Додому Ходова Реле присутності для увімкнення світла своїми руками. Датчики руху для увімкнення світла. Модель із магнітним фотоелементом

Ходова

Реле присутності для увімкнення світла своїми руками. Датчики руху для увімкнення світла. Модель із магнітним фотоелементом

Різні види детекторів, що дозволяють здійснювати функції контролю за комунікаціями та системами безпеки в будівлях та приватних будинках, дозволяють значно полегшити управління всім комплексом загалом. За рахунок вбудованих алгоритмів пристрою працюють автономно і втручання людини стає мінімальним. Одними з найважливіших елементів таких схем є датчики руху. За допомогою цих пристроїв можна захистити територію від небажаного проникнення та заощадити на електроенергії. Датчики автоматично включатимуть та вимикатимуть освітлення в будинку та на вулиці, комутуватимуть живлення інших електроприладів.

Більшість із подібних детекторів можна виготовити самостійно, головне – зрозуміти принцип роботи цих детекторів. Датчик руху своїми руками може представляти складний пристрій або, навпаки, бути зібраним із кількох деталей.

Кільцевий вимикач

До найпростіших датчиків руху можна віднести поворотні точки (кільцеві вимикачі). Таке обладнання застосовується при включенні світла у холодильнику. Для роботи схеми використовується:

геркон або герметизований контакт, являє собою колбу, всередині якої запаяні 2 феромагнітні контакти;
магніт.

Під час наближення магніту до геркон контакти замикаються, а при видаленні - розмикаються. При розімкнених контактах напруга подається на лампу в холодильнику, і світло загоряється. При замкнутих контактах лампочка знеструмлюється.

Такий саморобний датчик руху можна просто підключити до існуючої охоронної сигналізації або звукового сповіщувача. За рахунок цього при розмиканні контактів, тобто відкритті дверей, система подасть звуковий сигнал. Схема застосовується на дверях об'єктів, що охороняються, але не підходить для відкритих територій.

Для здійснення контролю на великих просторах використовуються складніші пристрої, які можуть реагувати на різні зміни в навколишньому середовищі. До таких елементів відносять:

фото, - та звукові реле;
датчики поля;
піроприймачі.

Світловий датчик руху

Досить часто датчик руху необхідний, щоб засікати якийсь об'єкт при переміщенні через певну лінію, наприклад, на вході до кімнати. Для створення такого датчика необхідні 2 пристрої: джерело світла та фотоприймач. При проходженні людини в області променів зв'язок між джерелом і приймачем пропадатиме, датчик спрацює і видасть звуковий сигнал.

Вся схема цього пристрою заснована на фотоелементі - транзисторі. Причому такий фототранзистор можна зробити своїми руками. Для цього потрібно взяти транзистор, що на вигляд нагадує капелюшок з полями на трьох ніжках, наприклад, П417А. Потрібно відпиляти верхню частину елемента таким чином, щоб утворився отвір або просто відкрийте весь кристал. Тепер при попаданні світла елемент стане працювати як фототранзистор, правда чутливість його буде трохи меншою за звичайну. Можна не витрачати час на цю операцію, а одразу взяти готовий фотоелемент.

Спочатку збираємо фотоприймач. У роботі пристрою використовуються такі елементи:

VT1 – фототранзистор;
R1 – резистор;
C1 – конденсатор;
DA1 – операційний підсилювач із зворотним зв'язком;
R2 – резистор із зворотним зв'язком на операційний підсилювач;
R1 – виконує функції навантаження та колектора. За допомогою цього елемента встановлюють робочу точку. Підбір необхідного значення йде досвідченим шляхом.

При виборі характеристик R2 слід пам'ятати, що більше коефіцієнт посилення, тим менше стійкість підсилювача. З іншого боку, що вище номінал резистора, то більше вписувалося коефіцієнт посилення. Оптимально використовувати номінал у 100 ком.

Саморобки працюють наступним чином:

при попаданні світла на транзисторі виникає невелика робоча напруга і елемент відкривається;
конденсатор заряджається;
якщо світло йде, конденсатор починає розряджатися;
у точці А напруга знижується, що зменшує напругу та на виході;
операційний підсилювач необхідний, щоб посилити сигнал від точки А для подальшої передачі до інших пристроїв.

Як джерело світла на невеликих відстанях можна використовувати фотодіод. Червоний лазер дозволить значно виграти у відстані. Лазерний датчик руху можна використовувати на величезних територіях. Але якщо потрібно зробити так, щоб датчик був непомітним, використовуйте інфрачервоний діод.

Увага!Під час вибору лазерного діода перевірте, щоб його характеристики відповідали правилам безпеки. Деякі подібні елементи мають згубний вплив на очі.

Сам фотодатчик необхідно затемнити і закрити темним матеріалом, що пропускає. Це дозволить знизити вплив звичайного освітлення. Джерело світла ставимо навпроти датчика. За рахунок цього утворюється оптичний зв'язок, тобто поки об'єкт не закриє джерело світла (перетне межу), напруга в фототранзисторі буде постійною. При розриві оптичного зв'язку напруга виході знижується до нуля з допомогою операційного підсилювача.

