Senzor de mișcare cu infraroșu Hc sr501. Scheme de conectare a senzorului de mișcare

În acest articol vă voi spune cum să lucrați cu senzorul HC-SR501 (senzor PIR). Senzorul este ieftin și versatil, poate fi folosit singur sau cu un microcomputer pentru a crea diverse proiecte (sisteme de alarmă antiefracție sau sisteme automatizate iluminat)

Specificații

Tensiune de alimentare: 4,8V…20V
Curent static: 50mA
Nivel de ieșire: 3,3 V / 0 V scăzut
Timp de întârziere: 0,5 - 200s (reglabil)
Timp de blocare: 2,5 s
Unghi de lucru:< 100
Temperatura de lucru: -15С…+70C
Detectare obiect: 23 mm
Dimensiuni: 33mm x 25mm x 24mm

Informații generale

Orice persoană sau animal cu o temperatură peste punctul de îngheț emite energie termală sub formă de radiații. Această radiație nu este vizibilă pentru ochiul uman, deoarece este emisă la lungimi de undă infraroșii, sub spectrul pe care oamenii îl pot vedea. Măsurarea acestei energii nu este același lucru cu măsurarea temperaturii. Deoarece temperatura depinde de conductibilitatea termică, atunci când o persoană intră într-o cameră, nu poate schimba instantaneu temperatura camerei. Cu toate acestea, există o emisie infraroșu unică datorită temperaturii corpului pe care o caută senzorul PIR.
Principiul de funcționare al senzorului de mișcare în infraroșu HC-SR501 este simplu, atunci când este pornit, senzorul este configurat la radiația infraroșu „normală” în zona sa de detectare. Apoi caută modificări, cum ar fi o persoană care merge sau se mișcă în zona monitorizată. Detectorul folosește un senzor piroelectric pentru a detecta radiația infraroșie. Este un dispozitiv care generează un curent electric ca răspuns la recepția radiației infraroșii. Deoarece senzorul nu emite un semnal (cum ar fi cel menționat anterior), este pedepsit ca „pasiv”.La detectarea unei modificări, senzorul HC-SR501 modifică semnalul de ieșire.

Pentru a crește sensibilitatea și eficiența senzorului HC-SR501, este utilizată o metodă de focalizare a radiației infraroșii pe dispozitiv, aceasta se realizează folosind o „Lentilă Fresnel”. Lentila este realizată din plastic și are forma unui dom și este de fapt alcătuită din mai multe lentile Fresnel mici. În timp ce plasticul este translucid pentru oameni, este de fapt complet transparent pentru lumina infraroșie, deci servește și ca filtru.

HC-SR501 este un senzor PIR la preț redus, care este complet autonom, capabil să funcționeze singur sau asociat cu un microcontroler. Senzorul are o ajustare a sensibilității care îi permite să detecteze mișcarea de la 3 la 7 metri, iar puterea sa poate fi reglată pentru a rămâne ridicată pentru o perioadă de timp de la 3 secunde la 5 minute. De asemenea, senzorul are un stabilizator de tensiune încorporat, astfel încât poate fi alimentat de la tensiune DC 4,5 până la 20 volți și consumă o cantitate mică de curent. HC-SR501 are un conector cu 3 pini, scopul este următorul:

Alocarea PIN
VCC- Tensiune DC pozitivă de la 4,5 la 20 V DC.
IEȘIRE- iesire logica la 3,3 volti. LOW nu indică detectarea, HIGH înseamnă că cineva a fost detectat.
GND- împământare.

Placa are și două potențiometre pentru reglarea mai multor parametri:
SENSIBILITATE— setează distanța maximă și minimă (de la 3 metri la 7 metri).
TIMP— timpul în care ieșirea va rămâne HIGH după detectare. Minim 3 secunde, maxim 300 secunde sau 5 minute.

Scopul jumperilor:
H- aceasta este setarea Hold sau Repeat. În această poziție, HC-SR501 va continua să emită un semnal HIGH atâta timp cât va detecta mișcarea.
L- Aceasta este opțiunea de anulare sau de nereîncercare. În această poziție, ieșirea va rămâne HIGH pentru perioada setată de setarea potențiometrului TIME.

Pe placa HC-SR501 există găuri suplimentare pentru două componente, există un marcaj în apropiere, îl puteți privi prin îndepărtarea lentilei Fresnel.

Scopul găurilor suplimentare:
RT- Acesta este destinat unui termistor sau un rezistor sensibil la temperatură. Adăugarea acestui lucru permite ca HC-SR501 să fie utilizat în temperaturi extremeși, de asemenea, într-o oarecare măsură îmbunătățește acuratețea detectorului.
R.L.- Aceasta este o conexiune pentru un rezistor dependent de lumină sau fotorezistor. Adăugând o componentă, HC-SR501 va funcționa numai în întuneric, care este o aplicație comună pentru sistemele de iluminare sensibile la mișcare.

