Домашни сензори за движение за включване на осветлението
Сензорът за движение може да бъде закупен в магазина. Но ако имате малко свободно време, малко умения и знания, можете сами да направите такъв сензор. Това ще спести малко пари и ще осигури приятно забавление за техническо творчество.
Кой сензор може да се направи самостоятелно
Има няколко вида сензори за движение и всеки тип по принцип може да бъде направен независимо. Но ултразвуковите и радиочестотните сензори са трудни за производство, изискват специални умения и инструменти за настройка. Следователно е по-лесно да се произвеждат капацитивни и инфрачервени сензори.
Устройства и материали
За да направите детектор за движение ще ви трябва:
- поялник и консумативи;
- свързващи проводници;
- малък металообработващ инструмент;
- мултиметър.
Ще ви е необходима и макетна платка, за да направите сензора.Освен това е хубаво да имате осцилоскоп, който да следи работата на устройство, базирано на RF генератор.
капацитивен тип сензор
Тези сензори реагират на промени в електрическия капацитет. В интернет, в ежедневието и дори в техническата документация често се използва погрешният термин „обемен сензор“. Тази концепция възникна поради неправилна връзка между геометричен капацитет и обем. Всъщност сензорът реагира на електрическия капацитет на пространството. Обемът, като геометричен параметър, не играе никаква роля тук.
Сензорът за движение наистина е "направи си сам". Просто капацитивно реле може да бъде сглобено само на един чип. За конструирането на сензора е използван спусък K561TL1 Schmitt. Антената е тел или пръчка с дължина няколко десетки сантиметра или друга проводяща структура с подобни размери (метална мрежа и др.). Когато човек се приближи, капацитетът между щифта и пода се увеличава, напрежението на щифтове 1.2 на микросхемата се увеличава. Когато се достигне прага, спусъкът се "преобръща", транзисторът се отваря през буферния елемент D1 / 2 и захранва товара. Може да е реле за ниско напрежение.
Недостатъкът на такива прости сензори е недостатъчната чувствителност. За неговата работа е необходимо човек да бъде на разстояние от няколко десетки или дори единици сантиметри от антената. Схемите с RF генератор са по-чувствителни, но са по-сложни. Частите за навиване също могат да бъдат проблем. В повечето случаи ще трябва да ги направите сами.
Предимството на тази схема е възможността за използване на готов трансформатор от транзисторен приемник ST1-A.Той е включен в генераторната верига (индуктивна "три-точкова") на транзистора VT1. Резистор R1 регулира дълбочината на обратната връзка, постигайки появата на трептения. Трептенията в генератора се трансформират в намотка III, поправена от диода VD1. Изправеното напрежение отваря транзистора VT2, той доставя положителен потенциал на управляващия електрод на тиристора. Тиристорът, отваряйки, захранва реле K1, чиито контакти могат да се използват за свързване на аларма.
Антената е парче тел с дължина около 0,5 метра. Когато човек се приближи (на разстояние 1,5-2 метра), капацитетът, въведен от тялото му в генераторната верига, нарушава трептенията. Напрежението на намотката III изчезва, транзисторът се затваря, тиристорът се изключва, релето е изключено.
Монтаж на детектора
За да сглобите домашен сензор, можете да направите печатна платка. Например методът LUT. Технологията е проста и лесна за овладяване. Но ако производството на сензора е еднократно, няма смисъл да губите време за експерименти. Най-доброто решение би било използването на макетна платка.
Представлява платка с метализирани отвори със стандартна стъпка, в която могат да се запояват електронни компоненти. Връзката към веригата се осъществява чрез запояване на проводниците към съответните точки.
Можете също да използвате макет без запояване, но надеждността на връзките върху него е много по-ниска. Тази опция е най-добре да се остави за експериментиране и усъвършенстване на изкуството на схемите.
Проверка на здравето на електронните компоненти
На първо място е необходимо да се инспектират избраните части.Ако не са били използвани, няма следи от запояване и няма механични повреди, тогава допълнителната проверка няма голям смисъл. Вероятността компонентите да работят е 99 процента. В противен случай е добра идея да проверите подробностите:
- резисторите се извикват с мултицет - той трябва да показва номиналното съпротивление (като се вземе предвид класът на точност на резистора);
- пръстен на части за навиване за липса на прекъсване;
- малки кондензатори с тестер могат да бъдат проверени само за липса на късо съединение;
- големите кондензатори могат да бъдат проверени с мултицет с циферблат в режим на тест за съпротивление - стрелката трябва да потрепва надясно и след това бавно да се върне на нула (вляво);
- диодите се проверяват с тестер в режим на тестване на диода - в едно положение съпротивлението трябва да е безкрайно, в другото мултицетът ще покаже някаква стойност (в зависимост от вида на диода);
- биполярните транзистори се тестват в същия режим като два диода - между база и колектор и между база и емитер.