Для аналізу даних, що надходять з датчика, до схеми слід підключити реле. Обмотку з'єднуємо з входом, на 1 контакт подаємо напругу 12, інший кінець заземляємо, а третій - підключаємо до радіоприймача. Якщо на фотоелемент падає світло, ланцюг живлення з'єднаний з фотоприймачем, радіо не працює. Якщо оптичний зв'язок розірвано, напруга падає, і джерело живлення замикається на радіоприймачі. Це призводить до увімкнення радіо. Замість радіо можна використовувати інші сповіщувачі.

Датчики руху з ємнісним реле

Ємне реле реагує на виникнення об'єктів у заданому радіусі. Основними елементами такого обладнання є антена та мікрохвильовий генератор.

Багато хто з нас помічав, що звук у радіо при сильному наближенні до нього людини змінюється, у роботі з'являються незрозумілі шуми, або хвиля станції збивається. Точно за таким же принципом функціонують мікрохвильові датчики руху.

Роль високочастотного генератора радіоприймача у схемі одночасно виконує транзистор VT1. Детекторний діод необхідний випрямлення напруги, яке задає зміщення з урахуванням транзистора VT2. У трансформатора Т1 обмотки налаштовані різні частоти. Якщо антену не впливає зовнішні об'єкти, на детекторі VD1 немає напруги, оскільки амплітуди сигналів компенсують одне одного. Якщо частоти змінюються, амплітуди починають складатися та детектуватись на діоді. За рахунок цього VT2 відкривається. Для того щоб точно встановити значення для відключення та включення, використовується компаратор – тиристор VS1. Цей тиристор управляється силовим реле напругою 12 Вольт.

Важливо!Не слід розташовувати датчики поблизу вентиляторів та великих побутових приладів. Все це обладнання може створювати перешкоди в режимі будь-якого датчика.

Платформи для конструювання

Для створення складніших і функціональних пристроїв можна використовувати готові плати для радіоконструювання, наприклад, Arduino. Так називається апаратна обчислювальна платформа з власним процесором та пам'яттю. Arduino виконує відразу кілька важливих завдань:

зчитує та обробляє сигнал з інфрачервоного датчика;
реагує на рух;
проводить оповіщення.

Для створення датчика знадобиться сама платформа, PIR-датчик, макетна плата та дроти. Можна підключати датчик одразу безпосередньо до Arduino, але так складніше забезпечити щільне прилягання. Тому зручніше користуватися бредбоардом.

Усі інфрачервоні датчики мають однакову будову. Головним параметром, яким можна відрізнити один сенсор від іншого, є чутливість, отже, і оптика. Оптимальним PIR датчиком сьогодні є пристрій із лінзами Френеля. Ці лінзи можуть концентрувати випромінювання, збільшуючи поріг чутливості.

Головним завданням платформи є відправлення даних USB Serial при виявленні руху через певні проміжки часу. Налагодження обладнання здійснюється за рахунок програмного забезпечення Python та PySerial.

Такий датчик руху для включення світла можна запрограмувати створення певного рівня освітленості. Це обладнання можна використовувати для облаштування системи сигналізації у гаражі, тоді детектор підключатиметься до звукового модуля.

Відео

Стаття ця є продовженням статті, яка викликала бурхливе обговорення і безліч питань. Ну а оскільки питань щодо ремонту датчиків руху надходить багато, вирішив винести їх в окрему статтю-продовження.

Найважливіше, що я хочу донести – головне не вміти паяти та перевіряти цілісність елементів. Головне – вміти логічно та критично думати, досліджувати, аналізувати. І набирати досвіду.

Схем датчиків руху безліч, але принцип один. Цей принцип і багато іншого щодо цього пристрою наведено на початку статті, ще раз рекомендую вивчити її і коментарі до неї. У тій же статті наведено посилання на інші статті про датчики руху, можна завантажити інструкцію та датішити на деталі електричної схеми датчика.

Типові несправності датчика руху

Датчик руху для включення світла може мати такі несправності:

Не вмикається.
Не вимикається.
Включається чи вимикається не тоді, коли треба.

Нижче докладно розберемо ці несправності.

Підписуйтесь! Буде цікаво.

Ще раз про схеми

Отже, найпопулярнішу схему датчика руху наведу ще раз:

Цю схему надіслав мій постійний читач Олександр із м. Корольов у грудні 2014 р., за що йому ще раз дякую. На цю схему я спиратимуся за текстом статті, оскільки вона є найбільш типовою. Не повинно збивати з пантелику, що схема в нашому прикладі буде розкидана по двох платах - слаботочної та силової.

Наприкінці статті буде наведено доопрацювання цієї схеми.

Тепер публікую фото плат датчика руху, які надіслав інший мій читач Ренат.

Плата слаботочна датчика руху

Плата живлення (силова) датчика руху

Ось наша з Ренатом листування:

Ренат: Здрастуйте! За схемою та описом у мене такий самий датчик, моделі точно не знаю, попросили подивитися «перестав працювати». Зупинився на платі. Перевірив усі елементи, після діодного мосту +24В виходить, стабілітрон +8В видає, відпаяв другу частину схеми (плату, де ІЧ приймач, мікросхема тощо). І ось, не можу зрозуміти, чому реле спрацьовує, коли подаю напругу?

Ренат: Привіт Олександре! Інтегральний стабілізатор не вартий. Підключив, все як і раніше (реле спрацьовано, на датчик не реагує, від регулювання сенсора, часу та режиму «день»/»ніч», теж нічого не змінюється.

Ренат зробив своїми руками велику роботу, і я спробую допомогти йому в цій статті.