Exemplul nr. 1: HC-SR501 ca dispozitiv independent.

Piese necesare:

Tranzistor 2SC1213 x 1 buc.

Conexiune:
Când porniți HC-SR501, este necesară calibrarea, durează de la 30 la 60 de secunde, iar senzorul are și o perioadă de „repornire” de aproximativ 6 secunde (după activare), timp în care nu răspunde la mișcări. În acest exemplu folosim HC-SR501 și, precum și un tranzistor NPN (în exemplu folosim 2SC1213). Senzorul HC-SR501 este alimentat de la 5 V, deoarece releul necesită și el aceeași putere, iar ca sarcină este folosită o lampă de 220 V. Deoarece semnalul de ieșire al HC-SR501 este slab (în practică este suficient doar să aprindeți LED-ul), o opțiune este să utilizați orice tranzistor NPN bipolar.

Atenţie! Respectați măsurile de siguranță și aveți grijă!

Funcționarea acestui circuit este foarte simplă, după pornire și calibrare, senzorul începe să citească citirile. Când este detectată mișcare, senzorul modifică valoarea la pinul „OUT”.

Exemplul #2: HC-SR501 adăugarea unui fotorezistor

Piese necesare:
Senzor de mișcare HC-SR501 x 1 buc.
Modul releu (1 canal) x 1 buc.
Tranzistor 2SC1213 x 1 buc.
Lampa 220V (75W) cu priza x 1 buc.
Alimentare 5V x 1 buc.
Fotorezistor x 1 buc.
Sârmă DuPont, 2,54 mm, 20 cm, F-M (femă - masculin) x 1 buc.

Conexiune:
În exemplul următor folosim același circuit ca exemplul nr. 1, tocmai am adăugat un fotorezistor. Locația pentru instalarea fotorezistorului este situată lângă conectorul de ieșire, desemnat pe placă ca „RL”. Puteți lipi direct pe placă sau puteți utiliza un conector pin pentru conectarea comodă a firelor Dupont. Principalul lucru este că fotorezistorul nu este blocat de lumina naturală a camerei și este, de asemenea, protejat de lumina lămpii pe care o folosim ca sarcină. Imaginea de mai jos arată unde se instalează fotorezistorul.

Odată instalat fotorezistorul, porniți circuitul și așteptați un moment în timp ce senzorul HC-SR501 se calibrează. Dacă totul este conectat corect (și luminile sunt aprinse în cameră), nu se va întâmpla nimic; fotorezistorul împiedică pornirea HC-SR501 atunci când camera este aprinsă. Acum stingeți luminile și HC-SR501 va porni ori de câte ori detectează activitate.

Exemplul #3: HC-SR501 și Arduino

Piese necesare:
Arduino UNO R3 x 1 buc.
Senzor de mișcare HC-SR501 x 1 buc.
LED-uri 5 mm x 3 buc.
Rezistor 0,125W, 320Om x 3 buc.
Sârmă DuPont, 2,54 mm, 20 cm, F-M (femă - masculin) x 1 buc.

Conexiune:
Deși senzorul HC-SR501 este un dispozitiv de sine stătător, acesta poate fi conectat la un pin de microcontroler. În exemplu folosim controlerul Arduino UNO R3, în care putem ține cont de timpul de pornire și perioada de resetare. În acest fel, dispozitivul poate fi mai precis, deoarece nu veți încerca să simțiți mișcarea înainte atunci când senzorul nu este pregătit. De asemenea, puteți conecta mai mulți senzori HC-SR501 la Arduino, ceea ce vă va permite să monitorizați mișcarea în diferite locuri.
În exemplul următor, vom conecta un HC-SR501 la Arduino și vom folosi trei LED-uri ca indicație, fiecare dintre acestea afișând starea senzorului:

LED roșu— acest LED indică faptul că senzorul nu este pregătit.
LED galben- Acest LED indică faptul că senzorul este pregătit să detecteze mișcarea.
LED verde— acest LED se aprinde timp de 3 secunde când senzorul este declanșat. În loc de un LED, puteți controla o ieșire externă (cum ar fi modulul de releu pe care l-am folosit mai devreme).

Schema de conectare:

Jumperul de pe HC-SR501 trebuie setat în poziția „L”, iar timpul trebuie, de asemenea, setat la minim (5 secunde), pentru a face acest lucru, rotiți potențiometrul spre stânga până la capăt. Acum că sunteți cu toții conectați, trebuie să încărcați schița.

