Pašdarināti kustības sensori, lai ieslēgtu apgaismojumu
Kustības sensoru var iegādāties veikalā. Taču, ja jums ir mazliet brīvā laika, prasmju un zināšanu, šādu sensoru varat izgatavot paši. Tas ļaus ietaupīt naudu un nodrošinās jums patīkamu tehniskās jaunrades laiku.
Kādu sensoru varat izgatavot pats
Ir vairāki kustību detektoru veidi, un katru veidu principā var izgatavot pats. Taču ultraskaņas un radiofrekvences sensorus ir grūti izgatavot, un to regulēšanai nepieciešamas īpašas prasmes un ierīces. Tāpēc kapacitatīvos un infrasarkanos sensorus ir vieglāk izgatavot.
Instrumenti un materiāli
Kustības detektora uzbūvei ir nepieciešams
- lodāmurs un palīgmateriāli;
- savienojuma vadi;
- mazie santehnikas instrumenti;
- multimetrs.
Sensora izgatavošanai jums būs nepieciešams arī dēlītis. Un ir labi, ja ir osciloskops, lai pārbaudītu uz RF oscilatoru balstītas ierīces darbību.
Kapacitatīvais sensors
Šie sensori reaģē uz elektriskās kapacitātes izmaiņām. Internetā, mājās un pat tehniskajā dokumentācijā bieži tiek lietots maldinošs termins "tilpuma sensors". Šis jēdziens radies, jo ģeometriskā kapacitāte un tilpums ir nepareizi saistīti. Faktiski sensors reaģē uz telpas elektrisko kapacitāti. Apjomam kā ģeometriskam parametram šeit nav nozīmes.
Kustības sensoru var viegli izgatavot ar rokām. Vienkāršu kapacitatīvo releju var samontēt tikai no vienas mikroshēmas. Sensora izveidošanai tiek izmantots Šmita trigeris K561TL1. Antena ir vairākus desmitus centimetru gara stieple vai tapa, vai cita līdzīgu izmēru vadoša struktūra (metāla siets utt.). Kad cilvēks tuvojas, kapacitāte starp tapu un grīdu palielinās, un spriegums mikroshēmas 1,2 tapās palielinās. Kad slieksnis ir sasniegts, sprūda trigeris, tranzistors atveras caur bufera elementu D1/2 un piegādā strāvu slodzei. Tas var būt zemsprieguma relejs.
Šo primitīvo sensoru trūkums ir to nepietiekamā jutība. Lai tā darbotos, cilvēkam ir jāatrodas dažu desmitu vai pat dažu centimetru attālumā no antenas. Ķēdes ar HF ģeneratoru ir jutīgākas, taču tās ir sarežģītākas. Problēmas var radīt arī tinumu daļas. Vairumā gadījumu tie ir jāveido ar rokām.
Šīs shēmas priekšrocība ir iespēja izmantot no CT1-A tranzistora uztvērēja sagatavotu transformatoru. Tā ir daļa no oscilatora ķēdes (induktīvā "trīs punktu") uz tranzistora VT1. Izmantojiet rezistoru R1, lai regulētu atgriezeniskās saites dziļumu, panākot svārstību izskatu. Ģeneratora svārstības tiek pārveidotas III tinumā, ko iztaisno diode VD1. Taisninātais spriegums atver tranzistoru VT2, tas nodrošina pozitīvu potenciālu tiristora vadības elektrodam. Atvērts tiristors ieslēdz releju K1, kura kontaktus var izmantot signalizācijas pieslēgšanai.
Antena ir aptuveni 0,5 metrus garš stieples gabals. Kad tuvojas cilvēks (1,5-2 metru attālumā), oscilatora ķēdē cilvēka ķermeņa radītā kapacitāte izjauc svārstības. III tinuma spriegums pazudīs, tranzistors aizvērsies, tiristors izslēgsies un relejs atslēgsies.
Detektora montāža
Detektora montāžai var izgatavot iespiedshēmas plati. Piemēram, izmantojot LUT metodi. Šī tehnoloģija nav sarežģīta, un to ir viegli apgūt. Bet, ja tas ir vienreizējs darbs, nav jēgas tērēt laiku eksperimentiem. Vislabāk ir izmantot maizes dēli.
Tā ir plāksne ar metalizētiem caurumiem ar standarta soli, kuros var lodēt elektroniskos komponentus. Savienojums ar ķēdi tiek izveidots, pielodējot vadus attiecīgajos punktos.
Varat izmantot arī dēlīti, taču savienojumu uzticamība ir daudz zemāka. Šo metodi labāk atstāt eksperimentiem un shēmas mākslas pilnveidošanai.
Elektronisko komponentu pareizas darbības pārbaude
Vispirms jāpārbauda izvēlētās detaļas. Ja tie nav lietoti, nav lodēšanas pēdu un mehānisku bojājumu, tad nav lielas jēgas veikt tālāku testēšanu. Pastāv 99 % iespēja, ka komponenti nav bojāti.. Ja tas tā nav, ir ieteicams pārbaudīt sastāvdaļas:
- rezistori tiek pārbaudīti ar multimetru - tam ir jāparāda nominālā pretestība (ņemot vērā rezistora precizitātes klasi);
- Jāpārbauda tinumu komponenti, lai pārliecinātos, ka tie nav pārtraukta;
- Mazas ietilpības kondensatorus var pārbaudīt ar testeri tikai attiecībā uz īssavienojuma neesamību;
- Lielas ietilpības kondensatorus var pārbaudīt ar bultiņu multimetru pretestības testa režīmā - bultiņai jāraustās pa labi un tad lēnām jāatgriežas uz nulli (pa kreisi);
- diodes var pārbaudīt ar testeri diodes pārbaudes režīmā - vienā pozīcijā pretestībai jābūt bezgalīgai, otrā pozīcijā multimetrs rādīs kādu vērtību (atkarībā no diodes tipa);
- Bipolārie tranzistori tiek testēti tādā pašā režīmā kā divas diodes - starp bāzi un kolektoru un starp bāzi un emiteri.