З чого розпочати ремонт, якщо не працює датчик

Дані мої міркування та методики відносяться не тільки до конкретного датчика руху, але й до багатьох електронних пристроїв. Наприклад, до , Схема якого набагато простіше, але принцип той же.

1. Перевіряємо правильність підключення.На даному етапі треба також з'ясувати, після чого не працює датчик руху, за яких обставин. Варіанти (мозковий штурм):

А що там свіжого у групі ВК СамЕлектрик.ру ?

Підписуйся і читай статтю далі:

стрибок світла,
вимикали електрику,
робота будівельників,
до сусідів приходив електрик,
якийсь запах,
діти крутили,
вдарили,
погриз собака,
сусіди затопили,
вчора був вітер,
іноді погано спрацьовував,
і т.д.

На цьому етапі вже можна виявити напрямок, у якому рухатись далі.

Треба перевірити правильність підключення, переконатися, що на датчик приходить належне живлення, і якщо є індикатори, вони повинні горіти. Деякі. Іноді. Далі змоделювати ситуацію, коли він має спрацьовувати.

2. Правильність регулювань.Можливо, неправильно встановлені регулятори і достатньо правильно налаштувати датчик. Для цього необхідно поставити регулятори в положення, в яких його включення найімовірніше: Рівень освітленості поставити в положення, при якому датчик спрацьовуватиме і вдень, і вночі. Чутливість встановити максимальну. Час роботи встановити мінімальний. У будь-якому випадку, варто покрутити регулятори, і проаналізувати, як веде себе датчик, і чи взагалі реагує.

Розкриваємо датчик

Якщо після першого етапу датчик не запрацював, треба братися до справжньої роботи.

Розкриваємо датчик, дивимося на плати. Перше, що треба звернути увагу – цілісність елементів. Крім того, знаючій людині багато скаже запах. Не повинно бути підозрілих деталей - потемнілих, з тріщинами, здутих, що хитаються.

Доріжки друкованої плати мають бути цілими. Іноді буває, що вони тріскаються, надламуються біля місць пайок (п'ятаків). Ну і звичайно, якщо доріжка вигоріла, треба відновити її перемичкою, і проаналізувати причину.

Ретельно перевіряємо паяння. У разі найменшої підозри похитуємо підозрілі деталі і пропаюємо ці місця. Часто бувають відпаяні вступні дроти та дроти між платами, а також регулювальні елементи (змінні резистори).

Пробне включення

Підключаємо живлення до датчика. Як навантаження для індикації роботи датчика рекомендую використовувати лампочку розжарювання потужністю 25-60 Вт. Інакше, якщо орієнтуватися на клацання реле, можна почути, чи зрозуміти, включено воно чи вимкнено. Заразом перевіряємо реле та підключення.

Варіант краще - підключати через трансформатор (з вихідною напругою 220В) або дифавтомат, це значно зменшить ризик удару струмом (працюватимемо з відкритими струмовідними частинами!).

Ще варіант - через лампочку розжарювання 60-100Вт це врятує від КЗ. Але це не зручно.

Застосування захисних автоматів.

Перевіряємо факт наявності потрібної напруги живлення на платі харчування.

Я не розповідатиму, як користуватися вимірювальними приладами, і як перевіряти деталі. Якщо є питання, пишіть у коментарі.

Крім того, закликаю бути обережними і пам'ятати про свою безпеку! При ремонті може і довбати!

Ще раз повертаємося до того, з чого розпочали ремонт (пункт 1). Висока ймовірність, що після огляду, пропаювання, заміни візуально несправних деталей все запрацює.

Перевіряємо харчування

У датчику руху вхідне живлення 220В перетворюється на постійну напругу, необхідну для живлення схеми. Як правило, це напруги 8, 12, 15, 24 у різних поєднаннях, залежно від схеми.

Усі напруги вимірюємо щодо нуля. Крапка, де можна взяти нуль – наприклад, мінус електролітичного конденсатора на виході діодного мосту.

В даному випадку потрібно спочатку перевірити напругу +24В (див. схему на початку статті). Якщо його немає, треба перевіряти обмежувальні елементи, що гасять, перед діодним мостом, і самі діоди.

Можливо, що наступна схема "гасить", або підсаджує харчування. Щоб переконатися в цьому, треба відключити схему від схеми живлення.

Також перевіряємо і низьку напругу +8В, яка використовується для живлення ланцюгів операційних підсилювачів.

Якщо його немає, перевіряємо ланцюги до нього (наявність +24В), ланцюги стабілізації (стабілітрон), пробно відключаємо навантаження.

Силові ланцюги

У тонкощі операційних підсилювачів поки не ліземо, продовжуємо досліджувати найбільш очевидне та ймовірне.

У разі це перевірка роботи реле плати харчування. Це реле включається, тобто на його котушку подається напруга 24В, якщо відкривається ключовий транзистор. У цьому випадку S9013, n-p-n.

Перевірку краще проводити при повністю вимкненій слаботочній платі. Саме ми її відключили під час перевірки харчування у пункті 4.

Для перевірки роботи транзистора треба його основу замкнути з емітером, бажано через резистор. Він там є (R21, 20кОм), або використовувати свій, близько 2 кім - 33 кім. Транзистор у цьому випадку буде закритий (струм через нього не тече), і реле має бути вимкнено.

