Kotitekoiset liiketunnistimet valojen kytkemiseksi päälle

Liiketunnistimen voi ostaa kaupasta. Mutta jos sinulla on hieman vapaa-aikaa, taitoa ja tietoa, voit tehdä tällaisen anturin itse. Näin säästät rahaa ja varmistat, että sinulla on nautinnollista aikaa teknisen luovuuden parissa.

Millaisen anturin voit tehdä itse

Liiketunnistimia on monenlaisia, ja periaatteessa jokainen tyyppi voidaan valmistaa itse. Ultraääni- ja radiotaajuusanturit ovat kuitenkin vaikeita valmistaa, ja niiden säätäminen vaatii erikoistaitoja ja -laitteita. Siksi kapasitiiviset ja infrapuna-anturit ovat helpompia valmistaa.

Työkalut ja materiaalit

Liiketunnistimen rakentaminen edellyttää

• juotosrauta ja kulutustarvikkeet;
• liitäntäjohdot;
• pienet LVI-työkalut;
• yleismittari.

Tarvitset myös leipälaudan anturin tekemistä varten. Lisäksi on hyvä olla oskilloskooppi RF-oskillaattoriin perustuvan laitteen suorituskyvyn tarkistamista varten.

Kapasitiivinen anturi

Nämä anturit reagoivat sähkökapasitanssin muutoksiin. Internetissä, kotona ja jopa teknisissä asiakirjoissa käytetään usein harhaanjohtavaa termiä "tilavuusanturi". Tämä käsitys on syntynyt, koska geometrisen kapasitanssin ja tilavuuden välinen yhteys on virheellinen. Itse asiassa anturi reagoi tilan sähkökapasitanssiin. Tilavuudella ei geometrisena parametrina ole tässä yhteydessä merkitystä.

Anturipiiri yhdellä sirulla.

Liikeanturi voidaan tehdä helposti käsin. Yksinkertainen kapasitiivinen rele voidaan koota vain yhdestä sirusta. Anturin rakentamiseen käytetään Schmitt-triggeriä K561TL1. Antenni on useita kymmeniä senttimetrejä pitkä lanka tai tappi tai muu samankokoinen johtava rakenne (metalliverkko jne.). Kun henkilö lähestyy, nastan ja lattian välinen kapasitanssi kasvaa ja sirun nastojen 1,2 jännite kasvaa. Kun kynnysarvo saavutetaan, laukaisu "laukeaa", transistori avautuu puskurielementin D1/2 kautta ja syöttää virtaa kuormalle. Se voi olla pienjänniterele.

Näiden alkeellisten antureiden haittapuolena on niiden herkkyyden puute. Se edellyttää, että henkilö on muutaman kymmenen tai jopa muutaman senttimetrin päässä antennista, jotta se toimisi. HF-oskillaattoreilla varustetut piirit ovat herkempiä, mutta ne ovat monimutkaisempia. Myös käämitysosat voivat olla ongelma. Useimmissa tapauksissa ne on tehtävä käsin.

HF-oskillaattoriin perustuva ilmaisinpiiri.

Tämän piirin etuna on mahdollisuus käyttää CT1-A-transistorivastaanottimesta valmistettua muuntajaa. Se on osa transistorin VT1 oskillaattoripiiriä (induktiivinen "kolmipiste"). Käytä vastusta R1 säätääksesi takaisinkytkennän syvyyttä, jolloin saavutetaan värähtelyjen ulkonäkö. Generaattorin värähtelyt muunnetaan käämitykseen III, joka tasasuuntautuu diodilla VD1. Tasasuuntausjännite avaa transistorin VT2, joka syöttää positiivisen potentiaalin tyristorin ohjauselektrodille. Kun tyristori avataan, se aktivoi releen K1, jonka koskettimia voidaan käyttää hälytyksen kytkemiseen.

Antenni on noin 0,5 metriä pitkä langanpätkä. Kun henkilö lähestyy (1,5-2 metrin etäisyydeltä), henkilön kehon oskillaattoripiiriin tuoma kapasitanssi häiritsee värähtelyjä. Käämin III jännite katoaa, transistori sulkeutuu, tyristori sammuu ja rele kytkeytyy pois päältä.