/* Testat pe Arduino IDE 1.8.0 Data testului 08/12/2016 */ int detectedLED = 13; // Specificați pinul int readyLED = 12; // Specificați pinul int waitLED = 11; // Specificați pinul int pirPin = 7; // Specificați pinul senzorului int motionDetected = 0; // Variabilă pentru detectarea mișcării int pirValue; // Variabilă pentru stocarea valorii din PIR void setup() ( pinMode(detectedLED, OUTPUT); // Setarea pin-ului ca pinMode de ieșire (readyLED, OUTPUT); // Setarea pin-ului ca pinMode de ieșire (waitLED, OUTPUT) ; // Setarea pinului ca pinMode de ieșire (pirPin, INPUT); // Setarea pinului ca intrare // Întârziere inițială 1 minut, pentru a stabiliza senzorul // digitalWrite(detectedLED, LOW); digitalWrite(readyLED, LOW); digitalWrite( waitLED, HIGH); delay(60000); digitalWrite(readyLED, HIGH); digitalWrite(waitLED, LOW); ) void loop() ( pirValue = digitalRead(pirPin); // Citiți valoarea de la senzorul de mișcare dacă (pirValue = = 1) // Dacă există mișcare, faceți o întârziere de 3 s. ( digitalWrite(detectedLED, HIGH); motionDetected = 1; delay(3000); ) else ( digitalWrite(detectedLED, LOW); ) // Întârziere după declanșare // dacă (motionDetected == 1) ( digitalWrite (detectLED, LOW); digitalWrite (readyLED, LOW); digitalWrite (waitLED, HIGH); delay(6000); digitalWrite (readyLED, HIGH); digitalWrite (waitLED, LOW); motionDetected = 0; ) )

Testat pe Arduino IDE 1.8.0

Data testului: 08.12.2016

int detectedLED = 13 ; // Specificați pinul

int readyLED = 12 ; // Specificați pinul

int waitLED = 11 ; // Specificați pinul

int pirPin = 7 ; // Specificați pinul senzorului

int motionDetected = 0 ; // Variabilă pentru detectarea mișcării

int pirValue ; // Variabilă pentru a stoca valoarea din PIR

void setup()

pinMode(detectLED, OUTPUT); // Setați pinul ca ieșire

pinMode(readyLED, OUTPUT); // Setați pinul ca ieșire

pinMode(waitLED, OUTPUT); // Setați pinul ca ieșire

pinMode(pirPin, INPUT); // Setați pinul ca intrare

// Întârziere inițială 1 minut pentru stabilizarea senzorului //

digitalWrite(readyLED, LOW);

digitalWrite(waitLED, HIGH);

întârziere (60000);

digitalWrite(readyLED, HIGH);

digitalWrite(waitLED, LOW);

buclă goală ()

pirValue = digitalRead(pirPin); // Citiți valoarea de la senzorul de mișcare

dacă (pirValue == 1) // Dacă există mișcare, faceți o întârziere de 3 s.

digitalWrite(detectatLED, HIGH);

motionDetected = 1 ;

întârziere (3000);

altfel

digitalWrite(detectatLED, LOW);

Puteți achiziționa senzorul dintr-un magazin partener al proiectului FastAVR cu o reducere de 10% dacă urmați linkul

Senzor de mișcare ( Mișcare PIR senzor) Conexiune HC-SR501 la Arduino

Senzorul PIR este tradus din engleză ca senzor infraroșu piroelectric (pasiv) - senzor infraroșu piroelectric (pasiv). Piroelectricitatea este proprietatea de a genera un anumit câmp electric la iradierea unui material cu raze infraroșii (termice). De aceea Senzori PIR vă permit să detectați mișcarea oamenilor într-o zonă controlată, deoarece corpul uman emite căldură. Astfel de senzori sunt de dimensiuni mici, ieftini și au un consum redus de energie. Sunt ușor de utilizat și nu se uzează. Din aceste motive, sunt utilizați în majoritatea senzorilor de mișcare industriali.
Nu trebuie să amplasați senzorii PIR în locuri unde temperatura se schimbă rapid. Acest lucru va duce la faptul că senzorul nu va putea detecta prezența unei persoane în zona controlată și vor exista multe alarme false.
Datorită „fraților noștri chinezi”, un modul format din senzorul PIR în sine și un circuit de control a devenit foarte popular pentru uz casnic. Au combinat totul într-un singur modul și l-au numit HC-SR501.

Parametrii principali ai modulului HC-SR501

Sensul parametrului
Dimensiuni aproximativ 3,2 cm x 2,4 cm x 1,8 cm
Tensiune de alimentare DC 4.5V- 20V
Curent la OUT o -140 o (în funcție de senzorul și obiectivul specific)

Durata pulsului
la detectare 5 - 200 sec. (configurabil)

Timp de blocare până la
următoarea măsurare 2,5 sec. (dar poate fi schimbat prin înlocuirea rezistențelor SMD)

Temperatura de functionare -20 - +80 o C
Mod de operare L - captura unică, H - măsurători repetabile

Descriere
Întregul modul arată astfel:

Și așa arată cu lentila Fresnel îndepărtată. Puteți citi ce este acest obiectiv pe Wikipedia. Fotografia arată un senzor PIR de 500BP.