Далі, перевіряємо відкриття транзистора та відповідно включення реле. Для цього через той самий резистор (резистор обов'язковий, перемичка спалить транзистор) підключаємо базу транзистора до +24В. Реле має увімкнутися.

Якщо транзистор не працює, його треба перевірити омметром, відключивши живлення (можна перевірити до маніпуляцій із резистором). Як перевірити транзистор – можна, не писатиму?

Також можлива несправність реле.

Тонкощі

Якщо ремонт підійшов до цього етапу, не принісши результатів, значить ремонт можна вважати складним і таким, що затягнувся. Як і цю статтю.

Тому в подальші тонкощі не вдаватимуся, а якщо це буде необхідно, ставте питання в коментарях, обов'язково відповім.

І так, буде краще, якщо разом із питаннями розписуватимете хід ремонту за пунктами статті. І буде взагалі чудово, якщо фото датчика, його плат та принципову схему.

Бонус. Запитання читача по датчику на LP8072C

Розглянемо схему датчика руху на спеціалізованій мікросхемі LP8072C, яку надіслав читач Андрій (див. коментар до статті від 15.12.2015)

Схема датчика на LP8072C

Ще раз повторюю його запитання, і відповідаю:

Вийняв датчик. Два блочки (живлення з реле та на іншому всі датчики), з 3 проводами - 0, 5в, 11 контакт на базу.

Так, схема розбита на дві плати, як у датчику на початку статті. 0В – GND, на вив.5 мікросхеми, 5В – харчування, VDD, на выв.13, і вихід управлінням транзистором.

Подивився
13 – VDD 5в.
9 - CDS (ланцюг фото діода) від змінного резистора змінюється від 0,4 до 2 ст.
11 – є 5в постійно – реле спрацювала і лампа горить, від CDS не залежить.

Все правильно поки що. Для інтересу можна базу і емітер транзистора закоротити (наприклад, викруткою, при цьому вихідні 5В впадуть на резисторі 5,6кОм, це не страшно). Реле та навантаження повинні вимкнутися. Це скаже про те, що транзистор та силові ланцюги працюють.

Щоправда, поклав на стіл, припояв проводки до 0 і послідовно до 13, 9, 11 для вольтметра.
Коли міряє між 0 і 11 - датчик запрацював. Можна було змінювати тривалість горіння лампи змінним резистором.

Між висновками 5 та 11? Це просто силовий вихід, вольтметр не повинен на нього впливати. Виходить, вольтметр зашунтував вихід мікросхеми, як я вище рекомендував із короткої бази-емітера викруткою. Такого не повинно бути, або мікросхема несправна (швидше за все), або вольтметр.

Але датчик пробував із звичайною лампою на 60 вт. Зрадів, усе зібрав у прожектор – і знову горить постійно.
Може тривалість горіння стає дуже великою.

У Вашій схемі є підсилювач та компаратор.
Тут є висновки двох ОУ. Може, на них можна що подивитися.
Помітив у Вашій схемі RC ланцюжок біля червоного дроту.

Так, цей ланцюжок зменшення іскрення контактів реле, у разі ролі не грає.

Рекомендую міняти мікросхему. Але спочатку вивчіть випадок, коли проводили вимір, і датчик працював. Справа в тому, що вхідний опір вольтметра при вимірі впливає на схему, і краще, щоб він був більшим. Зазвичай вхідний опір – близько сотні кілоом, але у дешевих моделей може бути 20...50 кОм (залежить від межі виміру). Тому візьміть резистор близько 100 кОм, або трохи менше, і підключіть його паралельно до виходу мікросхеми. Або між базою та емітером транзистора.

Усередині мікросхеми має бути вбудований такий резистор, або його ставлять між базою та емітером транзистора, для підвищення надійності роботи. Як у схемі датчика освітленості.

А мікросхема швидше за все несправна (частково) або вийшла з режиму через зовнішню обв'язку.

Пишіть у коментарях, як просувається ремонт.

Фото прожектора та датчика руху, Андрій надіслав:

Ще доповнення

10 лютого мій читач Михайло надіслав фото датчика (див. коментар за це число), в якому при включенні згорів резистор на платі:

Якщо у когось є такий датчик або його схема, допоможіть Михайлу, повідомте номінал резистора. Заздалегідь дякую!

Додам, що резистор просто не горить, це наслідок! 90%, що після заміни він згорить знову!

Ще бонус. Відео з ремонту датчиків

Ось що думають мої колеги щодо ремонту датчиків руху:

До речі, дізнаєтесь, звідки взято картинку на заставці до відео? І чого на ній не вистачає? ;) Мого логотипу!

Ще відео:

Допрацьована схема датчика руху з виправленою помилкою

Викладаю доопрацювання схеми, викладеної на початку статті. Її (доопрацювання) надіслав Олексій Філіппов зі Львова:

Суть доопрацювання така.

Приклад використання: Прожектор на ганку вдома. Як це працює-ввімкнене світло у передпокої-світло з вулиці горить постійно, вимкнено світло у передпокої – прожектор на вулиці вмикається від датчика руху (штатний режим). Немає необхідності в окремому вимикачі (і проводці) і в той же час світло в передпокої не вмикається, коли спрацьовує датчик на вулиці, тобто ланцюги розв'язані.

У мене ця доробка зроблена на роботі, зібрана у двох примірниках, одна на сервісі, інша на складі.

