Domáce snímače pohybu na zapnutie svetiel
Snímač pohybu si môžete zakúpiť v obchode. Ak však máte trochu voľného času, zručnosti a vedomostí, môžete si takýto senzor vyrobiť sami. Ušetríte tak nejaké peniaze a zaistíte si príjemné chvíle technickej tvorivosti.
Aký druh snímača si môžete vyrobiť sami
Existuje niekoľko typov detektorov pohybu a každý typ si v zásade môžete vyrobiť sami. Ultrazvukové a rádiofrekvenčné snímače sa však ťažko vyrábajú a na ich nastavenie sú potrebné špeciálne zručnosti a prístroje. Preto sa kapacitné a infračervené senzory vyrábajú jednoduchšie.
Nástroje a materiály
Konštrukcia detektora pohybu si vyžaduje
- spájkovačka a spotrebný materiál;
- pripojovacie vodiče;
- malé inštalatérske náradie;
- multimeter.
Na výrobu senzora budete potrebovať aj dosku na chlebík. A je dobré mať osciloskop na kontrolu výkonu zariadenia založeného na VF oscilátore.
Kapacitný snímač
Tieto senzory reagujú na zmeny elektrickej kapacity. Na internete, doma a dokonca aj v technickej dokumentácii sa často mylne používa pojem "objemový senzor". Táto predstava vznikla z dôvodu nesprávneho spojenia medzi geometrickou kapacitou a objemom. Senzor v skutočnosti reaguje na elektrickú kapacitu priestoru. Objem ako geometrický parameter tu nehrá žiadnu úlohu.
Snímač pohybu sa dá ľahko vyrobiť ručne. Jednoduché kapacitné relé možno zostaviť len na jednom čipe. Na zostavenie snímača sa používa Schmittov spúšťač K561TL1. Anténa je drôt alebo kolík dlhý niekoľko desiatok centimetrov alebo iná vodivá štruktúra podobných rozmerov (kovové pletivo atď.). Keď sa osoba priblíži, kapacita medzi kolíkom a podlahou sa zvýši a napätie na kolíkoch 1,2 čipu sa zvýši. Keď sa dosiahne prahová hodnota, spúšť "zopne", tranzistor sa otvorí cez vyrovnávací prvok D1/2 a dodá napájanie do záťaže. Môže to byť nízkonapäťové relé.
Nevýhodou týchto základných senzorov je ich nedostatočná citlivosť. Na to, aby fungoval, je potrebné, aby sa človek nachádzal niekoľko desiatok alebo dokonca niekoľko centimetrov od antény. Obvody s vf oscilátormi sú citlivejšie, ale sú komplikovanejšie. Problémom môže byť aj navíjanie dielov. Vo väčšine prípadov sa musia vyrábať ručne.
Výhodou tohto zapojenia je možnosť použiť prefabrikovaný transformátor z tranzistorového prijímača CT1-A. Je súčasťou oscilačného obvodu (indukčný "trojbod") na tranzistore VT1. Pomocou rezistora R1 nastavte hĺbku spätnej väzby, čím dosiahnete vzhľad oscilácií. Kmitanie v generátore sa transformuje do vinutia III, ktoré sa usmerňuje diódou VD1. Usmernené napätie otvára tranzistor VT2, ktorý dodáva kladný potenciál na riadiacu elektródu tyristora. Tyristor po rozopnutí zapne relé K1, ktorého kontakty možno použiť na pripojenie alarmu.
Anténa je kus drôtu dlhý asi 0,5 metra. Keď sa k oscilátoru priblíži osoba (na vzdialenosť 1,5 až 2 metre), kapacita vnesená telom osoby do obvodu oscilátora naruší oscilácie. Napätie na vinutí III zmizne, tranzistor sa uzavrie, tyristor sa vypne a relé sa vypne.
Montáž detektora
Na zostavenie detektora je možné vyrobiť dosku s plošnými spojmi. Napríklad pomocou metódy LUT. Táto technológia nie je zložitá a je ľahké ju zvládnuť. Ak však ide o jednorazovú prácu, nemá zmysel strácať čas experimentovaním. Najlepšou voľbou je použiť dosku na chlebík.
Ide o dosku s pokovenými otvormi so štandardnou roztečou, do ktorých sa môžu spájkovať elektronické komponenty. Pripojenie k obvodu sa vykoná pripájaním vodičov k príslušným bodom.
Môžete použiť aj dosku na chlebík, ale spoľahlivosť spojov je oveľa nižšia. Túto metódu je lepšie ponechať na experimentovanie a zdokonaľovanie sa v umení obvodov.
