Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Самодельный датчик движения схема


Датчик движения своими руками - схема и установка в домашних условиях

Самостоятельно собранная схема подобного электронного устройства с датчиком движения, безусловно найдет свое применение в различных электронных устройствах.

Но при этом, уже перед началом реализации нужно четко представлять все стороны реализации данного проекта.

Положительные:

  1. Собранный самостоятельно датчик движения является во многом результатом труда, проб и ошибок, при этом, независимо первая ли это самоделка радиолюбителя или почти промышленное производство, самостоятельная сборка данного устройства принесет удовлетворение.
  2. Не нуждается в дополнительном обслуживании и приглашении специалистов для настройки.
  3. Прибор рассчитывается и устанавливается конкретно под местные условия, а соответственно при установке его как компонента охранной сигнализации, секретность будет многократно выше (разве что об этом не узнает сосед).
  4. Правильная сборка позволит многократно сократить расходы.
  5. Следующие приборы будут собираться легче и проще, в том числе и в модернизированных версиях.

Теперь об отрицательных сторонах:

  1. Однократное, удачное включение прибора, не является гарантией его работоспособности.
  2. Несмотря на успехи, не нужно забывать и о надежности – тонны припоя, потраченные на соединение элементов схемы, не способны её сделать надежной в случае конструкторской ошибки еще на стадии проектирования.
  3. Подбор нужных элементов займет куда большее время, чем поход в ближайший магазин или фирму по установке сигнализации.
  4. Размерность и компактность подобного датчика, не говоря о таких свойствах, как эстетичность корпуса и возможность его работы в разных условиях, например, под дождем или в снегу, требуют дополнительного времени, для того, чтобы окончательно убедиться в работоспособности схемы.

Область применения

Самоделки в виде датчиков движения чаще всего конструируются:

  1. В несложных системах сигнализации для гаражей, дач или домов.
  2. Для облегчения и создания дополнительного комфорта – для включения наружного и внутреннего освещения.
  3. Для контроля движения транспорта или людей через зоны невидимости.

Наверное, самостоятельно собранный датчик движения, включающий и выключающий освещение является наиболее распространенным вариантом использования этого устройства.

Ввиду очевидного экономического эффекта от его использования, такой прибор просто необходим для установки в пространстве около жилого дома, на гаражной стоянке, при использовании технологии «умный дом», в качестве обязательной опции включения освещения, во время открытия входной двери.

Такое применение этого электронного устройства позволит избежать дополнительных затрат на электроэнергию, существенно продлит срок службы ламп, создаст дополнительные комфортные условия жильцам.

Принцип работы

Принцип действия

Вне зависимости от того, какие датчики устанавливаются, все датчики движения управляющие освещением, работают в соответствии с заложенным принципом работы – замыкании контактов и включении освещения после изменения положения предметов в зоне действия сенсоров устройства.

Различные электронные компоненты имеют различные принципы построения, но у всех их имеется общее сходство замыкание контактов и включение освещения осуществляется после начала движения.

В период пребывания в зоне работы сенсора, осуществляется срабатывание электроники, после, устройство продолжает работать еще некоторое время и уже после того, как предмет, человек или животное вышли из зоны действия датчика. Но такое дополнение технически решается отдельно от основной схемы сенсора.

Как сделать (лазерный/с фотоэлементом)?

Сборка датчика

Несмотря на громкое название, лазерный датчик движения – самое техническое решение данного устройства и вполне доступно для сборки в домашних условиях.

Условно, перед началом работ, необходимо четко понимать логическую схему:

  1. Сама система состоит из двух взаимосвязанных устройств – датчика, излучающего определенный световой луч, и сенсора на который этот луч направлен.
  2. Принцип такой пары сенсоров прост – электроника работает при постоянном воздействии света на фотоэлемент, при прерывании светового воздействия фотоэлемент срабатывает, замыкая или размыкая схему, вследствие чего и происходит включение или выключение источника освещения.

Такая схема функциональна в местах, где необходимым условием является пересечение условной линии между двумя сенсорами.

Скорее всего, при изготовлении самодельного сенсора движения понадобятся следующие инструменты и расходные материалы:

  1. Корпус для размещения электронной схемы.
  2. Набор элементов или же готовая элементная схема советского периода блока управления.
  3. Паяльник с припоем или что еще лучше паяльная станция.
  4. Провода различного сечения, резисторы разного номинала.
  5. Крепеж.
  6. Отвертка, плоскогубцы, изолента, кембрик.