При вході на сервіс, взимку рано темніє, світло в приміщенні горить і з вулиці для клієнтів висвітлюється вхід до тих пір, поки робочий час, в решту темного часу, прожектор з датчиком працює як йому належить - у штатному режимі.

Дякую Олексію!

Ще одна схема датчика руху

Фото плати датчика руху на ремонт

Замість смд резистора 100 Ом 1вт (позначення 101). Поставив радянський 2х ватний на виносних дротах.

Заміна резистора під час ремонту датчика руху

Всім дякую за увагу, якщо є питання та зауваження – ласкаво просимо у коментарі!

Різні сенсори дозволяють автоматизувати безліч процесів у побуті.

Деякі їх можна виготовити самостійно.

Сьогодні навчимося робити своїми руками.

За принципом дії датчики руху заводського виготовлення поділяються на три типи:

ультразвукові;
радіочастотні;
інфрачервоні.

Ультразвукові (УЗ)

Робоча область сенсора складається із двох частин:

випромінювач ультразвуку;
аналізатор відбитого сигналу (приймач).

При появі в поле зору датчика об'єкта, що рухається, у відбитому сигналі з'являться зміни. Аналізатор зареєструє їх та подасть сигнал на напівпровідниковий перемикач або реле, що викликає замикання ланцюга.

Переваги УЗ-сенсора:

дешево коштує;
атмосферні чинники впливають працювати;
"бачить" об'єкти з будь-якого матеріалу.

Недоліки:

дальнодія обмежена;
не реагує на плавний рух;
викликає дискомфорт у тварин (вони чутливі до УЗ).

Радіочастотні (РЧ)

Принцип той самий, тільки замість УЗ випромінюються радіохвилі.

Переваги:

компактність;
значна дальність дії;
здатність фіксувати об'єкти, що рухаються, розташовані за склом або тонкою непрозорою перегородкою;
висока точність.

Недоліки:

коштують дорого;
надчутливі, тому іноді трапляються помилкові спрацьовування;
при значній потужності негативно впливають на людей і тварин, що знаходяться в полі зору сенсора тривалий час.

Інфрачервоні (ІЧ)

Нічого не витікають, а лише вловлюють інфрачервоне випромінювання, визначаючи таким чином температуру об'єктів. З появою у полі зору об'єкта із заданою температурою (зазвичай налаштовується на 36,6 градусів) спрацьовують, замикаючи ланцюг світильника.

Переваги:

не надають шкідливого на людей і тварин;
легко піддаються налаштуванню;
мають доступну вартість.

Недоліки:

діапазон робочих температур обмежений;
не "бачать" крізь матеріали, що не пропускають ІЧ-випромінювання;
реагують на нагрівальні прилади.

Датчики УЗ та РЧ називають активними, ІЧ – пасивними. Останні ще називають піромодулями – від англ. PIR, що означає Passive Infra-Red (пасивний інфрачервоний).

Класифікація за призначенням

За призначенням сенсори руху поділяються на:

внутрішні (кімнатні);
зовнішні (вуличні).

Другі відрізняються стійкістю до екстремальних температур та значним радіусом дії – 500 м і більше.

Різновиди саморобних датчиків

Саморобні датчики руху працюють на інших принципах:

герконовий. Геркон – скорочене словосполучення «герметичний контакт». Це капсула з двома контактами із феромагнітної сталі, чутливі до магнітного поля. При піднесенні до геркона магніту контакти в ньому замикаються, при видаленні розмикаються. Такі датчики руху встановлюють на дверях та вікнах: геркон кріпиться до одвірка, магніт – до стулки. При відкриванні стулки магніт відводиться від геркона, контакти в ньому розмикаються і живлення подається на світильник або якийсь сигнальний пристрій. Звичайно, цей прилад не є датчиком руху у повному розумінні цього слова. Це, швидше, датчик відчинення дверей;
світловий. Датчик складається з двох частин: джерела світла та фотоелемента-. При перетині об'єктом лінії, що рухається, між ними світло перестає надходити на фотоелемент-транзистор, що призводить до замикання ланцюга ;
мікрохвильовий. Коли людина наближається до радіоприймача, що працює, той реагує – у відтворенні з'являються перешкоди. На цьому явищі ґрунтується дія даного сенсора. Він складається з двох основних частин антени та генератора мікрохвиль.

Необхідні інструменти та матеріали

Для виготовлення знадобиться всього два інструменти:

Елементи та матеріали потрібні такі:

фототранзистор (на схемі позначений VT1);
(З 1);
операційний підсилювач із зворотним зв'язком (DA1);
резистор із зворотним зв'язком на операційний підсилювач (R2);
звичайний (R1);
реле РЕМ 55А;
лазерна указка (при невеликій відстані між джерелом світла та фотоприймачем замість лазера можна використовувати фотодіод);
прокладка водопровідна;
шуруп.

Фототранзистор можна виготовити самостійно з транзистора П417А або будь-якого іншого, що має вигляд капелюха з полями на 3 ніжках. Кришку корпусу демонтують, відкриваючи напівпровідникову начинку або в ній формують отвір, зрізуючи верхню частину. При освітленні відкритого кристала прилад діятиме, як фототранзистор, лише з меншою чутливістю.

Номінал R2 вибирають з огляду на те, що з його збільшенням зростає коефіцієнт посилення, а це призводить до зниження стійкості підсилювача. Оптимальний опір – 100 кОм.