Lue myös

Liiketunnistimien rakenne ja toiminta

 

Ilmaisimen kokoaminen

Ilmaisimen kokoamista varten voidaan valmistaa painettu piirilevy. Esimerkiksi käyttämällä LUT-menetelmää. Tekniikka ei ole monimutkaista, ja se on helppo hallita. Mutta jos kyseessä on kertaluonteinen työ, ei kannata tuhlata aikaa kokeiluihin. Paras vaihtoehto on käyttää leipälautaa.

Leipälaudan kiinnityslevy.

Tämä on levy, jossa on standardivälillä metallisoituja reikiä, joihin voidaan juottaa elektronisia komponentteja. Kytkentä piiriin tehdään juottamalla johtimet sopiviin kohtiin.

Liitännät leipälaudalla.

Voit käyttää myös leipälautaa, mutta liitäntöjen luotettavuus on paljon heikompi. Tämä menetelmä on parempi jättää kokeilemiseen ja piirien hiomiseen.

Elektronisten komponenttien moitteettoman toiminnan tarkistaminen

Ensin on tarkastettava valitut osat. Jos niitä ei ole käytetty, niissä ei ole juotosjälkiä eikä mekaanisia vaurioita, ei ole paljon järkeä jatkaa testausta. On 99 prosentin mahdollisuus, että osat ovat vahingoittumattomia.. Jos näin ei ole, on hyvä tarkistaa komponentit:

• vastukset testataan yleismittarilla - sen pitäisi näyttää nimellisvastus (ottaen huomioon vastuksen tarkkuusluokka);
• Käämitysosat on testattava sen varmistamiseksi, että ne eivät ole katkenneet;
• Kapasiteetiltaan pienet kondensaattorit voidaan tarkastaa testerillä ainoastaan oikosulun puuttumisen varalta;
• Suurikapasiteettiset kondensaattorit voidaan tarkastaa nuolen monitoimimittarilla resistanssitestitilassa - nuolen pitäisi nykiä oikealle ja palata sitten hitaasti nollaan (vasemmalle);
• diodit voidaan tarkistaa testerillä diodien tarkistustilassa - yhdessä asennossa resistanssin pitäisi olla ääretön, toisessa asennossa yleismittari näyttää jonkin arvon (diodin tyypistä riippuen);
• Bipolaaritransistorit testataan samassa tilassa kuin kaksi diodia - kannan ja kollektorin sekä kannan ja emitterin välillä.

Ekvivalenttipiiri bipolaarisen transistorin tarkistamiseksi.

Tärkeää! Kenttäefektitransistorit, joissa on p-n-liitos (KP305 jne.), testataan samalla tavalla (portti-lähde, portti-kanta), mutta tyhjennyksen ja lähteen välissä yleismittari näyttää jonkin verran resistanssia (bipolaarisissa - ääretön).

Mikropiirejä ei voi tarkistaa yleismittarilla.

Levyn merkitseminen ja leikkaaminen

Seuraavaksi sinun on järjestettävä kaikki komponentit levylle tulevien liitäntöjen optimoimiseksi. Voit tehdä tämän sijoittamalla ne yhteen nurkkaan tai lähelle yhtä sivua. Piirrä sitten linjat, poista elementit ja leikkaa ylimääräinen osa pois. Tätä ei ole pakko tehdä, mutta piirilevy vie enemmän tilaa ja vaatii suuremman kotelon (jota tarvitaan, jos ilmaisin asennetaan ulkotiloihin).

Elementtien sijoittaminen ja merkitseminen.

Levyn reunat on viilattava. Tämä ei vaikuta suorituskykyyn, mutta se näyttää paremmalta.

Jos reunoja ei ole viilattu, se on toimiva mutta näyttää huonolta.

Sitten osat asetetaan takaisin, juotetaan reikiin ja liitetään johtimilla kaavion mukaisesti.