Важно! Полевите транзистори с p-n преход (KP305 и т.н.) се проверяват по същия начин (gate-source, gate-drain), но мултицетът ще покаже някакво съпротивление между дренажа и източника (безкрайност за биполярен).
Микросхемите не могат да се проверят с мултицет.
Маркиране и подрязване на дъска
Освен това всички компоненти трябва да бъдат поставени на платката по такъв начин, че да оптимизират бъдещите връзки. За да направите това, те трябва да бъдат поставени в единия ъгъл или близо до едната страна. След това начертайте линии, премахнете елементите и отрежете излишното.Това може да се пропусне, но тогава платката ще заема повече място и ще изисква по-голям калъф (и той ще е необходим, ако детекторът е инсталиран на открито).
Краищата на дъската трябва да бъдат обработени с файл. Не влияе на производителността, но изглежда по-добре.
След това частите се вкарват обратно, запояват се в дупките и се свързват с проводници според диаграмата.
Видеото показва как да направите сензор за движение, който да включва светлината от модула за arduino.
Инфрачервен сензор и Arduino
Можете да направите добър сензор за движение на платформата Arduino. Електронният "конструктор" включва PIR сензорен модул HC-SR501. Той включва инфрачервен детектор, който реагира дистанционно на температурни промени с контролер.
Модулът е напълно съвместим с основната платка и е свързан към нея с три проводника.
| Изход на IR модул | GND | VCC | ВЪН |
| Извод за Arduino Uno | GND | +5V | 2 |
За да накарате системата да работи, трябва да качите следната скица в Arduino:
Първо се задават константи, които определят предназначението на щифтовете на основната платка:
const int IRPin=2
Константата IRPin означава номера на щифта за вход от сензора, на нея се приписва стойност 2.
const int OUTpin=3
Константата OUTpin означава номера на щифта за изхода към изпълнителното реле, на нея се приписва стойност 3.
Секцията void setup() задава:
- Serial.begin(9600) - скорост на обмен с компютъра;
- pinMode(IRPin, INPUT) – пин 2 е назначен като вход;
- pinMode(OUTpin, OUTPUT) – пин 3 е назначен като изход.
В секцията празен цикъл на константата вал се задава стойността на входа от сензора (нула или една). Освен това, в зависимост от стойността на константата, изход 3 изглежда висок или нисък.
Проверка на производителността и конфигуриране на сензори
Преди да включите сглобения сензор за първи път, инсталацията трябва да бъде внимателно проверена. Ако не бъдат открити грешки, може да се приложи напрежение. В рамките на няколко секунди след включване на захранването е необходимо да се провери липсата на локално прегряване и дим. Ако "тестът за дим" е издържан, можете да проверите работата на сензорите. Сензорите на спусъка на Schmitt и Arduino не изискват настройка. Необходимо е само да се симулира наличието на обект близо до сензора (вдигане на ръка) и да се контролира промяната в сигнала на изхода. Детектор, базиран на RF генератор, изисква задаване на началния час на генериране с помощта на потенциометър P1. Можете да контролирате появата на трептения с осцилоскоп или като щракнете върху реле.
Зареждане на връзката
Ако сензорът работи, към него може да се свърже товар. Може да бъде вход на друго електронно устройство (бипър), но често детекторът е необходим за управление на осветлението. Проблемът е, че товароносимостта на изхода на домашен сензор не ви позволява да свържете директно дори лампи с ниска мощност. Ето защо изисква се междинен ключ под формата на реле.
Преди да свържете стартера, уверете се, че контактите на изходното реле на сензора ви позволяват да превключите напрежението от 220 волта. В противен случай ще трябва да инсталирате допълнително реле.
Изходът на Arduino е с толкова ниска мощност, че не може директно да задвижи реле или стартер. Ще ви трябва допълнително реле с транзисторен ключ.
Ако всички етапи на сглобяване и конфигуриране са били успешни, можете да инсталирате сензора за постоянно, да осъществите окончателното свързване и да се насладите на добре функциониращата автоматизация.