Етапи збирання приладу

Датчик руху збирається в декілька прийомів:

від блоку живлення відрізається роз'єм. Далі мультиметр визначається жила з плюсовим зарядом;
з перерахованих вище компонентів роблять фотоприймач, з'єднуючи в схему.

Схема фотоприймача

Потім підключають лазерну указку до блоку живлення:

припаюють до блоку два додаткові дроти;
протикають шурупом водопровідну прокладку і поміщають цю конструкцію в лазерну указку капелюшком вперед, так щоб вона вперлася в пружинний контакт.

Один з додаткових проводів приєднують до шурупа, другий - поміщають у щілину між прокладкою та корпусом указки.

Як підключити датчик руху: схема

Саморобний світловий датчик руху бажано встановлювати в дверному отворі - тоді людина, що входить до кімнати, гарантовано перетне лінію між джерелом світла і фотоприймачем.

Виріб виглядатиме витонченіше, якщо схему фотоприймача помістити в пластмасову коробку з отвором навпроти фототранзистора.

Зразкове встановлення датчика руху на вулиці

Щоб унеможливити вплив інших джерел світла, фотодатчик затемнюють і закривають темним світлопропускним матеріалом.

Висота установки – 1 м від підлоги. При такому розміщенні сенсор не помічає домашніх тварин і при цьому повністю виключається влучення лазера в очі людині (надає негативний вплив на сітківку). Для подачі живлення на світильник до датчика підключається реле РЕМ 55А.

Схема підключення така:

обмотка з'єднується із входом;
на один контакт подається;
другий контакт підключається до;
третій підводиться до світильника.

Працює пристрій наступним чином:

під впливом світла у фоторезистори формується робоча напруга, що викликає його відкриття;
на конденсатор С1 подається живлення, унаслідок чого він заряджається;
при появі світлонепроникної перешкоди між джерелом світла та фотоприймачем (до кімнати увійшла людина), фототранзистор закривається і конденсатор С1 розряджається;
це призводить до зниження напруги в точці А і відповідно на виході до нульового значення. Цьому сприяє операційний підсилювач DA1;
при падінні напруги джерело живлення за допомогою реле замикається на світильнику.

Датчик можна зробити непомітним, застосувавши замість джерела видимого світла інфрачервоний діод.

Виготовлення мікрохвильового датчика

Цей сенсор збирається за схемою нижче. Тут транзистор VT1 принагідно грає роль високочастотного генератора радіоприймача. Напруга, задається зміщенням з урахуванням транзистора VT2, випрямляється детекторним діодом.

Обмотки Т1 налаштовані різні частоти. У нормальному стані (відсутні об'єкти, що рухаються) амплітуди сигналів компенсують один одного і на детекторі VD1 напруга не подається.

Схема принципова мікрохвильового датчика руху

При появі об'єктів, що рухаються, затіняють антену і спотворюють радіохвилі, що йдуть до неї, амплітуди сигналів підсумовуються і детектуються на діоді. Це викликає відкриття VT2.

Налаштування

У запропонованій схемі 1 на резистор R1 покладаються функції колектора та навантаження. Налаштування робочої точки здійснюється за його допомогою. Оптимальний опір визначають шляхом підбору.

Для точного налаштування значень увімкнення та вимкнення мікрохвильового датчика (схема 2) потрібен компаратор. Його роль грає тиристор VS1. Він під управлінням силового реле напругою 12 У.

Відео на тему

Як зробити світильник із датчиком руху своїми руками:

Процес виготовлення саморобного датчика руху для керування освітленням не відрізняється складністю. Впоратися з цим може і початківець, слід лише уважно вивчити представлені у статті схеми та рекомендації.

Спеціальні електронні прилади, що реагують на переміщення в зоні дії їх чутливого елемента, мають все більшу популярність у рядового споживача. З їхньою допомогою вдається як захищати важливі об'єкти від проникнення сторонніх осіб, а й керувати роботою підключеного до них устаткування (освітлювачів, зокрема). Перш ніж виготовити датчик руху своїми руками, знадобиться ознайомитися з існуючими різновидами цих приладів, а також зі схемами їх включення.

Види датчиків

Датчики руху різними способами визначають появу об'єкта на контрольованій території

Відповідно до принципу формування контрольного сигналу всі датчики руху діляться на такі типи:

Ультразвукові чутливі елементи.
Радіочастотні пристрої (РЧ).
Інфрачервоні пристрої (ІЧ).
Лазерні датчики.

У кожному з цих приладів використовується свій вид випромінювання, який реєструється чутливим елементом. Перший різновид реагує на УЗ сигнал, відбитий від об'єкта, що рухається, а другий працює за тим же принципом, але вже в радіочастотному спектрі.

Інфрачервоні датчики, на відміну від інших, не використовують відбитий сигнал, а виявляють людину, що пересувається, або тварина по тепловому випромінюванню їх тіла.

Лазерні датчики реагують на відбитий сигнал діапазоні хвиль, відповідних частоті накачування.

За своїм призначенням всі ці вироби поділяються на такі види:

охоронні;
вмикачі освітлення;
комутатори побутових приладів

Перший тип датчиків дозволяє включати потужний прожектор, що висвітлює території, що охороняються перед будинком або гаражем при проникненні на них сторонньої особи. Моделі другого типу управляють освітленням робочих ділянок, що усередині приміщень. Вони включають світло при наближенні людини до зони збірки сміття, наприклад, і відключають під час його відходу. Датчики, що керують роботою побутових приладів, спрацьовують при наближенні людини та підключають до мережі електрочайник на кухні або телевізор у вітальні.