Videolla näytetään, miten arduino-moduulista tehdään liiketunnistin valon kytkemistä varten.

Infrapuna-anturi ja arduino

Arduino-alustalla on mahdollista tehdä hyvä liiketunnistin. Elektroninen "rakentaja" sisältää PIR-anturimoduulin HC-SR501. Se sisältää infrapuna-anturin, joka reagoi etänä lämpötilan muutoksiin, sekä ohjaimen.

Arduino-infrapuna-anturiohjain.

Moduuli on täysin yhteensopiva pääkortin kanssa, ja se liitetään siihen kolmella johdolla.

Ilmaisimen liittäminen piirilevyyn.

Jotta järjestelmä toimisi, sinun on ladattava seuraava luonnos Arduinoon:

Luonnos, jolla ohjataan IR-anturia.

Aseta ensin vakiot, jotka määrittävät pääkortin nastojen jakamisen:

const int IRPin=2

Vakio IRPin tarkoittaa anturin tulon pin-numeroa, ja sille annetaan arvo 2.

const int OUTpin=3

OUTpin-vakio tarkoittaa toimeenpanoreleen ulostulon pin-numeroa, ja sille annetaan arvo 3.

Section void setup() on asetettu:

• Serial.begin(9600) - tiedonsiirtonopeus tietokoneen kanssa;
• pinMode(IRPin, INPUT) - nasta 2 on määritetty tuloksi;
• pinMode(OUTpin, OUTPUT) - nasta 3 on määritetty ulostuloksi.

Tyhjän silmukan osassa vakio val vakio määritetään anturin tuloarvolle (nolla tai yksi). Tämän jälkeen lähtöön 3 ilmestyy vakion arvosta riippuen korkea tai matala taso.

Toiminnan tarkistus ja anturin asetus

Ennen kuin koottu anturi kytketään päälle ensimmäistä kertaa, kokoonpano on tarkistettava perusteellisesti. Jos vikoja ei löydy, jännite voidaan kytkeä. Tarkista muutaman sekunnin kuluessa virran kytkemisestä, ettei paikallista ylikuumenemista tai savua esiinny. Jos "savutesti" on läpäisty, anturit voidaan tarkastaa, että ne toimivat asianmukaisesti. Schmitt-triggerit ja Arduino-anturit eivät vaadi säätöä. On vain simuloitava esineen läsnäoloa anturin lähellä (nostamalla käsi ylös) ja tarkistettava signaalin muutos ulostulossa. HF-generaattoriin perustuva ilmaisin edellyttää värähtelyn alkamishetken asettamista potentiometrillä P1. Värähtelyjen alkaminen voidaan tarkistaa oskilloskoopilla tai releen napsautuksella.

Lue myös

Kytkentäkaavio liiketunnistimen kytkemiseksi LED-valonheittimeen

 

Kuorman liittäminen

Jos anturi on toiminnassa, siihen voidaan kytkeä kuorma. Tämä voi olla toisen elektronisen laitteen (summerin) tulo, mutta usein ilmaisinta tarvitaan valaistuksen ohjaamiseen. Ongelmana on se, että kotitekoisen anturin ulostulon kuormitettavuus ei salli edes pienitehoisten valojen suoraa kytkemistä. Siksi releen muodossa oleva välikytkin on ehdottoman välttämätön..

Anturin kytkeminen toistoreleen kautta.

Ennen käynnistimen kytkemistä on varmistettava, että anturin lähtöreleen koskettimet voivat kytkeä 220 voltin jännitteen. Muussa tapauksessa on asennettava lisärele.

Arduinon kytkentä transistorikytkimen, välireleen ja toistoreleen kautta.

Arduinon ulostulo on niin pienitehoinen, ettei sillä voi ohjata suoraan relettä tai käynnistintä. Tarvitset lisäreleen, jossa on transistorikytkin.

Jos kaikki asennus- ja säätövaiheet ovat onnistuneet, voit asentaa anturin pysyvästi, tehdä lopullisen kytkennän ja nauttia selkeästi toimivasta automaatiosta.