Mai aproape

Și aceasta este partea inversă a modulului cu circuitul de alimentare și control.

Modulul are mai multe comenzi de reglare. Două variabile și un jumper. Din poză, cred că totul ar trebui să fie clar.

Moduri de operare

Modul de operare al modulului este setat de un jumper. Există două moduri - modul H și modul L. În fotografia de mai sus, modulul este setat pe modul H.

Modul H- în acest mod, când senzorul este declanșat de mai multe ori la rând, ieșirea acestuia (la OUT) rămâne la un nivel logic ridicat.
modul L- în acest mod, la ieșire apare un impuls separat de fiecare dată când senzorul este declanșat.

Ei bine, încă o imagine, copiată din foaia de date pe senzorul PIR:

Sistem

Puteți verifica funcționarea senzorului prin asamblarea acestuia pe o placă cea mai simplă schemă. Un LED obișnuit este folosit ca indicator.

Construiți această diagramă. Jumperul trebuie setat pe modul de operare L. Aplicați puterea. Așteptați aproximativ 20-40 de secunde (pentru unele module până la 60 de secunde). În acest moment senzorul este calibrat.
Acum, de îndată ce senzorul detectează mișcare, LED-ul se va aprinde pentru un anumit timp stabilit de rezistența de tăiere. Vă puteți juca cu reglarea sensibilității și instalarea modulului în diferite locuri din casă.
Este mai bine (deși nu este necesar) să conectați modulul la microcontrolere (sau alte microcircuite) printr-un tranzistor și un rezistor pull-up de 10k. Iată un exemplu de diagramă:

Sau aici:

HC-SR501 este un senzor de mișcare cu infraroșu piroelectric care vă permite să detectați mișcarea persoanelor într-o zonă controlată. Este un modul format dintr-un senzor IR de 500BP, o lentilă Fresnel și un modul de control al microcircuitului BISS0001. Modul de operare al modulului este setat printr-un jumper (modul H sau modul L).

În modul H, când senzorul este declanșat de mai multe ori la rând, ieșirea sa (la OUT) rămâne la un nivel logic ridicat. În modul L, de fiecare dată când senzorul este declanșat, un impuls separat este trimis la ieșire.
Nu se recomandă utilizarea senzorului în locuri cu schimbări bruște de temperatură - va percepe o creștere bruscă a radiației infraroșii de la încălzire ca apariția unui obiect în mișcare, care poate provoca o alarmă falsă.

HC-SR501 este adesea folosit în alarme de securitate, precum și în casele inteligente pentru a controla iluminatul atunci când o persoană apare în cameră.

Caracteristici:

Tensiunea de alimentare	4,5V-20V
Curent la OUT	<60uA
Tensiune de ieșire	Niveluri ridicate și scăzute în logica TTL de 3,3 V
Distanța de detectare	3,7 m (personalizat)
Unghi de detectare	până la 120°-140° (în funcție de senzorul și obiectivul specific)
Durata impulsului la detectare	5 - 200 sec. (configurabil)
Timp de blocare până la următoarea măsurare	2,5 sec. (dar poate fi schimbat prin înlocuirea rezistențelor SMD)
Temperatura de lucru	-20....+80°C
Mod de operare	L - captura unică, H - măsurători repetabile
Dimensiuni	3,2 cm x 2,4 cm x 1,8 cm

În contextul creșterii constante a tarifelor la energie electrică, este timpul să ne gândim la economisirea acesteia. Și dacă este vorba despre iluminat, atunci acest lucru poate fi realizat prin utilizarea surselor de lumină LED, care economisesc semnificativ energie. De asemenea, pe lângă aceștia, sunt instalați senzori de mișcare și de iluminare, care vă permit să automatizați procesul de iluminare și, prin urmare, să creșteți durata de viață a sursei de lumină LED, care are un preț destul de ridicat și, de asemenea, vă permite să reduceți consumul de energie. Aceste surse de lumină LED reacționează atât la iluminarea camerei, cât și la mișcare, declanșând în același timp în condițiile în care este necesar. Astfel de surse de lumină cu LED-uri se sting automat după ceva timp. Lampa LED cu senzor de mișcare s-a dovedit că funcționează atât în interior, cât și în spații deschise. Este de remarcat faptul că instalarea lămpilor LED cu senzor de mișcare este posibilă chiar și în locuri greu accesibile, unde nu este posibilă furnizarea de energie electrică. Avantajele unor astfel de lămpi cu LED-uri cu senzor de mișcare sunt că nu va consuma energie electrică în mod inutil și, prin urmare, o va economisi. În acest caz, nu este nevoie să instalați un comutator sub el, pe care apoi va trebui să-l căutați în întuneric. În plus, dacă în dispozitiv este instalat un senzor foto, atunci această lampă LED va răspunde nu numai la mișcare, ci și la nivelul de iluminare. Dacă lampa este instalată în aer liber, se va aprinde automat la amurg și se va stinge când există suficientă iluminare.