При виборі схеми саморобного чутливого приладу зазвичай виходять із простоти реалізації.

Саморобні датчики руху

Схема датчика руху для включення світла

Схеми датчиків руху, які збираються своїми руками, досить прості для того, щоб кожен бажаючий міг зробити їх у домашніх умовах. Найбільш поширеними серед користувачів є такі варіанти:

світловий датчик;
ємнісний датчик;
тепловий прилад, зібраний на основі комплекту Arduino

Першим у цьому списку представлений прилад, що складається із вбудованого джерела світла та винесеного на певну відстань транзисторного фотоелемента. При перетині людиною, що переміщається лінії зв'язку світловий промінь переривається, після чого спрацьовує виконавчий елемент. Відразу після цього підключений до нього світильник вмикається. У пристроях другого типу використовується принцип зміни ємності приміщення з появою у ньому людини. Тому його основний елемент – розподілений конденсатор, що складається із саморобних ємнісних конструкцій.

Датчик, зібраний на основі конструктора Arduino, спрацьовує при зміні картини теплового випромінювання.

Самостійне виготовлення

Самостійне виготовлення світлового чутливого приладу починається з підготовки необхідного інструменту та матеріалу. Для його збирання знадобляться:

електричний паяльник;
вимірювальний прилад – мультиметр;
бокорізи та пінцет;
транзисторний фотоелемент;
операційний підсилювач (ЗП);
набір деталей: конденсатор, резистори та реле РЕМ55;
готовий блок живлення, що забезпечує подачу напруги до схеми.

Також необхідно запастися старою лазерною указкою, що є джерелом світлового сигналу і набором проводів.

Фотоелемент можна виготовити самостійно, взявши за основу будь-який старий транзистор (П416, наприклад). Для цього потрібно взяти бокорізи, а потім за допомогою «викусити» кришку транзистора, залишивши майданчик з трьома ніжками. Під впливом світла кристалічна основа розкритого тріода працюватиме як фотоелемент, що має трохи меншу чутливість.

Порядок збирання

Складання датчика руху

Береться старий, але працюючий блок живлення від 4,5 до 12-ти Вольт, від нього відрізається роз'єм живлення. Відведення оформляється у вигляді двох провідників (плюсу та мінусу), які зручно впаювати в схему. Визначитись з полярністю електроживлення можна за допомогою мультиметра.

Усі наступні операції виглядають так:

З підготовлених деталей збирається нескладна схема приймача світлового променя лазерного підсвічування.
Сама вона підключається до блоку живлення, для чого доведеться скористатися паяльником.
Зібрана частина з приймальним елементом поміщається у відповідну за розмірами коробку; при цьому капелюшок світлочутливого елемента виводиться назовні.

Після завершення складальних операцій слід перейти до монтажу саморобного датчика та подальшого його підключення.

Монтаж та підключення

Різні схеми підключення

Зроблений своїми руками світловий датчик найзручніше вбудовується у дверному отворі. У цьому випадку людина, яка входить до приміщення, обов'язково перетне лінію, утворену променем указки і приймачем світлового випромінювання (фотоелементом).

Якщо система розташовується на вулиці, поміщений у пластикову коробку приймач при встановленні трохи затінюється саморобним козирком. Іноді для цих цілей використовується шматок матеріалу, що пропускає світло, що закриває приймальний отвір в коробці. Використання таких прийомів дозволяє знизити вплив інших джерел світла, відбитих від білих поверхонь, наприклад.

Висота установки вказівки та приймача всередині приміщень вибирається рівною одному метру. Таке розташування оптимальне для більшості членів сім'ї і водночас прилад не спрацьовуватиме при переміщенні тварин. Ця висота також виключає можливість потрапляння лазера в очі дорослої людини.

Реле герконове рес-55А (5 вольт)

Для включення та спрацьовування схеми використовується реле типу РЕМ 55A, на обмотку якого подається напруга з виконавчої частини. Порядок роботи саморобного пристрою:

Під дією світлового променя у нормальному (не включеному) стані через фоторезистор протікає струм, що призводить до його відривання.
На підключеному до виходу конденсаторі накопичується заряд, що створює на обкладинках певний потенціал (система знаходиться в рівновазі).
При появі перешкоди у вигляді людини приймач-фоторезистор закривається, а накопичений на обкладках заряд стікає через приєднаний паралельний опір.
Це призводить до зниження потенціалу контрольної точки ОУ практично до нуля, внаслідок чого низьковольтна напруга надходить на обмотку реле.

Контакти реле замикають ланцюг живлення світильника, на який миттєво подається напруга 220 Вольт. Після проходу людини система залишиться в незмінному стані доти, доки вимикач залишається з увімкненою кнопкою.

Виготовлення та налаштування мікрохвильового датчика

Принципова схема мікрохвильового датчика руху

Для виготовлення мікрохвильового датчика знадобиться досвід роботи з генераторними пристроями високих частот. За основу взято аматорську схему транзисторного генератора на польовій структурі. Приймач виконаний за трансформаторною виборчою схемою із ключовим каскадом на транзисторі КТ315, навантаженим на детекторний діод.