Описание схемы

Схема фотоприемника

Датчик с фотоэлементом в предлагаемой схеме будет использоваться для включения освещения. Фотореле, на основе которого конструируется сенсор, будет играть роль включателя, при прохождении между источником света и фотоэлементом.

Здесь нужно уточнить некоторые элементы схемы:

  1. VT1 – фототранзистор.
  2. R1 – резистор, играющий одновременно две роли в схеме: устанавливает рабочую точку и нагружает коллектор. В каждом отдельном случае, номинал резистора придется подбирать путем проб и ошибок.
  3. C1 – конденсатор.
  4. DA1 – операционный усилитель с обратной связью.
  5. R2 – резистор, на котором реализована обратная связь ОУ.

Схема будет работать таким образом:

  1. При попадании светового луча на фототранзистор, VT1 элемент работает как при подаче малого напряжения на базу транзистора.
  2. После этого, фототранзистор открывается и происходит зарядка конденсатора C1.
  3. В момент, когда свет перестает поступать на фоторезистор VT1, конденсатор начинает разряжаться, при этом, напряжение падает, и операционный усилитель DA1 срабатывает и включает другие устройства, будь то освещение или звуковой извещатель.

В качестве источника света для фотоэлемента, можно использовать как обычный лазер на расстоянии несколько десятков метров, так и инфракрасный светодиод для уменьшения заметности линии сигнализации.

Пошаговое руководство

Самостоятельная сборка подобного прибора проводится согласно принципиальному алгоритму:

  1. Собирается источник питания, производится регулировка, контролируется выдающий ток.
  2. На минус блока питания устанавливается резистор.
  3. Далее, диод при помощи катода.
  4. На анод выводится резистор подстройки.
  5. Транзисторный эмиттер соединяется с отрицательным проводом блока питания.
  6. С базовой схемой соединяется резистор.

В результате такой манипуляции должна получиться вот такая конструкция: резистор к минусу, контактор, соединенный с реле, а реле с сигнализатором (лампа или ревун)

Датчик движения для сигнализации

Использование подобной конструкции в качестве сигнализации требует, кроме правильно собранной схемы, еще и гарантированный источник питания. В связи с этим, необходимо позаботиться, кроме основного, и о резервном источнике питания. В качестве сигнализатора можно использовать ревун или сирену. В дополнение к звуковому сигналу можно использовать световую сигнальную лампу.

Советы

Приступая к разработке проекта сигнализации с использованием датчиков движения с использованием старой советской элементной базы, рекомендуется найти старые советские журналы для радиолюбителей или конструкторов.

В стране множество оборонных конструкторских бюро и массы энтузиастов радиодела. В журналах для самодельщиков довольно часто описывались такие схемы с использованием простых радиодеталей, во многом, которые были разработаны настоящими профессионалами.

Неплохой идеей будет использование в качестве датчиков готовые сенсоры с возможностью подключения как осветительных приборов, так и звуковых.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

4 Простые схемы детектора движения с использованием PIR

Датчик движения PIR - это устройство, которое обнаруживает инфракрасное излучение от движущегося человеческого тела и включает звуковой сигнал.

В посте рассматриваются 4 простые схемы детектора движения, использующие операционный усилитель и транзистор. Мы также обсуждаем детали распиновки стандартного пассивного инфракрасного (PIR) датчика RE200B.

Мы узнаем:

  1. Как использовать датчик PIR для обнаружения инфракрасного излучения человеческого тела.
  2. Как использовать модуль PIR в качестве цепи охранной сигнализации
  3. Как использовать PIR для включения освещения при обнаружении присутствия человека.
  4. Как применить ИК-датчик для обнаружения объекта в промышленных приложениях

В первой схеме используется операционный усилитель, а во второй схеме используется один транзистор и реле для обнаружения ИК-излучения от движущегося человеческого тела и активации реле активировало тревогу.

Что такое PIR

PIR - это аббревиатура от Passive Infra Red.Термин «пассивный» указывает на то, что датчик не принимает активного участия в процессе, то есть он сам не излучает упомянутые инфракрасные сигналы, а скорее пассивно обнаруживает инфракрасное излучение, исходящее от находящихся поблизости теплокровных животных.

