Hemmagjorda rörelsesensorer för att tända lamporna

Rörelsesensorn kan köpas i butiken. Men om du har lite fritid, lite kunskap och färdigheter kan du göra en sådan sensor själv. På så sätt sparar du pengar och får en rolig tid med teknisk kreativitet.

Vilken typ av sensor du kan göra själv

Det finns flera olika typer av rörelsedetektorer, och varje typ kan i princip tillverkas av dig själv. Men ultraljudssensorer och radiofrekvenssensorer är svåra att tillverka och kräver särskilda färdigheter och apparater för justering. Därför är kapacitiva och infraröda sensorer lättare att tillverka.

Verktyg och material

Konstruktionen av en rörelsedetektor kräver

• Lödkolv och förbrukningsmaterial;
• anslutningskablar;
• små verktyg för rörläggning;
• multimeter.

Du behöver också en brödbräda för att göra sensorn. Det är också bra att ha ett oscilloskop för att kontrollera den RF-oscillatorbaserade enhetens prestanda.

Kapacitiv sensor

Dessa sensorer reagerar på förändringar i den elektriska kapacitansen. På internet, hemma och till och med i teknisk dokumentation används ofta den missvisande termen "volymetrisk givare". Denna föreställning har uppstått på grund av det felaktiga sambandet mellan geometrisk kapacitans och volym. I själva verket reagerar sensorn på rummets elektriska kapacitans. Volymen, som en geometrisk parameter, spelar ingen roll här.

Sensorkrets på ett enda chip.

Rörelsesensorn kan enkelt tillverkas för hand. Ett enkelt kapacitivt relä kan monteras på ett enda chip. En Schmitt-trigger K561TL1 används för att bygga sensorn. Antennen är en tiotals centimeter lång tråd eller stift, eller en annan ledande struktur med liknande dimensioner (metallnät etc.). När en person närmar sig ökar kapacitansen mellan pinnen och golvet och spänningen på chipets stift 1 och 2 ökar. När tröskelvärdet nås "utlöses" utlösaren, transistorn öppnas via buffertelementet D1/2 och matar belastningen med ström. Det kan vara ett lågspänningsrelä.

Nackdelen med dessa rudimentära sensorer är deras bristande känslighet. Det krävs att en person befinner sig några tiotal eller till och med några centimeter från antennen för att den ska fungera. Kretsar med en HF-generator är känsligare, men de är också mer komplicerade. Det kan också vara ett problem att linda delar. I de flesta fall måste dessa göras för hand.

Detektorkrets baserad på en HF-oscillator.

Fördelen med den här kretsen är att man kan använda en prefabricerad transformator från CT1-A-transistormottagaren. Den ingår i en oscillatorkrets (induktiv "trepunktskrets") på transistorn VT1. Använd motståndet R1 för att justera djupet av återkopplingen, vilket ger ett utseende av svängningar. Generatorns svängningar omvandlas till lindning III och likriktas av diod VD1. Den likriktade spänningen öppnar transistorn VT2 och ger en positiv potential till styrelektroden på tyristorn. När tyristorn öppnas aktiverar den reläet K1, vars kontakter kan användas för att koppla in larmet.

Antennen är en cirka 0,5 meter lång tråd. När en person närmar sig (på ett avstånd av 1,5-2 meter) stör den kapacitans som personens kropp för in i oscillatorkretsen oscillationerna. Spänningen på lindning III försvinner, transistorn stängs, tyristorn stängs av och reläet avaktiveras.

Läs också

Utformning och funktion av rörelsedetektorer

 

Montering av detektorn

Ett tryckt kretskort kan tillverkas för att bygga ihop detektorn. Till exempel med hjälp av LUT-metoden. Tekniken är inte komplicerad och lätt att behärska. Men om det är ett engångsjobb är det ingen idé att slösa tid på experiment. Det bästa sättet är att använda en brödskiva.

En monteringsplatta för brödbräda.

Detta är ett kort med metalliserade hål i en standardiserad stigning, i vilka elektroniska komponenter kan lödas. Anslutningen till kretsen görs genom att ljuda ledarna till lämpliga punkter.

Anslutningar på brödbrädan.

Du kan också använda en brödbräda, men anslutningarna är mycket mindre tillförlitliga. Denna metod är bättre lämpad för experiment och för att finslipa kretsar.

Kontroll av att elektroniska komponenter fungerar korrekt.

Först och främst måste du inspektera de valda delarna. Om de inte har använts, om det inte finns några spår av lödning och inga mekaniska skador, är det inte mycket mening med ytterligare tester. Det finns en 99-procentig chans att komponenterna är oskadade.. Om så inte är fallet är det en bra idé att kontrollera komponenterna:

• Motstånd testas med en multimeter - den ska visa det nominella motståndet (med hänsyn till motståndets noggrannhetsklass);
• Lindningskomponenter bör testas för att se till att de inte är avbrutna;
• Kondensatorer med liten kapacitet kan kontrolleras med en testare endast för att se om det inte finns någon kortslutning;
• Kondensatorer med hög kapacitet kan kontrolleras med en pilmultimeter i motståndstestläge - pilen ska rycka åt höger och sedan sakta återgå till noll (åt vänster);
• Dioder kan kontrolleras med en testare i läget för diodkontroll - i ett läge ska motståndet vara oändligt, i det andra läget visar multimeteret ett visst värde (beroende på diodtyp);
• Bipolära transistorer testas i samma läge som två dioder - mellan bas och kollektor och mellan bas och emitter.