Ei bine, să începem în ordine și să facem noi înșine o astfel de lampă cu LED. Pentru a face acest lucru avem nevoie de următoarele:

cadru
fire de instalare
folie din fibra de sticla
Sursa de alimentare de 12V sau baterie.

Senzor HC-SR501

Pentru a configura moduri ale senzorului HC-SR501 Există două potențiometre (timp și sensibilitate) și un jumper (vezi imaginea de mai jos):

Caracteristici cheie ale HC-SR501:

Tensiune de operare: DC 4.5V - 20V
Semnal de ieșire: nivel înalt/jos (0 sau 1), semnal: nivel TTL de 3,3 V
Interval de detectare: 3 - 7 metri (reglabil prin potențiometrul de „sensibilitate”)
Unghi de detectare: 120-140° (Depinde de lentila Fresnel instalată)
Timp de întârziere a declanșării: 5-300 secunde (reglabil cu potențiometrul „timp”, implicit 5s -3%)
Temperatura de functionare: -20 - 80°C
Mod de operare:
- Modul H - în acest mod, când senzorul este declanșat de mai multe ori la rând, ieșirea sa (la OUT) rămâne la un nivel logic ridicat.
- Mod L - în acest mod, un impuls separat apare la ieșire de fiecare dată când senzorul este declanșat.

După ce am selectat modul de funcționare al senzorului, am ajustat sensibilitatea și timpul de răspuns, vom trece la un alt punct important - instalarea unui fotorezistor, deoarece pe lângă organele senzoriale standard, senzorul piroelectric are capacitatea de a instala un fotorezistor. Adesea există contacte gratuite pe placă pentru conectare. În diagrama de mai jos, contactele sale sunt desemnate ca RL.

Când conectați un fotorezistor, dispozitivul va funcționa numai în întuneric. Deoarece dacă iluminați fotorezistorul, rezistența acestuia va scădea și tensiunea de pe piciorul 9 al cipul DA1 va fi insuficientă pentru a porni. Puteți ajusta pragul de comutare conectând un rezistor de tăiere în paralel cu rezistorul R9. Trebuie conectat printr-o rezistență de 1...4,7 kOhm pentru a preveni un scurtcircuit la rezistențele scăzute ale fotorezistorului. Fotorezistorul este instalat pe placa senzorului în locul încercuit cu galben (vezi imaginile de mai jos).

Banda LED 12V

Mai recent, gama de lămpi LED a fost completată cu lămpi care sunt benzi flexibile subțiri de până la 5 metri lungime cu posibilitatea de a le mări lungimea. Banda poate fi tăiată și în bucăți mici, de câțiva centimetri lungime. Atunci când alegeți o bandă LED, principala caracteristică de iluminare este intensitatea fluxului luminos, care este exprimată în lumeni pe metru (lm/m). Cantitatea de flux luminos este determinată de tipul și numărul de LED-uri instalate pe un metru de bandă. Cunoscând tipul de LED-uri și numărul acestora, este ușor să determinați independent fluxul luminos.

De exemplu, pe un metru de bandă LED cu lumină albă sunt 30 de LED-uri de tip 3528, având un flux luminos de 5 lm per LED. Înmulțim 5 lm cu 30 de LED-uri, obținem 150 lm. Aproximativ acest flux luminos este emis de un bec cu incandescență de 10 wați.

Dispozitivul benzii LED pe o bandă de plastic flexibilă de până la 5 m lungime conține piste conductoare subțiri de cupru de configurația necesară. LED-urile și cele de limitare a curentului sunt lipite pe șine. Cu o tensiune de alimentare de 12 V, sunt instalate trei LED-uri conectate în serie și una sau mai multe rezistențe de limitare a curentului. Numărul de rezistențe este determinat în funcție de cantitatea de putere disipată pe acestea (vezi figura de mai jos).

Pentru atașarea benzii LED, pe o parte se aplică un strat adeziv protejat cu peliculă. Pentru a fixa banda pe suprafață, este necesar să îndepărtați folia de protecție și să aplicați partea lipicioasă pe locul de instalare. Dacă este necesar, banda LED poate fi tăiată. Etapa de tăiere este determinată de numărul de LED-uri conectate în serie și este separată pe ambele părți prin plăcuțe de contact care vă permit să lipiți fire de ele (vezi figura de mai sus). Pentru lampa LED au fost folosite 4 bucăți de bandă LED cu 5630 LED-uri.

