Hemgjorda rörelsesensorer för att tända belysningen

Rörelsesensorn kan köpas i butiken. Men om du har lite ledig tid, lite färdigheter och kunskap kan du göra en sådan sensor själv. Detta kommer att spara lite pengar och ge ett trevligt tidsfördriv för teknisk kreativitet.

Vilken sensor kan göras oberoende

Det finns flera typer av rörelsesensorer, och varje typ kan i princip tillverkas oberoende. Men ultraljuds- och radiofrekvenssensorer är svåra att tillverka, kräver speciella kunskaper och instrument för justering. Därför är det lättare att tillverka kapacitiva och infraröda sensorer.

Enheter och material

För att göra en rörelsedetektor behöver du:

• lödkolv och förbrukningsvaror;
• anslutningsledningar;
• litet verktyg för metallbearbetning;
• multimeter.

Du behöver också en brödbräda för att göra sensorn.Och det är också trevligt att ha ett oscilloskop för att övervaka prestandan hos en enhet baserad på en RF-generator.

sensor av kapacitiv typ

Dessa sensorer reagerar på förändringar i elektrisk kapacitans. På Internet, i vardagen och till och med i teknisk dokumentation används ofta den felaktiga termen "volymetrisk sensor". Detta koncept uppstod på grund av en felaktig association mellan geometrisk kapacitet och volym. I själva verket reagerar sensorn på rymdens elektriska kapacitans. Volym, som en geometrisk parameter, spelar ingen roll här.

Sensorkrets på ett enda chip.

Rörelsesensorn är verkligen gör-det-själv. Ett enkelt kapacitivt relä kan monteras på bara ett chip. För att konstruera sensorn användes en K561TL1 Schmitt-trigger. Antennen är en tråd eller en stav flera tiotals centimeter lång, eller en annan ledande struktur av liknande dimensioner (metallnät, etc.). När en person närmar sig ökar kapacitansen mellan stiftet och golvet, spänningen vid stift 1.2 i mikrokretsen ökar. När tröskeln nås, "vänger utlösaren", transistorn öppnar sig genom buffertelementet D1 / 2 och driver lasten. Det kan vara ett lågspänningsrelä.

Nackdelen med sådana enkla sensorer är otillräcklig känslighet. För dess funktion krävs att en person befinner sig på ett avstånd av flera tiotals, eller till och med enheter av centimeter, från antennen. Kretsar med en RF-generator är känsligare, men de är mer komplicerade. Lindningsdelar kan också vara ett problem. I de flesta fall måste du göra dem själv.

Schema för en detektor baserat på en RF-generator.

Fördelen med denna krets är möjligheten att använda en färdig transformator från en transistormottagare ST1-A.Den ingår i generatorkretsen (induktiv "trepunkt") på transistorn VT1. Motstånd R1 reglerar djupet av återkoppling, vilket ger uppkomsten av svängningar. Oscillationer i generatorn omvandlas till lindning III, likriktad av dioden VD1. Den likriktade spänningen öppnar transistorn VT2, den tillför en positiv potential till tyristorns styrelektrod. Tyristorn, öppnande, aktiverar relä K1, vars kontakter kan användas för att ansluta ett larm.

Antennen är en bit tråd som är cirka 0,5 meter lång. När en person närmar sig (på ett avstånd av 1,5-2 meter), stör kapacitansen som införs av hans kropp i generatorkretsen svängningarna. Spänningen på lindningen III försvinner, transistorn stängs, tyristorn stängs av, reläet är avstängt.

Läs också

Enheten och principen för drift av rörelsesensorer

 

Montering av detektorn

För att montera en hemmagjord sensor kan du göra ett kretskort. Till exempel LUT-metoden. Tekniken är enkel och lätt att bemästra. Men om tillverkningen av sensorn är engångsföreteelse är det ingen mening att slösa tid på experiment. Den bästa lösningen skulle vara att använda ett breadboard-kretskort.

Breadboard kretskort.

Det är en bräda med metalliserade hål med standard stigning, i vilka elektroniska komponenter kan lödas in. Anslutningen till kretsen görs genom att löda ledarna till motsvarande punkter.

Anslutningar på breadboard.

Du kan också använda en lödbräda, men tillförlitligheten för anslutningarna på den är mycket lägre. Det här alternativet är bäst att lämna för experiment och finslipa kretskonsten.

Kontrollera elektroniska komponenters hälsa

Först och främst är det nödvändigt att inspektera de valda delarna.Om de inte användes, det finns inga spår av lödning, och det finns ingen mekanisk skada, då är ytterligare verifiering inte mycket meningsfullt. Sannolikheten att komponenterna fungerar är 99 procent. Annars är det en bra idé att kontrollera detaljerna:

• motstånd kallas med en multimeter - den ska visa det nominella motståndet (med hänsyn till motståndets noggrannhetsklass);
• lindningsdelar ring för frånvaro av ett avbrott;
• små kondensatorer med en testare kan endast kontrolleras för frånvaro av kortslutning;
• stora kondensatorer kan kontrolleras med en multimeter i motståndstestläget - pilen ska rycka till höger och sedan sakta återgå till noll (vänster);
• dioder kontrolleras med en testare i diodtestläget - i en position ska motståndet vara oändligt, i den andra kommer multimetern att visa något värde (beroende på typen av diod);
• bipolära transistorer testas i samma läge som två dioder - mellan basen och kollektorn och mellan basen och emittern.