Сьогодні стали дуже модними датчики присутності для виявлення руху при переміщенні людини по приміщенню.

При підключенні такого пристрою до освітлювальних приладів, ви отримаєте автоматичну систему увімкнення світла. Датчик присутності для виявлення людини самостійно може зібрати практично будь-хто. І тут схема збирання буде основною. Все про процес складання ви дізнаєтесь із цієї статті.

Принцип роботи

Перше, що потрібно знати при самостійному збиранні такого приладу, - це принцип його роботи.
Зверніть увагу! Багато хто плутає такі пристрої з датчиками руху. Але це різні моделі.
Принцип роботи приладу заснований на реакції сенсора на місце розташування людини або великої тварини. В основі роботи пристрою лежить ефект Доплера – зміна довжини та частоти хвилі.Ці зміни реєструє сенсор і передає їх на прилад для подальшого увімкнення освітлення або звукового сигналу. Причому сигнал на сенсор надходить незалежно від того, рухається об'єкт чи залишається нерухомим. Прилад оснащений антеною та генератором. Без наявності антени, що відображає, пристрій перебуває в сплячому режимі. Схема пристрою роботи наведена нижче.

При підключенні приладу до джерела світла, у ситуації появи будь-якого об'єкта робочої зони відбувається активація включення світла. При цьому для включення освітлення як такого не потрібна наявність руху (навіть незначного).

Де використовується

Датчик присутності сьогодні активно застосовується у таких областях:

система "розумний дім" для включення світла в автоматичному режимі (схема підключення наведена нижче). У цій ситуації він дозволяє у рази заощадити споживання електроенергії;

Схема підключення

охоронні системи;
робототехніка;
різні виробничі лінії;
системи відеонагляду;
для керування споживання електроенергії і т.д.

Крім цього, все частіше з'являються інтерактивні іграшки, оснащені подібними пристроями. Але в більшості випадків при реагуванні приладу немає потреби увімкнення світла. Подібні вироби можуть реагувати на температуру, ультразвук, вагу об'єкта та багато інших параметрів. Увімкнення освітлення тут не відбувається. Прилад реагує, наприклад, включенням звуку або передачі сигналу на портативний мобільний пристрій (у сучасних моделей).
Особливо незамінними є такі розробки в охоронній системі. Але не кожна людина може дозволити собі придбати такий пристрій. Вони досить дорогі і можуть виявитися не по кишені. Тому деякі роблять такі пристрої своїми руками.

Приступаємо до збирання

Для того, щоб зібрати датчик, вам потрібна буде наведена нижче схема.

Крім цього вам знадобиться:

генератор НВЧ;
транзистор КТ371 (КТ368), який має бути попередньо посилений КТ3102;
компаратор;
мікросхема К554СА3.

Всі необхідні компоненти для збирання можна знайти на радіоринку або спеціалізованих магазинах електроніки.
За цією схемою необхідно зібрати і припаяти перелічені вище елементи.
За наведеною схемою сенсор працюватиме так:

генератор виробляє НВЧ сигнал;
далі він передається на штирову антену;
потім сигнал відбивається від об'єкта, що переміщається в контрольованій зоні;
в результаті виходить частотний зсув;
потім відбувається його повернення на антену та НВЧ генератор.

На цьому етапі він працюватиме за принципом приймача прямого перетворення. Це з тим, що отриманий сигнал перетворюється на инфразвуковой (низькою частоти).
Після перетворення сигналу відбувається таке:

тепер отримані низькочастотні коливання, потрапляючи на попередній підсилювач, посилюються;
потім вони передаються на компаратор і перетворюються на імпульси (прямокутні).

Якщо відображення сигналу немає, то на виході з компаратора виходить напруга високого рівня.
Підстроювальний конденсатор необхідний встановлення частоти. Вона повинна дорівнювати резонансній частоті, що є у антени.

Зверніть увагу! Цей параметр слід підбирати за максимальною чутливістю сенсора.

З конструктивної точки зору прилад повинен виконуватися на друкованій схемі, виконаній зі склотекстоліту. Плата повинна розміщуватись на пластмасовому корпусі.

Друкована схема (приклад)

Як антена можна використовувати шматок жорсткого дроту. Для її виготовлення краще вибрати мідний провід. Його припаюємо до контактного майданчика отриманої плати. Виведення антени здійснюється через вихід на корпусі. Фахівці рекомендують розташовувати антену вертикально.
Пам'ятайте, що в безпосередній близькості від зібраного своїми руками датчика не повинні розміщуватися будь-які предмети, що екранують. Крім цього слід знати, що для нормального функціонування спаяного виробу його загальний провід повинен мати ємнісний зв'язок із землею.

Завершальний етап

Після того, як ви змонтували компактний пристрій, його слід підвісити з внутрішньої сторони дверей максимально близько до дверної ручки і дверного замка. Також виріб можна розмістити в інших місцях. Головне, щоб контрольована зона була достатньою.
Під час монтажу необхідно стежити, щоб довжина провідників і висновків елементів була мінімальна. Це дозволить уникнути перешкод, внаслідок яких прилад може почати працювати не адекватно.
Дотримуючись наведеної інструкції та схеми, зібрати своїми руками датчик присутності можна відносно просто.Головне – це змонтувати усі складові у потрібному порядку.

Правильно вибираємо автономні датчики для руху із сиреною. Огляд та встановлення пульта для радіокерування світлом