Обнаруженное излучение преобразуется в электрический заряд, пропорциональный обнаруженному уровню излучения. Затем этот заряд дополнительно усиливается встроенным полевым транзистором и подается на выходной контакт устройства, который становится применимым к внешней схеме для дальнейшего усиления и срабатывания ступеней сигнализации.

Распиновка датчика PIR

На изображении показана типичная схема расположения выводов датчика PIR. Распиновка довольно проста для понимания, и их можно легко сконфигурировать в рабочую схему с помощью следующих пунктов:

Как показано на следующей схеме, PIN # 3 датчика должен быть подключен к земле или к минусу. рельс подачи.

Контакт № 1, который соответствует клемме «стока» устройства, должен быть подключен к положительному источнику питания, который в идеале должен быть 5 В постоянного тока.

И контакт № 2, который соответствует «истоку» датчика, должен быть подключен к земле через резистор 47 кОм или 100 кОм. Этот контакт также становится выходным контактом устройства, и обнаруженный инфракрасный сигнал передается на усилитель от контакта №2 датчика.

1) Схема PIR-детектора движения человека с использованием операционного усилителя

В предыдущем разделе мы изучили техническое описание и распиновку стандартного ИК-датчика. Теперь давайте продолжим и изучим простое приложение для того же:

Первый Схема PIR для обнаружения движущихся людей показана выше.Здесь можно увидеть практическую реализацию объясненных деталей распиновки.

В присутствии инфракрасного излучения человека датчик обнаруживает излучение и мгновенно преобразует его в мельчайшие электрические импульсы, достаточные для того, чтобы транзистор стал проводящим, заставив его коллектор опуститься.

IC 741 был настроен как компаратор, где его контакт № 3 назначен как опорный вход, а контакт № 2 как вход считывания.

В момент, когда на коллекторе транзистора устанавливается низкий уровень, потенциал на выводе №2 микросхемы 741 IC становится ниже, чем на выводе №3.Это мгновенно повышает уровень на выходе ИС, вызывая срабатывание каскада драйвера реле, состоящего из другого транзистора BC547 и реле.

Реле активирует и включает подключенное устройство сигнализации.

Конденсатор 100 мкФ / 25 В обеспечивает то, что реле остается включенным даже после отключения ИК-датчика, возможно, из-за выхода источника излучения.

Обсуждаемое выше устройство PIR на самом деле является стержневым датчиком и может быть чрезвычайно чувствительным и трудным для оптимизации.Чтобы стабилизировать его чувствительность, датчик должен быть соответствующим образом заключен в крышку линзы Френеля, это дополнительно увеличит радиальный диапазон обнаружения.

Если вы не уверены в использовании открытого ИК-устройства, вы можете просто выбрать готовый ИК-модуль с линзой и другими улучшениями, как описано ниже.

2) ПИК-датчик движения и цепь охранной сигнализации

Следующая схема ИК-датчика движения может быть легко построена с использованием следующей базовой настройки и применена в качестве цепи противоугонной сигнализации .

Как показано на рисунке, для внешнего подключения PIR требуется только один резистор 1 кОм, транзистор и реле. Сирену можно построить дома или купить уже готовой.

Питание 12 В может быть от любой обычной схемы SMP 12 В 1 А.

Видео демонстрация

3) Еще одна простая схема сигнализации на основе PIR

Третья идея ниже объясняет простую схему сигнализации детектора движения PIR , которую можно использовать для включения света или сигнала тревоги только в присутствии человека или злоумышленника.

Как это работает

Вот простая схема, которая активирует реле тревоги, когда датчик PIR обнаруживает живое существо (человека). Здесь PIR означает пассивный инфракрасный датчик. Он не производит никаких инфракрасных излучений для обнаружения присутствия живых существ, но, с другой стороны, он обнаруживает инфракрасное излучение, испускаемое ими.

.

Простая цепь сигнализации детектора движения LDR

Здесь мы узнаем, как с достаточной точностью построить простую цепь датчика движения на основе LDR, используя обычные детали, такие как LDR и операционные усилители.

Что такое детекторы движения

Детектор движения или датчик тревоги - это устройство, которое обнаруживает движение или движение в пределах определенного фиксированного диапазона и при этом подает сигнал тревоги.

Вы можете найти много электронных схем, связанных с обнаружением движения, но большинство из них включает обнаружение тени с помощью одного LDR, что не работает очень эффективно.