Svarīgi! Lauka tranzistori ar p-n savienojumu (KP305 u.c.) tiek testēti tāpat (gate-source, gate-stock), bet starp drenāžu un avotu multimetrs rādīs zināmu pretestību (bipolāriem - bezgalību).
Mikroshēmas nevar pārbaudīt ar multimetru.
Borta marķēšana un griešana
Tālāk jums ir jāsakārto visi komponenti uz plates, lai optimizētu turpmākos savienojumus. Lai to izdarītu, novietojiet tos vienā stūrī vai pie vienas puses. Pēc tam novilkt līnijas, noņemt elementus un nogriezt lieko. Jums tas nav jādara, taču plate aizņems vairāk vietas un tai būs nepieciešams lielāks korpuss (kas būs nepieciešams, ja detektoru paredzēts uzstādīt ārā).
Plātnes malas būs jānoplēš. Tas neietekmēs veiktspēju, taču tas izskatās labāk.
Pēc tam detaļas tiek ievietotas atpakaļ, pielodētas caurumos un savienotas ar vadiem atbilstoši shēmai.
Video ir parādīts, kā no arduino moduļa izveidot kustības sensoru gaismas ieslēgšanai.
Infrasarkanais sensors un arduino
Ar Arduino platformā ir iespējams izveidot labu kustību sensoru. Elektroniskais "konstruktors" ietver PIR sensora moduli HC-SR501. Tas ietver infrasarkano staru detektoru, kas attālināti reaģē uz temperatūras izmaiņām, un kontrolieri.
Modulis ir pilnībā saderīgs ar pamatplati un savienojas ar to ar trim vadiem.
| IR moduļa izeja | GND | VCC | OUT |
| Arduino Uno plates izeja | GND | +5 V | 2 |
Lai sistēma darbotos, Arduino ir nepieciešams ielādēt šādu skici:
Vispirms iestatiet konstantes, kas nosaka galvenās plates pieslēgumu:
const int IRPin=2
Konstante IRPin apzīmē sensora ieejas kontakttīkla numuru, tai ir piešķirta vērtība 2.
const int OUTpin=3
Konstante OUTpin apzīmē izpildrelejam piešķirtā izejas kontakta numuru, tai ir piešķirta vērtība 3.
Ir iestatīta void setup() sadaļa:
- Serial.begin(9600) - sakaru ātrumu ar datoru;
- pinMode(IRPin, INPUT) - pin 2 ir piešķirts kā ievade;
- pinMode(OUTpin, OUTPUT) - pin 3 ir piešķirts kā izeja.
Void cilpas sadaļā konstante val konstante tiek piešķirta sensora ieejas vērtībai (nulle vai viens). Pēc tam atkarībā no konstantas vērtības 3 izejā parādās augsts vai zems līmenis.
Funkcionālā pārbaude un sensora iestatīšana
Pirms samontētā sensora pirmās ieslēgšanas rūpīgi jāpārbauda tā montāža. Ja nav konstatēti defekti, var pievadīt spriegumu. Dažu sekunžu laikā pēc ieslēgšanas pārbaudiet, vai nav lokālas pārkaršanas vai dūmu. Ja "smoga tests" ir izturēts, var pārbaudīt, vai sensori darbojas pareizi. Šmita trigeri un Arduino sensori nav jāregulē. Ir nepieciešams tikai simulēt objekta klātbūtni sensora tuvumā (rokas pacelšana) un pārbaudīt signāla izmaiņas izejā. Detektoram, kura pamatā ir HF ģenerators, nepieciešams iestatīt svārstību sākuma brīdi ar potenciometru P1. Svārstību sākumu var pārbaudīt ar osciloskopu vai ar releja klikšķi.
Slodzes pieslēgšana
Ja sensors darbojas, tam var pievienot slodzi. Tas var būt citas elektroniskas ierīces (skaņas signāla) ievade, bet bieži vien detektors ir nepieciešams apgaismojuma vadībai. Problēma ir tā, ka paštaisītā sensora izejas slodzes jauda neļauj tieši pieslēgt pat mazjaudas gaismas. Tāpēc starpposma slēdzis releja veidā ir absolūti nepieciešams..
Pirms startera pieslēgšanas jāpārliecinās, ka sensora izejas releja kontakti var pārslēgt 220 voltu spriegumu. Pretējā gadījumā būs jāuzstāda papildu relejs.
Arduino izejas jauda ir tik maza, ka tā nevar tieši darbināt releju vai starteri. Jums būs nepieciešams papildu relejs ar tranzistora slēdzi.
Ja visi montāžas un regulēšanas posmi ir bijuši veiksmīgi, varat pastāvīgi uzstādīt sensoru, veikt galīgo savienojumu un izbaudīt skaidri funkcionējošu automātiku.