Cadru

Deoarece LED-urile se tem de supraîncălzire, este necesară o bună disipare a căldurii pentru durata lor lungă de viață. În acest sens, cadrul a fost realizat din tablă de aluminiu de 2 mm grosime. Cadrul are, de asemenea, găuri găurite pentru fixarea și dirijarea firelor (vezi imaginile de mai jos).

Sârmă de montare

Pentru montarea componentelor radio și a componentelor radio, ansamblurile și blocurile de echipamente radio-electronice, instalarea dispozitivelor și instrumentelor electrice, se folosesc fire de instalare. Conductoarele firelor de instalare sunt fire de cupru cositorit, care permit conexiuni prin lipire cu lipituri la temperaturi joase. Firele flexibile multi-core oferă flexibilitate de instalare și protecție fiabilă împotriva influențelor externe. Materialul izolator este fire de sticlă și nailon, benzi din folie triacetat, utilizate în intervalul de temperatură -60...+105 °C, izolație cu clorură de polivinil și polietilenă cu o manta suplimentară de protecție din nailon, rezistentă la umiditate, uleiuri și fungi. Matrite.

Folie din fibra de sticla

Materialul din fibră de sticlă acoperită cu folie este fabricat din fibră de sticlă, care este impregnată cu rășină epoxidice. Pe suprafața produsului se aplică un strat de folie de cupru galvanic cu o grosime de 35 microni sau 50 microni. Așa că îl vom folosi pentru a face plăcuțe de contact și o placă de circuit imprimat pentru un comutator cu tranzistor.

Sursa de alimentare de 12V sau baterie

Sursa de alimentare transformă tensiunea alternativă a rețelei electrice de acasă de 220 V într-o tensiune continuă specificată.

Este timpul să privim schema acestei lămpi.

Fotografie cu versiunea asamblată a lămpii LED

Lista radioelementelor

Desemnare	Tip	Denumirea	Cantitate	Notă	Magazin	Blocnotesul meu
P1	Senzor	HC-SR501	1

Senzorii de mișcare sunt dispozitive care răspund mai degrabă la obiecte în mișcare decât la obiecte staționare. Acesta este modul în care diferă de senzorii de prezență, care sunt configurați să se declanșeze atunci când obiectele în mișcare dispar în zona controlată.

Cu alte cuvinte, dispozitivul care controlează mișcarea ar trebui să funcționeze atunci când o persoană se află în spațiul observat, când se mișcă sau îngheață, dar măcar doar își mișcă degetele. În același timp, dispozitivele de control al prezenței sunt declanșate atunci când oamenii au părăsit complet încăperea sau o persoană complet înghețată rămâne în ea, fără a face nicio mișcare.

Principii de funcționare a senzorilor de mișcare

Ambele grupuri ale acestor senzori pot funcționa pe baza:

captarea vibrațiilor sonore prin sisteme acustice sensibile;

detectarea radiațiilor termice cauzate de corpul uman de către receptorii infraroșii acțiune pasivă;

razele infraroșii suprapuse invizibile pentru ochiul uman, îndreptate de la emițător la receptor metoda activă.

Există și alte modalități de a detecta o persoană în mișcare, dar acestea, la fel ca metoda acustică, sunt rar folosite. Și în dispozitivele de uz casnic, cel mai des sunt utilizați senzori de mișcare care funcționează cu oscilații electromagnetice ale undelor situate în spectrul infraroșu. Ele sunt descrise în.

Receptoarele cu senzori IR au un principiu comun de funcționare.

Senzorii de mișcare și senzorii de prezență detectează radiația infraroșie distribuită în toate direcțiile de la orice obiecte situate în zona de vizualizare. Razele termice, ca într-un sistem optic convențional, de exemplu, o cameră, cad pe o lentilă segmentată care funcționează pe principiul Fresnel.

Acest design din sticlă sau plastic optic este creat cu un număr mare de sectoare/segmente concentrice, fiecare dintre acestea formând un fascicul îngust de raze termice paralele pe senzorul IR.

Se mai numește și termenul „senzor PIR” deoarece are un efect piroelectric - creează un câmp electric proporțional cu fluxul de căldură rezultat. Semnalul pe care îl primește este procesat de dispozitive electronice.

Pentru majoritatea modelelor de senzori, pirodetectorul funcționează cu valori analogice. Un exemplu ar fi.

Este de dimensiuni mici, funcționează pe un microcircuit, are trei borne pentru conectarea firelor de alimentare și sarcină și două potențiometre de reglare. Când este declanșat, produce un semnal electric de control de 3,3 volți și un curent de câțiva miliamperi.

Recent, au început să fie introduse blocuri care efectuează conversie dublă și procesare a comenzilor bazate pe .

Acest lucru permite utilizarea dispozitivelor cu microprocesor și a tehnologiilor informatice pentru transformări ulterioare ale semnalului și formarea diverșilor algoritmi de control pentru dispozitivele automate.

