Sensores de movimiento caseros para encender las luces
El sensor de movimiento puede adquirirse en la tienda. Pero si tienes un poco de tiempo libre, un poco de habilidad y conocimientos, puedes hacer tú mismo ese sensor. De este modo, se ahorrará algo de dinero y se asegurará de pasar un rato agradable de creatividad técnica.
Qué tipo de sensor puede hacer usted mismo
Hay varios tipos de detectores de movimiento, y cada tipo puede, en principio, ser fabricado por uno mismo. Pero los sensores de ultrasonidos y radiofrecuencia son difíciles de fabricar y requieren conocimientos y aparatos especiales para su ajuste. Por ello, los sensores capacitivos e infrarrojos son más fáciles de fabricar.
Herramientas y materiales
La construcción de un detector de movimiento requiere
- soldador y consumibles;
- cables de conexión;
- pequeñas herramientas de fontanería;
- multímetro.
También necesitarás una protoboard para fabricar el sensor. Y es una buena idea tener un osciloscopio para comprobar el rendimiento del dispositivo basado en el oscilador de RF.
Sensor capacitivo
Estos sensores responden a cambios en la capacitancia eléctrica. En Internet, en casa e incluso en la documentación técnica, el término "sensor volumétrico" se utiliza a menudo por error. Esta noción ha surgido debido a la asociación incorrecta entre la capacitancia geométrica y el volumen. De hecho, el sensor responde a la capacitancia eléctrica del espacio. El volumen, como parámetro geométrico, no juega ningún papel aquí.
El sensor de movimiento se puede hacer fácilmente a mano. Un simple relé capacitivo puede montarse en un solo chip. Se utiliza un disparador Schmitt K561TL1 para construir el sensor. La antena es un cable o una clavija de varias decenas de centímetros de largo, u otra estructura conductora de dimensiones similares (malla metálica, etc.). Cuando una persona se acerca, la capacitancia entre el pin y el suelo aumenta y el voltaje en los pines 1,2 del chip aumenta. Cuando se alcanza el umbral, el gatillo se "dispara", el transistor se abre a través del elemento amortiguador D1/2 y suministra energía a la carga. Puede ser un relé de baja tensión.
El inconveniente de estos sensores rudimentarios es su falta de sensibilidad. Requiere que una persona esté a unas decenas o incluso a unos centímetros de la antena para que funcione. Los circuitos con un generador de alta frecuencia son más sensibles, pero son más complicados. Las piezas del bobinado también pueden ser un problema. En la mayoría de los casos hay que hacerlos a mano.
La ventaja de este circuito es la posibilidad de utilizar un transformador prefabricado del receptor de transistores CT1-A. Forma parte de un circuito oscilador (inductivo de "tres puntos") en el transistor VT1. Utilice la resistencia R1 para ajustar la profundidad de la retroalimentación, logrando la apariencia de las oscilaciones. Las oscilaciones del generador se transforman en el devanado III, rectificado por el diodo VD1. La tensión rectificada abre el transistor VT2, que suministra un potencial positivo al electrodo de control del tiristor. El tiristor, al abrirse, excita el relé K1, cuyos contactos pueden utilizarse para conectar la alarma.
La antena es un trozo de cable de unos 0,5 metros de largo. Cuando una persona se acerca (a una distancia de 1,5-2 metros) la capacitancia introducida por el cuerpo de la persona en el circuito del oscilador interrumpirá las oscilaciones. La tensión en el devanado III desaparecerá, el transistor se cerrará, el tiristor se apagará y el relé se desenergizará.
Montaje del detector
Se puede hacer una placa de circuito impreso para montar el detector. Por ejemplo, utilizando el método LUT. La tecnología no es complicada y es fácil de dominar. Pero si se trata de un trabajo puntual, no tiene sentido perder el tiempo con experimentos. Lo mejor es utilizar una protoboard.
Se trata de una placa con agujeros metalizados en un paso estándar, en la que se pueden soldar componentes electrónicos. La conexión al circuito se realiza soldando los conductores a los puntos adecuados.
También puedes utilizar una protoboard, pero la fiabilidad de las conexiones es mucho menor. Este método es mejor para experimentar y perfeccionar el arte de los circuitos.