Потому что тень не всегда может быть достаточно резкой, и иногда схема может просто не интерпретировать ее.

Настоящая схема детектора / датчика движения также основана на аналогичных принципах, но она обнаруживает движение, дифференцируя уровень освещенности с помощью двух LDR, что делает систему более чувствительной и работает независимо от интенсивности тени.

Работа схемы

На принципиальной схеме показана простая конфигурация, состоящая из пары операционных усилителей от IC LM324.

Два операционных усилителя работают в дифференциальном режиме и как компараторы.

Оба компаратора состоят из собственных дискретных светочувствительных компонентов в виде LDR.

Предустановки, поставляемые с операционными усилителями, определяют, в какой момент выходы обоих операционных усилителей остаются на одном уровне, то есть при нулевом потенциале.

Также вышеупомянутое условие выполняется, когда уровень освещенности над обоими LDR приблизительно одинаков.

Однако в тот момент, когда уровень освещенности (или уровень затемнения) на LDR различается даже незначительно, компараторы мгновенно обнаруживают это, и на одном из соответствующих выходов операционного усилителя устанавливается высокий уровень.

Транзистор на выходе немедленно срабатывает и активирует реле и подключенный механизм сигнализации.

LDR должны быть расположены на расстоянии не менее 30 см друг от друга для правильной оптимизации уровня обнаружения.

Также LDR и сама гнида должны быть расположены таким образом, чтобы окружающий свет падал прямо на датчики.

Как настроить контур.

Для точной настройки схемы потребуется немало сноровки.Это можно сделать следующим образом:

Пусть постоянный источник света падает на LDR с одинаковой интенсивностью.

Теперь, не позволяя какой-либо части тела мешать источнику света, аккуратно и умело отрегулируйте две предустановки так, чтобы оба светодиода просто погасли.

Вот и все, ваша схема теперь полностью настроена и готова обнаруживать даже малейшие движения через любой из LDR.

Однако необходимо убедиться, что интенсивность источников света на LDR не меняется, иначе установка может быть сбита с толку.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

3 Простые схемы датчика приближения

ИК-датчик приближения - это устройство, которое обнаруживает присутствие объекта или человека, когда он находится в пределах заданного диапазона от датчика, посредством отраженных инфракрасных лучей.

Здесь объясняются три полезные концепции датчика приближения: первая концепция основана на обычном операционном усилителе LM358, вторая - на микросхеме LM567, которая работает по принципу фазовой автоподстройки частоты, обеспечивая очень точный отклик для обнаружения. Третья схема работает на широко распространенной микросхеме IC 555.Давайте изучим каждый с пошаговым объяснением.

Обзор

На сегодняшний день на рынке имеется длинный список датчиков.

Одним из таких датчиков является датчик приближения.

В этом посте мы собираемся разгадать, как работает датчик приближения и что дает необходимые знания, чтобы сделать этот проект дома. Как следует из названия, устройство определяет, находится ли объект рядом или далеко от него. Их можно оформить по-разному.

Но наиболее распространенным методом является метод, основанный на ИНФРАКРАСНЫХ лучах и OPAMP.Некоторое распространенное использование этого устройства можно увидеть в мобильных телефонах, автоматических системах смыва, автоматических кранах, сушилках для рук и никогда не падающих роботах.

Необходимые компоненты

1. ИК-светодиод : Каждый светодиод при включении излучает определенную форму электромагнитного излучения. Из нашего домашнего опыта мы знаем светодиоды, излучающие видимый свет.

Но есть также специальные светодиоды, излучающие инфракрасные лучи. Так же, как могут быть видимы светодиоды разных цветов, инфракрасные светодиоды также излучают лучи с разной длиной волны.Инфракрасные лучи могут иметь разную длину волны и принимать любое значение, принадлежащее их диапазону волн.

Таким образом, очень важно, чтобы используемый ИК-фотодиод был способен определять конкретную длину волны ИНФРАКРАСНОГО света, излучаемого ИК-светодиодом.

2. ИК-ФОТОДИОД : Это специальный тип диода, который подключается с обратным смещением для обнаружения ИК-излучения. В отсутствие ИК-излучения он имеет очень высокое сопротивление и через него проходит практически нулевой ток.

Но когда на него падают ИК-лучи, его сопротивление уменьшается, и через него пропускается ток, пропорциональный интенсивности излучения.

Это свойство фотодиода используется для генерации электрического сигнала в датчике приближения при падении ИК-лучей.

