagnetic, întreaga cafetieră se oprește la momentul potrivit.

Această diagramă prezintă unitatea de control în versiunea sa electrică. Elementele circuitului și scopul lor:

• PM-4– acesta este un piromodul fără amplificator încorporat;
• VT1– cu ajutorul acestuia se amplifica semnalul piromodulului;
• DA1-1-DA1-2– reglează amplificarea semnalului piromodulului;
• VD1– un senzor de temperatură bazat pe o diodă cu germaniu;
• DA1-3– amplifică semnalul de la senzorul de temperatură;
• DA1-4– stabilizează pământul virtual;
• VS1– blochează releul P1 și alimentarea acestuia. Este un element de prag;
• VT2– acest releu efectuează o întârziere în anumite momente. De exemplu, împiedică oprirea aparatului de cafea în timpul proceselor de tranziție în timp ce alimentarea este deja furnizată;
• Z1– stabilizează tensiunea la 12 Volți;
• Z2– stabilizează tensiunea la 8 Volți.

Construcția și detaliile acesteia.

Imaginea prezintă o placă de circuit imprimat pe care sunt asamblate toate piesele, cu excepția senzorului de temperatură. Dimensiuni placa – 45x85mm.

Aici este placa asamblată direct.

După cum sa menționat deja, senzorul de temperatură este realizat folosind o diodă cu germaniu. Suportul senzorului este realizat din conserve.

Senzorul este atașat la corpul aparatului de cafea; etanșantul siliconic este potrivit pentru o fixare mai fiabilă. De asemenea, puteți aplica o picătură de pastă termică KPT-8 între carcasă și suport. Firul MGTF este utilizat pentru conectarea senzorului (izolație fluoroplastică).

Trebuie să găuriți două găuri în suportul aparatului de cafea.

Aceste găuri sunt necesare pentru a transporta cinci fire. Sunt necesare două fire pentru alimentare, un fir va controla sarcina și încă două de la senzorul de temperatură. Unitatea de control este realizată în așa fel încât să poată fi reparată în orice moment.

Ochiul piromodulului trebuie protejat. O placă din polipropilenă este perfectă în acest scop. O astfel de placă poate fi luată într-o seringă de unică folosință, tăiată din piston. Piromodulul funcționează într-un spectru destul de îngust de radiații infraroșii. Acest spectru poate fi blocat de sticlă simplă, dar polipropilena îl va transmite.

Materiale suplimentare.

Repararea transformatoarelor cu miezuri sudate. O schemă simplă pentru controlul dispozitivelor radio și electrice prin porturile Com

O practică destul de comună este senzorii de sunet și mișcare din casă. Vă sugerăm să vă gândiți cum să faceți senzori de mișcare cu propriile mâini, instrucțiuni, diagrame și fotografii în articolul nostru.

Cum funcționează dispozitivul

Funcționarea dispozitivului se bazează pe recepția și transmiterea impulsurilor emanate de la vibrația aerului (sau a apei, de exemplu, în piscine) în timpul mișcării (și nu contează dacă este o mașină, o persoană sau un animal). ). Funcționalitatea dispozitivului poate varia în funcție de cerințele pentru acesta. Există mai multe tipuri de senzori de mișcare:

• termic (reacționează la schimbările de temperatură în câmpul accesibil). Cel mai frapant exemplu este un senzor cu infraroșu sau cu laser, utilizat în principal în sistemele de securitate;
• sunet (transmite și primește impuls atunci când aerul vibrează de la sunete). Un dispozitiv foarte simplu, folosit pentru a înregistra mișcarea în spațiu deschis;
• oscilatoare (răspunde la fluctuațiile mediului și la modificările câmpului magnetic atunci când se deplasează la îndemână). Ele sunt cel mai adesea folosite într-un apartament sau o casă pentru a aprinde sau stinge luminile, sunetul și alte lucruri.

Design senzor de mișcare

Cum se face un senzor

Să vedem cum este creat cel mai comun senzor de mișcare pentru alarmă. Se face pe baza acestei scheme

Circuitul senzorului de mișcare

Trebuie să pregătiți următoarele instrumente și piese:

• corp voluminos (poate fi luat de la o cameră veche);
• Baza elementului de control în stil sovietic (cumpărați la orice magazin de produse electrice sau la o piață de vechituri);
• mașină de lipit;
• fire;
• șuruburi;
• şurubelniţă;

Ghid pas cu pas

Un autodin este asamblat pe baza unui tranzistor, care a devenit acum un oscilator local și un dispozitiv de amestecare pentru semnalizare. De îndată ce vibrațiile (mișcarea) aerului sunt detectate în câmpul protejat de dispozitiv, nivelul semnalului se va modifica. Ea corespunde pe deplin deplasării Doppler și va fi egală cu câțiva herți.

Video: cum să faci un senzor de mișcare cu propriile mâini

În continuare, cu ajutorul unui condensator (în diagrama C2) și a unui filtru trece-jos (prezentat ca C1, L3, pulsul va fi trimis către contactul de alarmă, care va fi și o parte de filtrare. Datorită acestuia, pulsul va atinge maximul și va menține acești parametri pentru un anumit timp.Rezistorul (pe Figura R11) va regla sensibilitatea circuitului.

Comparatoarele în acest caz sunt VD3 - o diodă zener și un releu mic (K1). Este imperativ să țineți cont de faptul că tensiunea nominală a rețelei este de 11 volți. Din acest motiv, vă recomandăm și conectarea unui stabilizator de creștere a semnalului la circuit.