Atât senzorii analogici, cât și cei digitali, sunt conectați la surse de alimentare și au dispozitive de ieșire care comută sarcina în rețeaua primară.

Algoritmul de operare electronică se bazează pe unul dintre principii:

detectarea miscarii;

rămâne declanșat.

Când o persoană apare în câmpul de acțiune al senzorului, prezența sa aduce modificări echilibrului termic al mediului, iar toate mișcările sale sunt înregistrate printr-o lentilă Fresnel ca un obiectiv de cameră. Unitățile electronice sunt declanșate și furnizează un semnal electric contactului de comandă.

Aici se termină funcțiile senzorului în sine, deși procesul de comutare a actuatoarelor nu a fost încă finalizat, iar puterea semnalului de control al senzorului de mișcare pentru comutarea corpurilor de iluminat, pornirea unei sirene sonore, trimiterea de SMS-uri către un telefonul mobil sau efectuarea altor sarcini nu este suficient.

Acest semnal trebuie amplificat și transmis la un contact puternic pentru comutarea sarcinii.

Senzorul de mișcare HC-SR501 pe care l-am analizat mai sus nu poate îndeplini aceste funcții singur. Pentru a le implementa, puteți asambla un comutator simplu de tranzistor bazat pe .

Bornele VCC și GND ale senzorului de mișcare și cheii sunt alimentate cu putere = 4,5÷20 volți de la o sursă suplimentară, iar semnalul de control de la pinul OUT al senzorului este furnizat terminalului amplificatorului cu același nume. La circuitul de ieșire este conectată o sarcină de tensiune adecvată.

Dacă utilizați această schemă pentru a porni telefonul mobil, puteți primi SMS-uri pe telefonul mobil, care va semnala apariția unor oaspeți neaștepți în zona de securitate.

Majoritatea modulelor gata făcute pentru circuitele de iluminat cu senzori de mișcare au un amplificator încorporat și un contact de putere care comută circuitul de sarcină. Proiectele unor astfel de unități, alimentate dintr-o rețea de ≈220 volți, au trei borne pentru conectarea firelor direct pe corp, dintre care două furnizează energie (faza L și zero N) și al treilea L" împreună cu zero N este folosit pentru comutarea lămpilor.

Senzori de mișcare activi

Dispozitivele care funcționează pe principiul monitorizării canalului dintre un emițător IR și un receptor au aproximativ același algoritm, reglat la o frecvență comună, cum ar fi o telecomandă TV sau un mouse de computer fără fir cu receptorii lor. Pot avea alimentare autonomă, independentă de rețeaua electrică staționară.

În acest caz, se realizează una dintre schemele de dispunere pentru modulele metodei directe sau rotative de formare a unei căi folosind oglinzi.

Scheme de conectare a senzorilor

Schema electrica pentru conectare simpla prezentată în imagine.

Cu această conexiune, modul de funcționare al lămpii corespunde pe deplin algoritmului stabilit de circuitul electronic și este reglat prin potențiometre de reglare.

Pe modelele de senzori simple, sunt instalate două regulatoare:

1. LUX - nivelul de iluminare la atingerea căruia este declanșat senzorul (de exemplu, nu este nevoie să folosiți lumină electrică pe vreme însorită). Pentru reglementare, valoarea sa cea mai mare este stabilită inițial;

2. TIMP - durata activării temporizatorului sau, cu alte cuvinte, perioada de timp în care lampa se va aprinde după detectarea mișcării. De obicei, acestea stabilesc valoarea minimă, deoarece cu fiecare mișcare nouă senzorul va reporni constant.

De obicei, acești doi parametri de reglare sunt suficienți pentru a configura controlul lămpilor de uz casnic. Mai sunt două potențiometre:

1. SENS - sensibilitate sau interval. Este folosit pentru reducerea zonei de control în cazurile în care nu este posibilă limitarea acesteia prin schimbarea orientării senzorului de mișcare;

2. MIC - nivelul de zgomot acustic al microfonului încorporat la care este declanșat senzorul. Dar în condiții de zi cu zi, această funcție nu este necesară - senzorul va fi declanșat de sunete străine ale mașinilor care trec, exclamațiile copiilor...

Schema de conectare a lămpii la doi senzori

Această metodă este utilizată în locurile în care este necesar să se controleze iluminarea din două puncte la distanță cu vizibilitate limitată pentru un senzor.

Terminalele cu același nume sunt conectate între ele într-un circuit paralel și sunt ieșite la rețeaua de alimentare și la dispozitivul de iluminat. Când contactul de ieșire al oricărui senzor este declanșat, lampa se aprinde.