Comprobación del buen funcionamiento de los componentes electrónicos
En primer lugar, hay que inspeccionar las piezas seleccionadas. Si no se han utilizado, no hay rastros de soldadura ni daños mecánicos, no tiene mucho sentido seguir probando. Hay un 99% de posibilidades de que los componentes no estén dañados.. Si no es el caso, es una buena idea revisar los componentes:
- Las resistencias se comprueban con un multímetro, que debe mostrar la resistencia nominal (teniendo en cuenta la clase de precisión de la resistencia);
- Los componentes del bobinado deben ser probados para asegurarse de que no se interrumpen;
- Los condensadores de pequeña capacidad pueden comprobarse con un comprobador sólo para ver si hay un cortocircuito;
- Los condensadores de alta capacidad pueden comprobarse con un multímetro de flecha en el modo de prueba de resistencia: la flecha debe dar una sacudida hacia la derecha y luego volver lentamente a cero (hacia la izquierda);
- Los diodos se pueden comprobar con un comprobador en el modo de comprobación de diodos - en una posición la resistencia debe ser infinita, en la otra posición el multímetro mostrará algún valor (dependiendo del tipo de diodo);
- Los transistores bipolares se prueban en el mismo modo que dos diodos: entre base y colector y entre base y emisor.
¡Importante! Los transistores de efecto de campo con unión p-n (KP305, etc.) se comprueban de la misma manera (puerta-fuente, puerta-stock), pero entre el drenaje y la fuente el multímetro mostrará alguna resistencia (para bipolar - infinito).
Los microcircuitos no se pueden comprobar con un multímetro.
Marcar y cortar el tablero
El siguiente paso es disponer todos los componentes en la placa para optimizar las futuras conexiones. Para ello, colócalos en una esquina o cerca de un lado. A continuación, dibuje las líneas, retire los elementos y corte el exceso. No es necesario hacerlo, pero la placa ocupará más espacio y requerirá una caja más grande (que será necesaria si el detector se va a instalar en el exterior).
Habrá que limar los bordes del tablero. Esto no afectará al rendimiento, pero sí a la apariencia.
A continuación, se vuelven a introducir las piezas, se sueldan en los agujeros y se conectan con cables según el esquema.
El vídeo muestra cómo hacer un sensor de movimiento para encender una luz desde un módulo de arduino.
Sensor de infrarrojos y arduino
Es posible hacer un buen sensor de movimiento en la plataforma Arduino. El "constructor" electrónico incluye el módulo sensor PIR HC-SR501. Incluye un detector de infrarrojos que reacciona a distancia a los cambios de temperatura, con un controlador.
El módulo es totalmente compatible con la placa principal y se conecta a ella con tres cables.
| Salida del módulo IR | GND | VCC | OUT |
| Salida de la placa Arduino Uno | GND | +5 V | 2 |
Para que el sistema funcione, es necesario cargar el siguiente sketch en el Arduino:
Primero se establecen las constantes que determinan la asignación de pines de la placa base:
const int IRPin=2
La constante IRPin representa el número de pin para la entrada del sensor, se le asigna un valor de 2.
const int OUTpin=3
La constante OUTpin significa el número de pin para la salida al relé ejecutivo, se le asigna el valor 3.
La sección void setup() está configurada:
- Serial.begin(9600) - velocidad de comunicación con el ordenador;
- pinMode(IRPin, INPUT) - El pin 2 se asigna como entrada;
- pinMode(OUTpin, OUTPUT) - El pin 3 se asigna como salida.
En la sección del bucle vacío, la constante val La constante se asigna al valor de entrada del sensor (cero o uno). A continuación, según el valor de la constante, aparece un nivel alto o bajo en la salida 3.
Comprobación del funcionamiento y ajuste del sensor
Antes de encender el sensor montado por primera vez, hay que comprobar a fondo el montaje. Si no se encuentran fallos, se puede aplicar la tensión. Unos segundos después del encendido, compruebe que no hay sobrecalentamiento local ni humo. Si se pasa la "prueba de smog", se puede comprobar el buen funcionamiento de los sensores. Los disparadores Schmitt y los sensores Arduino no requieren ningún ajuste. Sólo es necesario simular la presencia del objeto cerca del sensor (levantando una mano) y comprobar el cambio de señal en la salida. El detector basado en el generador de HF requiere el ajuste del momento de inicio de la oscilación con el potenciómetro P1. El inicio de las oscilaciones puede comprobarse con un osciloscopio o con el clic de un relé.
Conexión de la carga
Si el sensor es funcional, se puede conectar una carga a él. Puede ser la entrada de otro dispositivo electrónico (un zumbador), pero a menudo se requiere el detector para controlar la iluminación. El problema es que la capacidad de carga de la salida del sensor casero no permite conectar directamente ni siquiera las luces de baja potencia. Por lo tanto, es absolutamente necesario un interruptor intermedio en forma de relé.
Antes de conectar el arrancador, debe asegurarse de que los contactos del relé de salida del sensor son adecuados para conmutar 220 voltios. De lo contrario, habrá que instalar un relé adicional.
La salida del Arduino es de tan baja potencia que no puede accionar un relé o un arrancador directamente. Necesitará un relé adicional con un interruptor de transistor.
Si todos los pasos de montaje y ajuste han sido satisfactorios, puede instalar el sensor de forma permanente, realizar la conexión final y disfrutar de una automatización que funciona claramente.