Pasul doi: ajustați placa la parametrii necesari

Există o antenă în partea de sus a plăcii noastre; aceasta trebuie să fie bine lustruită și tratată cu soluții de degresare; este foarte indicat să o acoperiți cu colofoniu sau cel puțin acetonă, deoarece există o mare probabilitate de oxidare a materialului antenei în timpul utilizarea acestuia.

Apoi, trebuie să înfășurați bobina L1 și bobina L2 cu douăsprezece spire de sârmă de secțiune mică (am luat PEL-0,23).

Folosind un șurub cu un diametru de 3, înșurubați bucșa în orificiul central al viitorului senzor, fixați-l și verificați rezistența conexiunii.

Acum să începem să ne potrivim corpul. O măsurăm, avem nevoie ca placa să încapă liber în cutie, adică. corpul este fie tăiat, fie selectat altul. În ea marchem locația centrului plăcii și acolo facem, de asemenea, o gaură similară, ca în diagramă, o tratăm cu acetonă și încercăm placa.

Trei milimetri trebuie să fie găuriți în colțurile carcasei unde este instalat circuitul electric. O anumită abatere este permisă în funcție de șuruburile de montare.

Șuruburile, manșonul și plăcile pot fi din orice material, dar asigurați-vă că verificați dacă găurile și picioarele sunt uniforme. În unele cazuri, va trebui totuși să găuriți pentru viitoarele LED-uri, dar practic acestea sunt vizibile prin corp.

Cel mai simplu senzor este gata, când este asamblat va arăta cam așa. Instalarea se realizează după o schemă clară: conectăm o lampă de cameră sau o lampă fluorescentă la detector.

Senzor de mișcare

Cum se face un senzor de mișcare cu laser

În filme, toată lumea a văzut lasere care semnalează intrarea hoților într-o bancă. Realizarea unui senzor electronic de mișcare cu propriile mâini folosind un laser nu este, de asemenea, atât de dificil pe cât pare. Trebuie să pregătiți următoarele componente:

• dioda infrarosu sau fotodioda, in functie de capacitati si cerinte;
• releu capacitiv tip RES55A,
• schema de cabluri;
• blocuri de tranzistori și rezistențe;
• încărcător de 5 volți;
• multimetru;
• alte unelte și piese (garnitură, șuruburi, fier de lipit).

Mai întâi, să dezasamblam încărcătorul. Expunem firele și găsim contacte pozitive și negative acolo. Apoi, conform regulilor, trebuie să ne setăm rezistența la minus. Acum conectăm o diodă la ea folosind un catod, iar anodul trebuie lipit la rezistența de reglare. Apoi, lipim emițătorul tranzistorului la firul negativ și conectăm un rezistor la circuitul de bază.

În total, obținem: rezistență - minus, contactor - la releu, releu - dispozitiv de semnalizare. Diagrama schematică a unui senzor infraroșu arată cam așa:

Schema schematică a unui senzor de mișcare

Folosind un șurub, trebuie să atașați întreaga structură la garnitură și să conectați cablul de alimentare la capul șurubului. Important: instalați șurubul de conectare astfel încât să se sprijine pe arcul distanțier; în acest circuit este o piesă sensibilă.

Această alarmă luminoasă poate fi instalată oriunde atâta timp cât există o priză în apropiere. Cel mai logic este să-l așezi la nivelul piciorului.

Oricare dintre opțiunile de mai sus poate fi personalizată pentru a se potrivi nevoilor individuale.

1. Camera web în sine poate acționa ca un indicator de mișcare. Dacă îl conectați la alarmă, va emite chiar sunete, dar în cele mai multe cazuri este suficient să descărcați un program special pe computer;
2. Când conectați senzorul la sistemul de iluminat, asigurați-vă că nu există ventilatoare sau aparate electrocasnice mari la îndemâna acestuia;
3. Pentru a crea o „casă inteligentă” cu propriile mâini, vă recomandăm să utilizați un comutator tactil. Cert este că în majoritatea cazurilor există deja un senzor de mișcare încorporat;
4. Selectați cu atenție diodele pentru laserul dvs. Radiațiile IR pot fi dăunătoare pentru ochi, de aceea nu este recomandată pentru uz casnic;
5. Alarmele auto sunt realizate folosind un principiu similar. La schema circuitului este atașată doar o alarmă sonoră. Când senzorul detectează mișcare, se aprinde o lumină și se aude un sunet, similar cu un detector de metale. Un astfel de dispozitiv se mai numește și senzor radar;
6. Dacă doriți, includeți un afișaj capacitiv în circuit; acesta va afișa indicatorii „Work” și „Stop”. Sau conectați monitorul la un circuit similar cu o cameră web și obțineți o rețea completă de supraveghere video acasă;
7. Este foarte posibil să faci o alarmă GSM pe un telefon obișnuit; pentru a face acest lucru, trebuie doar să descărcați programul, la fel ca pe un PC.

Dacă trebuie să efectuați reparații, atunci toate indicatoarele pot fi dezasamblate foarte repede și, practic, problema constă în contacte, curățați-le.

Atunci când pur și simplu nu ai timp să faci singur senzori de mișcare, îi poți cumpăra de la orice magazin de electricitate; există recenzii bune despre modelele GrandWay și Siemens. Prețul mediu al dispozitivului este de 500 de ruble.