Schema de conectare prin comutator

Această metodă este utilizată atunci când adăugați o unitate cu senzor de mișcare la o lampă existentă cu un comutator. Când comutatorul este pornit, circuitul funcționează complet așa cum este configurat de electronică. Și când contactul este deschis, faza este scoasă din sursa de alimentare și senzorul de mișcare este dezactivat.

Practica a arătat că printre proprietarii de apartamente, la părăsirea incintei, a rămas obiceiul de a stinge automat lumina cu un întrerupător. După aceasta, atunci când o persoană intră într-o cameră, senzorul de mișcare este dezactivat. Pentru a elimina astfel de situații, contactele comutatorului sunt ocolite, ceea ce duce la o tranziție la circuitul anterior.

În acest circuit, pornirea ocolește complet contactul de ieșire al senzorului de mișcare. Se folosește atunci când o persoană se află într-o poziție staționară pentru o perioadă lungă de timp, iar temporizatorul are o viteză scurtă de expunere și trebuie să faci mișcări inutile de distragere a atenției pentru a aprinde lampa.

Schema de conectare pentru sarcini puternice cu dispozitive electromagnetice

O unitate cu senzor de mișcare cu contacte de putere redusă poate fi utilizată pentru corpuri de iluminat de foarte mare putere. Pentru aceasta, se folosește un dispozitiv intermediar - un releu sau un contactor cu valori nominale adecvate. Înfășurarea sa este conectată la contactul de putere scăzută al senzorului, iar contactul de putere comută sarcina sistemului de iluminat.

În această schemă, ca și în toate celelalte, este necesar să se calculeze cu precizie puterile comutate și să se selecteze contactele de alimentare pentru ele. După punerea în funcțiune, asigurați-vă că măsurați curenții de sarcină și îi comparați din nou cu puterea contactelor. Pentru o funcționare fiabilă pe termen lung a sistemului, este necesar să se creeze o rezervă de putere.

Un circuit similar cu dispozitive electromagnetice este capabil să funcționeze pe termen lung și fiabil. Dar, are două dezavantaje semnificative:

1. nivel crescut de zgomot și interferența electromagnetică rezultată care însoțește procesul de deplasare a armăturii în timpul comutării;

2. uzura constantă a sistemului de contact din cauza descărcărilor care apar la întreruperea circuitului, ceea ce necesită întreținere preventivă periodică.

Circuitele triac și trinistor nu au aceste dezavantaje.

Schema de conectare pentru sarcini puternice cu dispozitive semiconductoare

În acest caz, nu există zgomot sau interferență de niciun fel. Dar pentru ca dispozitivul semiconductor să funcționeze, este necesar să se transforme semnalul de control al senzorului de mișcare într-o armonică care se potrivește cu frecvența tensiunii rețelei. Pentru a face acest lucru, este creat un circuit special de potrivire care produce curent alternativ la.

Când circuitul de potrivire funcționează, triacul este deschis. iar lămpile ard. Când nu există semnal de control, triacul este închis și iluminarea pe care o controlează este oprită.

Dezavantajul acestei scheme este complexitatea designului semnalului de potrivire al dispozitivului electronic.

Selectarea locului de instalare și a metodei de orientare a senzorilor

În funcție de designul său, senzorul de mișcare poate avea un unghi de vizualizare diferit pentru a monitoriza spațiul, de la câteva grade până la o vedere de 360 de grade, care se folosește de obicei cu un suport de tavan.

Aceste unghiuri sunt distribuite în planul orizontal și vertical, definesc zona de observare și sunt indicate în documentație.

Senzorii proiectați pentru instalarea pe perete au de obicei o vedere de aproximativ 110÷120 sau 180 de grade pe orizontală și 15÷20 de grade pe verticală.

În afara acestui spațiu, nicio mișcare nu este înregistrată de senzori. Prin urmare, atunci când instalați un senzor de mișcare, este important nu numai să le selectați în funcție de caracteristicile de vizualizare, ci și să le reglați după instalare pentru a corecta direcția. Design-urile cu un organ de vizualizare mobil facilitează configurarea, dar pentru alte dispozitive este necesar să se gândească și să se realizeze instalarea inițială cu mare atenție.

Senzorii de tavan au de obicei o vedere orizontală de 360°, care se extinde într-un con de sus în jos. Zona sa de control este mult mai mare, dar poate avea si spatii oarbe in colturile camerelor.

Influența obiectelor străine asupra funcționării senzorilor

Când instalați și configurați un senzor de mișcare, este important să luați în considerare condițiile de amplasare a acestora și să evaluați impactul asupra fiabilității obiectelor din apropiere și a diferitelor surse de energie. Încălzitoarele termice, crengile de copac legănate, mașinile care trec, ascensoarele și alte obiecte pot provoca alarme false frecvente.

Când nu este posibil să scăpați de ele, sensibilitatea dispozitivului este mărită cu un potențiometru sau zona de interferență este ecranată.