Senzor de mișcare cu infraroșu Hc sr501. Lampă LED de casă bazată pe senzor IR HC-SR501

Senzor infrarosu mișcare (PIR Senzor de mișcare) HC-SR501 (DSN-FIR800) folosit pentru a detecta mișcarea obiectelor într-o zonă controlată care emit radiații infraroșii (căldură). Principiul de funcționare al senzorului se bazează pe piroelectricitate.

Piroelectricitatea este proprietatea de a genera un anumit câmp electric la iradierea unui material cu raze infraroșii (termice). O lentilă Fresnel este instalată deasupra elementului de detectare, care este folosită pentru a mări raza de vizualizare și a amplifica semnalul infraroșu de intrare.

Module HC-SR501 este un modul format dintr-un senzor IR 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).

Moduri de operare

Modul de operare al modulului este setat de un jumper. Există două moduri - modul H și modul L. În fotografie, modulul este setat la 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. Jumper roșu.
modul L- în acest mod, la ieșire apare un impuls separat de fiecare dată când senzorul este declanșat. Juper galben.

Notă:
Acest exemplu nu are un bloc pentru un jumper, dar există contacte pe placă pentru etanșarea jumperului, iar opțiunea H este deja închisă cu un conductor imprimat.
Pentru a selecta modul L, trebuie să scoateți jumperul din fabrică (așa cum se arată în imagine).

Principalele caracteristici ale HC-SR501

Culoare: alb verde
Dimensiuni: 3,2 cm x 2,4 cm x 1,8 cm (aproximativ)
Placa de control cu senzor infrarosu
Sensibilitatea și timpul de întârziere pot fi ajustate
Tensiune de operare: DC 4.5V-20V
Actual:<60 mA
Tensiune de ieșire: semnal mare/scăzut: ieșire TTL de 3,3 V
Interval de detectare: 3 - 7M (poate fi ajustat)
Interval de detectare:<140 °
Timp de întârziere: 5-200S (poate fi ajustat, implicit 5s -3%)
Blocare timp: 2,5 S (implicit)
Declanșare: L: declanșare nerepetabilă H: declanșare repetă (implicit)
Temperatura de functionare: -20 – 80°C
Metoda de declanșare: L declanșator unic / H declanșator repetabil

Contacte:

OUT(semnal de ieșire) – contact pentru schimbul de date între senzor și microcontroler;
VCC– tensiune de alimentare (4,5 - 20V);
GND– contact general.

Senzor de mișcare cu infraroșu HC-SR501 Nu se recomandă utilizarea în locuri cu schimbări bruște de temperatură (o creștere bruscă a radiației infraroșii) de la încălzire va fi percepută ca aspectul unui obiect în mișcare, care poate provoca o alarmă falsă.
Modulul HC-SR501 este adesea folosit în alarmele de securitate, precum și în casele inteligente pentru a controla iluminarea atunci când o persoană apare în cameră.

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 alarmele de securitate, precum și în casele inteligente pentru a controla iluminarea 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 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 automate de 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 functionare: -15C … + 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 termică sub formă de radiație. 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 o tensiune constantă de 4,5 până la 20 de 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 la temperaturi extreme și, de asemenea, îmbunătățește într-o oarecare măsură acuratețea detectorului.
R.L.- Aceasta este o conexiune pentru un rezistor dependent de lumină sau fotorezistor. Prin adăugarea unei componente, 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);

Prezentare generală a senzorului spațial HC-SR501

Modulul senzor de mișcare (sau prezență) HCSR501 bazat pe efectul piroelectric constă dintr-un senzor PIR 500BP (Fig. 1) cu izolare electrică suplimentară pe cipul BISS0001 și o lentilă Fresnel, care este utilizată pentru a mări raza de vizualizare și a amplifica infraroșul. semnal (fig. 2). Modulul este utilizat pentru a detecta mișcarea obiectelor care emit radiații infraroșii. Elementul sensibil al modulului este un senzor PIR de 500BP. Principiul său de funcționare se bazează pe piroelectricitate. Acesta este fenomenul apariției unui câmp electric în cristale atunci când temperatura acestora se modifică.

Funcționarea senzorului este controlată de cipul BISS0001. Pe placă sunt două potențiometre, cu primul se poate regla distanța de detectare a obiectelor (de la 3 la 7 m), cu al doilea se poate regla întârzierea după prima activare a senzorului (5 - 300 sec). Modulul are două moduri – L și H. Modul de operare este setat folosind un jumper. Mod L – modul de acționare unică, când este detectat un obiect în mișcare, ieșirea OUT este setată la un nivel de semnal ridicat pentru timpul de întârziere setat de al doilea potențiometru. În acest timp, senzorul nu răspunde la obiectele în mișcare. Acest mod poate fi folosit în sistemele de securitate pentru a trimite o alarmă la sirenă. În modul H, senzorul este declanșat de fiecare dată când este detectată mișcare. Acest mod poate fi folosit pentru a aprinde luminile. Când modulul este pornit, acesta este calibrat; durata de calibrare este de aproximativ un minut, după care modulul este gata de funcționare. Este recomandabil să instalați senzorul departe de surse de lumină deschise.