Kontrola správneho fungovania elektronických komponentov
Najskôr je potrebné skontrolovať vybrané diely. Ak sa nepoužívali, nie sú na nich žiadne stopy po spájkovaní ani mechanické poškodenie, nemá ďalšie testovanie zmysel. Existuje 99-percentná pravdepodobnosť, že súčasti nie sú poškodené.. Ak tomu tak nie je, je dobré skontrolovať komponenty:
- rezistory sa testujú pomocou multimetra - mal by ukazovať menovitý odpor (s prihliadnutím na triedu presnosti rezistora);
- Komponenty vinutia by sa mali otestovať, či nie sú prerušené;
- Kondenzátory s malou kapacitou sa môžu kontrolovať testerom len na neprítomnosť skratu;
- Vysokokapacitné kondenzátory môžete skontrolovať pomocou multimetra so šípkou v režime testovania odporu - šípka by sa mala trhnúť doprava a potom sa pomaly vrátiť na nulu (doľava);
- diódy možno skontrolovať pomocou testera v režime kontroly diód - v jednej polohe by mal byť odpor nekonečný, v druhej polohe bude multimeter ukazovať určitú hodnotu (v závislosti od typu diódy);
- Bipolárne tranzistory sa testujú v rovnakom režime ako dve diódy - medzi bázou a kolektorom a medzi bázou a emitorom.
Dôležité! Tranzistory s p-n prechodom (KP305 atď.) sa testujú rovnakým spôsobom (gate-source, gate-stock), ale medzi drainom a zdrojom bude multimeter ukazovať určitý odpor (pre bipolárne - nekonečno).
Mikroobvody sa nedajú kontrolovať multimetrom.
Označenie a rezanie dosky
Ďalej je potrebné rozmiestniť všetky komponenty na doske, aby sa optimalizovali budúce pripojenia. Umiestnite ich do jedného rohu alebo k jednej strane. Potom nakreslite čiary, odstráňte prvky a odrežte prebytok. Nemusíte to urobiť, ale doska zaberie viac miesta a bude potrebovať väčší kryt (ktorý bude potrebný, ak sa má detektor inštalovať vonku).
Okraje dosky je potrebné opilovať. Na výkon to nemá vplyv, ale vyzerá to lepšie.
Potom sa diely vložia späť, prispájkujú sa do otvorov a prepojia sa vodičmi podľa schémy.
Video ukazuje, ako z modulu arduino vytvoriť snímač pohybu na zapnutie svetla.
Infračervený senzor a arduino
Na platforme Arduino je možné vytvoriť dobrý snímač pohybu. Elektronický "staviteľ" obsahuje modul PIR senzora HC-SR501. Obsahuje infračervený detektor, ktorý reaguje na zmeny teploty na diaľku, a ovládač.
Modul je plne kompatibilný so základnou doskou a je k nej pripojený tromi vodičmi.
| Výstup IR modulu | GND | VCC | OUT |
| Výstup dosky Arduino Uno | GND | +5 V | 2 |
Aby systém fungoval, musíte do Arduina nahrať nasledujúci náčrt:
Najprv nastavíte konštanty, ktoré určujú priradenie pinov hlavnej dosky:
const int IRPin=2
Konštanta IRPin znamená číslo pinu pre vstup zo snímača, je mu priradená hodnota 2.
const int OUTpin=3
Konštanta OUTpin označuje číslo kolíka pre výstup na výkonné relé, je mu priradená hodnota 3.
Sekcia void setup() je nastavená:
- Serial.begin(9600) - rýchlosť komunikácie s počítačom;
- pinMode(IRPin, INPUT) - pin 2 je priradený ako vstup;
- pinMode(OUTpin, OUTPUT) - pin 3 je priradený ako výstup.
V časti prázdnej slučky je konštanta val konštanta je priradená vstupnej hodnote zo snímača (nula alebo jedna). Potom sa na výstupe 3 objaví vysoká alebo nízka úroveň v závislosti od hodnoty konštanty.
Kontrola funkčnosti a nastavenie snímača
Pred prvým zapnutím zmontovaného snímača je potrebné montáž dôkladne skontrolovať. Ak sa nezistia žiadne chyby, je možné použiť napätie. Počas niekoľkých sekúnd po zapnutí skontrolujte, či nedochádza k miestnemu prehrievaniu alebo dymu. Ak "smogová skúška" prebehne úspešne, môže sa skontrolovať správna funkčnosť snímačov. Schmittove spúšťače a senzory Arduino nevyžadujú žiadne nastavenie. Je potrebné len simulovať prítomnosť predmetu v blízkosti snímača (zdvihnutie ruky) a skontrolovať zmenu signálu na výstupe. Detektor založený na vf generátore vyžaduje nastavenie momentu začiatku oscilácie pomocou potenciometra P1. Začiatok oscilácií možno skontrolovať pomocou osciloskopu alebo cvaknutím relé.
Pripojenie záťaže
Ak je snímač funkčný, možno k nemu pripojiť záťaž. Môže to byť vstup iného elektronického zariadenia (bzučiak), ale často je na ovládanie osvetlenia potrebný detektor. Problémom je, že zaťažiteľnosť výstupu domáceho snímača neumožňuje priame pripojenie ani svetiel s nízkou spotrebou energie. Preto je bezpodmienečne nutný medzispínač vo forme relé.
Pred pripojením štartéra sa musíte uistiť, že výstupné kontakty relé snímača môžu spínať napätie 220 V. V opačnom prípade bude potrebné nainštalovať ďalšie relé.
Výstup Arduina má tak nízku spotrebu, že nemôže priamo poháňať relé alebo štartér. Budete potrebovať ďalšie relé s tranzistorovým spínačom.
Ak boli všetky kroky montáže a nastavenia úspešné, môžete snímač nainštalovať natrvalo, vykonať konečné pripojenie a tešiť sa z jasne fungujúcej automatizácie.