Ekvivalent krets för att testa en bipolär transistor.

Viktig! Fälteffekttransistorer med en p-n-övergång (KP305, etc.) kontrolleras på samma sätt (gate-source, gate-drain), men multimetern kommer att visa ett visst motstånd mellan drain och source (oändligt för en bipolär).

Mikrokretsar kan inte kontrolleras med en multimeter.

Brädmarkering och trimning

Vidare måste alla komponenter placeras på kortet på ett sådant sätt att framtida anslutningar optimeras. För att göra detta måste de placeras i ett hörn eller nära en sida. Rita sedan linjer, ta bort element och skär bort överskottet.Detta kan utelämnas, men då kommer tavlan att ta mer plats och kräva ett större hölje (och det kommer att behövas om detektorn installeras utomhus).

Placering av element och markering.

Brädans kanter ska bearbetas med fil. Påverkar inte prestandan, men ser bättre ut.

Raw Edge – Fungerar men ser dåligt ut.

Därefter sätts delarna tillbaka, löds fast i hålen och kopplas ihop med ledare enligt diagrammet.

Videon visar hur man gör en rörelsesensor för att tända ljuset från modulen för arduino.

Infraröd sensor och Arduino

Du kan göra en bra rörelsesensor på Arduino-plattformen. Den elektroniska "konstruktören" inkluderar en PIR-sensormodul HC-SR501. Den inkluderar en infraröd detektor som fjärrreagerar på temperaturförändringar med en styrenhet.

Arduino infraröd sensorkontroll.

Modulen är helt kompatibel med huvudkortet och ansluts till den med tre ledningar.

Anslutning av detektorn till kortet.

För att få systemet att fungera måste du ladda upp följande skiss till Arduino:

Skiss för styrning av IR-sensorn.

Först ställs konstanter in som bestämmer syftet med stiften på huvudkortet:

const int IRPin=2

IRPin-konstanten betyder pinnumret för inmatning från sensorn, den tilldelas värdet 2.

const int OUTpin=3

OUTpin-konstanten betyder pinnumret för utgången till executive relä, den tilldelas värdet 3.

Sektionen void setup() anger:

• Serial.begin(9600) - hastighet för utbyte med datorn;
• pinMode(IRPin, INPUT) – stift 2 är tilldelat som en ingång;
• pinMode(OUTpin, OUTPUT) – stift 3 är tilldelat som en utgång.

I tomgångssektionen av konstanten val värdet på ingången från sensorn tilldelas (noll eller ett). Vidare, beroende på värdet på konstanten, verkar utgång 3 hög eller låg.

Kontrollera prestanda och konfigurera sensorer

Innan den monterade sensorn sätts på för första gången måste installationen kontrolleras noggrant. Om inga fel hittas kan spänning appliceras. Inom några sekunder efter att strömmen slagits på är det nödvändigt att kontrollera frånvaron av lokal överhettning och rök. Om "röktestet" är godkänt kan du kontrollera sensorernas prestanda. Sensorer på Schmitt-triggern och Arduino kräver ingen justering. Det är bara nödvändigt att simulera närvaron av ett föremål nära sensorn (höja en hand) och styra förändringen i signalen vid utgången. En detektor baserad på en RF-generator kräver inställning av starttiden för genereringen med potentiometer P1. Du kan styra början av svängningar med ett oscilloskop eller genom att klicka på ett relä.

Läs också

Schema för att ansluta rörelsesensorn till LED-strålkastaren

 

Ladda anslutning

Om sensorn är i drift kan en last anslutas till den. Det kan vara ingången från en annan elektronisk enhet (pipsignal), men ofta krävs detektorn för att styra belysningen. Problemet är att belastningskapaciteten för utgången från en hemmagjord sensor inte tillåter dig att ansluta ens lågeffektslampor direkt. Det är därför en mellannyckel i form av ett relä krävs.

Anslutning av sensorn via ett repeaterrelä.

Innan du ansluter startmotorn, se till att kontakterna på sensorutgångsreläet tillåter dig att växla spänningen på 220 volt. Annars måste du installera ett extra relä.

Ansluter Arduino genom en transistoromkopplare, ett mellanrelä och ett repeaterrelä.

Arduino-utgången har så låg effekt att den inte kan driva ett relä eller en startmotor direkt. Du behöver ett extra relä med en transistoromkopplare.

Om alla steg i montering och konfiguration var framgångsrika kan du installera sensorn permanent, göra den slutliga anslutningen och njuta av den välfungerande automatiseringen.