Figura 1. Senzor PIR 500BP

Figura 2. Lentila Fresnel

Specificații HC-SR501

Tensiune de alimentare: 4,5-20 V
Consum de curent: 50 mA
Tensiune de ieșire OUT: HIGH – 3,3 V, LOW – 0 V
Interval de detectare: 3-7m
Durata de întârziere după activare: 5 - 300 sec
Unghi de vizualizare de până la 120
Timp de blocare până la următoarea măsurare: 2,5 secunde.
Moduri de operare: L - declanșare unică, H - declanșare cu fiecare eveniment
Temperatura de functionare -20 pana la +80C
Dimensiuni 32x24x18 mm

Conectarea unui senzor de mișcare cu infraroșu la Arduino

Modulul are 3 ieșiri (Fig. 3):

VCC - alimentare 5-20 V;
GND - pământ;
OUT - ieșire digitală (0-3,3V).

Figura 3. Alocarea pinului și configurarea HC-SR501

Să conectăm modulul HC-SR501 la placa Arduino (Schema de conexiune din Fig. 4) și să scriem o schiță simplă care va semnala cu un semnal sonor și un mesaj către portul serial atunci când este detectat un obiect în mișcare. Pentru a înregistra operațiunile de către microcontroler, vom folosi întreruperi externe la intrarea 2. Aceasta este o întrerupere int0.

Figura 4. Schema de conectare pentru conectarea modulului HC-SR501 la placa Arduino

Să încărcăm schița din Lista 1 pe placa Arduino și să vedem cum reacționează senzorul la obstacole (vezi Fig. 5). Să setăm modulul în modul de operare L. Listing 1 // Schiță pentru revizuirea senzorului de mișcare/prezență HC-SR501 // site // contact pentru conectarea ieșirii senzorului #define PIN_HCSR501 2 // declanșare flag boolean flagHCSR501=false; // pin de conectare difuzor int soundPin=9; // frecvența semnalului sonor int freq=587; void setup() ( // inițializează portul serial Serial.begin(9600); // începe procesarea întreruperii int0 attachInterrupt(0, intHCSR501,RISING); ) void loop() ( if (flagHCSR501 == true) ( / / Mesaj în portul serial Serial.println("Atenție!!!"); // sunet de alarmă timp de 5 secunde ton (soundPin,freq,5000); // resetează flagul declanșatorului HCSR501 = false; ) ) // întrerupe procesarea nulă intHCSR501() ( // setarea semnalizatorului de declanșare a senzorului HCSR501 = adevărat; )

Figura 5. Ieșirea monitorului portului serial

Folosind potențiometre, experimentăm durata semnalului la ieșirea OUT și sensibilitatea senzorului (distanța de fixare a obiectului).

Exemplu de utilizare

Să creăm un exemplu de trimitere a unui SMS atunci când un senzor de mișcare/prezență este declanșat la un obiect protejat. Pentru aceasta vom folosi un scut GPS/GPRS. Vom avea nevoie de următoarele piese:

Placa Arduino Uno
Scut GSM/GPRS
Tranzistor NPN, de exemplu C945
rezistență 470 ohmi
difuzor 8 Ohm 1W
fire

Să asamblam schema de conectare conform Fig. 6.

Figura 6. Schema de conectare

Când senzorul este declanșat, apelăm la procedura de trimitere a sms-urilor cu un mesaj text La zeceție!!! la numărul de TELEFON. Conținutul schiței este prezentat în Lista 2. Scutul GSM/GPRS în modul de trimitere SMS consumă curent până la 2 A, așa că folosim o sursă de alimentare externă de 12V 2A. Lista 2 // Schița 2 pentru revizuirea senzorului de mișcare/prezență HC-SR501 // trimiterea de sms la declanșarea senzorului // site // contact pentru conectarea ieșirii senzorului #define PIN_HCSR501 2 // trigger flag boolean flagHCSR501 false; // pin de conectare difuzor int soundPin=9; // frecvența semnalului sonor int freq=587; // Biblioteca SoftwareSerial #include // număr de telefon pentru trimiterea sms #define TELEFON „+79034461752” // Ieșiri pentru SoftwareSerial (poți avea 2,3) SoftwareSerial GPRS(7, 8); void setup() ( // inițializarea portului serial Serial.begin(9600); // începerea procesării întreruperii int0 attachInterrupt(0, intHCSR501,RISING); // pentru schimb cu scutul GPG/GPRS GPRS.begin(19200); ) void loop() ( if (flagHCSR501 == true) ( // Mesaj către portul serial Serial.println("Atenție!!!"); // sunet alarma timp de 5 secunde ton (soundPin,freq,5000) ; // trimite sms SendSMS(); // reseta indicatorul de declanșare flagHCSR501 = fals; ) ) // întrerupe procesarea void intHCSR501() ( // setarea semnalizatorului de declanșare a senzorului flagHCSR501 = adevărat; ) // subrutina pentru trimiterea de sms void SendSMS () ( // Setările comenzii AT mod text GPRS.print("AT+CMGF=1\r"); întârziere(100); // număr de telefon GPRS.print("AT + CMGS = \""); GPRS. print(TELEFON); GPRS. println("\""); delay(200); // GPRS message.println ("Atenție!!!"); delay(200); // cod ASCII ctrl+z – sfârșitul Transmisie GPRS.println((car) 26); întârziere(200); GPRS.println(); )

Întrebări frecvente Întrebări frecvente

1. Modulul nu funcționează când obiectul se mișcă

Verificați dacă modulul este conectat corect.
Reglați distanța de declanșare folosind potențiometrul.

2. Senzorul este declanșat prea des

Reglați întârzierea duratei semnalului folosind potențiometrul.
Setați jumperul în modul de funcționare unică L.

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, senzorii de mișcare sunt cel mai des utilizați 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.

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