3. Операционный усилитель (IC LM358) : Операционный усилитель или операционный усилитель является многоцелевой микросхемой и пользуется большим уважением в мире электроники.

В этом проекте ОУ используется в качестве компаратора.LM358 IC имеет два операционных усилителя, что означает, что мы можем сделать два датчика приближения, используя только одну микросхему. Причина использования операционного усилителя в схеме - преобразование аналогового сигнала в цифровой.

4. Предустановка : Предустановка в основном представляет собой резистор с тремя выводами.

Назначение предустановки - разделить общее доступное напряжение таким образом, чтобы пользователь мог получить доступ к его части. Нам просто нужно установить средний терминал в соответствующее положение.

Предустановка устанавливает пороговое напряжение, выше которого должно генерироваться выходное напряжение.Его можно вручную установить на любое значение сопротивления, повернув головку с помощью подходящей отвертки.

5. Красный светодиод : Я использовал красный светодиод для своего проекта, но в целом можно использовать светодиоды любого цвета. Он действует как визуальный сигнал, показывающий, что препятствие подошло достаточно близко.

.Цепь датчика землетрясения

- сейсмический датчик

В статье показана идея схемы датчика землетрясения, которая включает в себя инновационный способ обнаружения мельчайших толчков, вызванных возможным толчком землетрясения. Схема настолько чувствительна, что способна обнаруживать тремор 4 балла по шкале Рихтера, но остается невосприимчивой к громким звукам или несущественным ударам или шумам.

Введение

Я видел в сети несколько различных схем сейсмических датчиков, однако в большинстве из них в качестве чувствительного элемента использовался пьезопреобразователь, Бог знает, как пьезоэлектрический датчик обнаруживает толчки землетрясений.

Это просто кажется абсурдным, потому что пьезоэлектрический преобразователь был бы способен воспринимать только высокочастотные колебания, а не колебания.

Землетрясение никогда не будет производить пронзительный шум, но при ударе оно производит легкие колебания.

Поэтому использование пьезоэлемента, на мой взгляд, неудачная идея.

Конечно, пьезоэлектрический датчик обнаруживал бы тремор только в том случае, если бы он использовался в виде датчика нагрузки, путем интеграции какой-либо нагрузки, собранной для осуществления колебательного действия во время тремора.

В существующей схеме датчика землетрясения я использовал воду в качестве обнаруживающего агента.

Поэкспериментировав, я обнаружил, что вода является отличным датчиком вибраций, а также покачивающихся движений.

Вы можете проверить поведение воды, поставив таз с водой на стол и слегка постучав по нему.

Даже малейшей допустимой вибрации достаточно, чтобы создать красивую рябь на поверхности воды.

Я мог бы использовать схему LED / LDR для обнаружения этой ряби, однако, поскольку мы не заинтересованы в обнаружении вибраций, а только в колебаниях, я сделал небольшой подход.

В нескольких моих предыдущих сообщениях я уже обсуждал схемы датчиков уровня воды, в которых проводящие свойства воды хорошо используются для этой цели.

То же свойство было использовано для достижения желаемых результатов.

Как устроен датчик землетрясения для работы

Глядя на принципиальную схему, мы видим, что конфигурация фактически не имеет ничего серьезного.

Электронная часть состоит из пары транзисторов, собранных в схему защелки.

Вход в эту схему осуществляется от небольшой полукруглой емкости, наполненной водой.

Положительный источник питания из контура погружается в воду, а горячий конец входа размещается таким образом, что он находится всего в миллиметре над водой.

Во время возможного землетрясения (не дай бог) вода реагирует на толчки и начинает раскачиваться.

В тот момент, когда вода движется, ее уровень нарушается и соединяет горячий конец цепи с положительной клеммой, погруженной в воду..

Плюс источника питания, погруженного в воду, мгновенно контактирует с ГОРЯЧИМ концом контура через воду, контур срабатывает и немедленно фиксируется.

Подключенный зуммер звучит, посылая сигнал тревоги.

Емкость можно сделать, разрезав пополам маленький детский пластиковый мяч.

После выполнения необходимых настроек внутри этого полуразрезанного шара его можно наполнить водой, как показано на схеме, и закрыть.

В этом случае емкость следует закрепить так, чтобы уровень воды внутри шара сохранял идеально горизонтальное положение без каких-либо отклонений.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Смотрите также