Ekvivalentkrets för kontroll av en bipolär transistor.

Viktigt! Fälteffekttransistorer med p-n-övergång (KP305 etc.) testas på samma sätt (gate-source, gate-stock), men mellan drain och source kommer multimeteret att visa ett visst motstånd (för bipolära - oändligt).

Mikrokretsar kan inte kontrolleras med en multimeter.

Märkning och skärning av brädan

Därefter måste du ordna alla komponenter på kretskortet för att optimera de framtida anslutningarna. Placera dem i ett hörn eller nära en sida. Dra sedan linjerna, ta bort elementen och klipp bort överflödet. Du behöver inte göra detta, men kortet tar mer plats och kräver ett större hölje (vilket behövs om detektorn ska installeras utomhus).

Placering och märkning av elementen.

Brädans kanter måste filas. Detta påverkar inte prestandan, men det ser bättre ut.

Om kanterna inte är filade är den funktionell men ser dålig ut.

Sedan sätts delarna tillbaka, löds in i hålen och ansluts med ledningar enligt schemat.

Videon visar hur man gör en rörelsesensor för att tända en lampa från en arduino-modul.

Infraröd sensor och arduino

Det är möjligt att göra en bra rörelsesensor på Arduino-plattformen. Den elektroniska "byggaren" omfattar PIR-sensormodulen HC-SR501. Den innehåller en infraröd detektor som reagerar på temperaturförändringar på distans och en styrenhet.

Arduino styrenhet för infraröd sensor.

Modulen är helt kompatibel med huvudkortet och ansluts till det med tre trådar.

Anslutning av detektorn till kortet.

För att få systemet att fungera måste du läsa in följande skiss i Arduino:

Skiss för att styra IR-sensorn.

Först ställer du in de konstanter som bestämmer huvudkortets stifttilldelning:

const int IRPin=2

Konstanten IRPin står för pin-numret för ingången från sensorn och tilldelas värdet 2.

const int OUTpin=3

Konstanten OUTpin anger stiftnumret för utgången till det verkställande reläet, den tilldelas värdet 3.

Avsnittet void setup() är inställt:

• Serial.begin(9600) - kommunikationshastighet med datorn;
• pinMode(IRPin, INPUT) - stift 2 tilldelas som ingång;
• pinMode(OUTpin, OUTPUT) - stift 3 tilldelas som utgång.

I den ogiltiga slingan ska konstanten val konstant tilldelas ingångsvärdet från sensorn (noll eller ett). Beroende på konstantens värde visas sedan en hög eller låg nivå på utgång 3.

Funktionskontroll och inställning av sensorn

Innan den monterade sensorn sätts på för första gången måste monteringen kontrolleras noggrant. Om inga fel upptäcks är det möjligt att lägga på spänning. Kontrollera inom några sekunder efter att du har startat att det inte finns någon lokal överhettning eller rök. Om "smogtestet" är godkänt kan sensorerna kontrolleras så att de fungerar korrekt. Schmitt-triggers och Arduino-sensorer kräver ingen justering. Det är bara nödvändigt att simulera närvaron av föremålet nära sensorn (höja en hand) och kontrollera signalförändringen vid utgången. Detektorn som är baserad på HF-generatorn kräver inställning av tidpunkten för svängningens början med potentiometern P1. När oscillationerna börjar kan man kontrollera dem med ett oscilloskop eller genom att klicka på ett relä.

Läs också

Kopplingsschema för att ansluta en rörelsesensor till en LED-spotlight

 

Anslutning av en last

Om givaren fungerar kan en belastning anslutas till den. Det kan vara en annan elektronisk enhet (en summer), men ofta krävs detektorn för att styra belysningen. Problemet är att belastningskapaciteten hos den hemmagjorda sensorutgången inte tillåter att även lågeffektiva lampor ansluts direkt. Därför är En mellanliggande brytare i form av ett relä är absolut nödvändig..

Anslutning av givaren via ett repeaterrelä.

Innan du ansluter startmotorn måste du se till att sensorns reläkontakter kan koppla en spänning på 220 volt. I annat fall måste ett extra relä installeras.

Anslutning av Arduino via en transistorbrytare, ett mellanrelä och ett repeaterrelä.

Arduinoens utgång är så svag att den inte kan driva ett relä eller en startmotor direkt. Du behöver ett extra relä med en transistorbrytare.

Om alla monterings- och justeringssteg har varit framgångsrika kan du installera sensorn permanent, göra den slutliga anslutningen och njuta av en klart fungerande automation.