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自製運動傳感器來開燈

發佈時間:2021 年 2 月 11 日
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運動傳感器可以在商店購買。但如果你有一些空閒時間,有點技能和知識,這樣的傳感器可以自己製作。它將節省一些資金,並為技術創造力提供愉快的消遣。

你可以自己做什麼樣的傳感器

運動傳感器有幾種類型,原則上每種類型都可以自己製作。但是超聲波和射頻傳感器很難製造,需要特殊的技能和設備進行調整。因此更容易製造電容式和紅外式傳感器。

工具和材料

製作運動檢測器需要:

  • 烙鐵和耗材;
  • 連接線;
  • 小鎖匠工具;
  • 萬用表。

您還需要一個麵包板來製作傳感器。並且擁有一台示波器來監測基於射頻發生器的設備的性能也是一個好主意。

電容式傳感器

這些傳感器對電容的變化做出反應。用詞不當的“體積傳感器”經常用於互聯網、家庭甚至技術文檔中。這個概念是由於幾何電容和體積之間的不正確關聯而產生的。事實上,傳感器響應空間的電容。體積,作為一個幾何參數,在這裡沒有任何作用。

用於打開燈的自製運動傳感器
單芯片上的傳感器電路。

運動傳感器可以用您自己的雙手來製作。一個簡單的電容繼電器可以組裝在一個芯片上。為了構建傳感器,使用了施密特觸發器 K561TL1。天線是幾十厘米長的電線或針腳,或類似尺寸的其他導電結構(金屬網等)。當人靠近時,管腳與地板之間的電容增加,芯片的管腳1,2上的電壓增加。當達到閾值時,觸發器“翻轉”,晶體管通過緩衝元件 D1/2 打開並向負載供電。它可以是低壓繼電器。

這種簡單傳感器的缺點是靈敏度不夠。為了激活它,一個人必須距離天線幾十甚至幾厘米的距離。帶有高頻發生器的電路更靈敏,但也更複雜。繞組部件也可能是一個問題。在大多數情況下,您必須自己製作它們。

用於照明的自製觸發傳感器
基於高頻振盪器的檢測器電路。

該電路的優點是能夠使用來自 CT1-A 晶體管接收器的現成變壓器。它是晶體管 VT1 上的發生器電路(感應“三點”)的一部分。使用電阻R1調整反饋深度,實現振蕩的出現。發電機中的振盪被轉換到繞組 III,由二極管 VD1 整流。整流電壓打開晶體管VT2,它為晶閘管的控制電極提供正電位。晶閘管打開時為繼電器 K1 供電,其觸點可用於連接報警系統。

天線是一根大約 0.5 米長的電線。當一個人靠近時(距離為 1.5-2 米),由他的身體引入發電機電路的電容會破壞振盪。繞組 III 上的電壓消失,晶體管閉合,晶閘管關斷,繼電器斷電。

另請閱讀

運動探測器的設計和工作原理

 

探測器的組裝

可以製作印刷電路板來組裝自製探測器。例如,使用 LUT 方法。技術並不復雜,很容易掌握。但是,如果製造傳感器是一次性的事情,那麼在實驗上浪費時間是沒有意義的。最好的解決方案是使用麵包板。

運動傳感器上的臨時燈
麵包板安裝板。

這是一塊帶有標準間距的金屬化孔的板,您可以在其中焊接電子元件。通過將導體焊接到相應的點來連接電路。

運動傳感器上的臨時燈
麵包板上的連接。

您也可以使用麵包板,但連接的可靠性要低得多。這是試驗和磨練電路藝術的更好選擇。

檢查電子元件的健康狀況

首先,有必要檢查所選零件。如果沒有使用過,沒有焊接痕跡,也沒有機械損壞,那麼進一步檢查沒有多大意義。 組件可用的可能性為 99%。.否則,最好檢查組件:

  • 電阻器用萬用表測試 - 它應該顯示標稱電阻(考慮到電阻器的精度等級);
  • 測試繞組部件是否沒有斷裂;
  • 小容量的電容器只能用測試儀檢查有無短路;
  • 大容量電容可以在電阻測試模式下用箭頭萬用表檢查——箭頭應該向右猛拉,然後慢慢歸零(向左);
  • 二極管可以在二極管檢查模式下用測試儀檢查 - 在一個位置電阻應該是無限的,在另一個位置萬用表將顯示一些值(取決於二極管的類型);
  • 雙極晶體管以與兩個二極管相同的模式進行測試 - 基極和集電極之間以及基極和發射極之間。
運動傳感器上的臨時燈
雙極晶體管的等效電路測試。

重要的! 具有 p-n 結的場效應晶體管(KP305 等)以相同的方式進行測試(柵極 - 源極,柵極 - 源極),但在漏極和源極之間,萬用表會顯示一些電阻(對於雙極 - 無窮大)。

不能用萬用表檢查微電路。

標記和切割板

接下來,您必須將所有組件放置在板上以優化未來的連接。為此,您必須將它們放在一個角落或靠近一側。然後畫線,去除元素並剪掉多餘的部分。可以不這樣做,但是板會佔用更多空間並且需要更大的外殼(如果探測器安裝在室外,您將需要它)。

運動傳感器上的臨時燈
放置和標記元素。

必須歸檔板的邊緣。它不會影響性能,但看起來更好。

運動傳感器上的臨時燈
未歸檔的邊緣確實有效,但看起來很糟糕。

然後將零件插回,焊接到孔中並根據原理圖與電線連接。

該視頻展示瞭如何製作運動傳感器以打開來自 arduino 模塊的燈。

紅外傳感器和arduino

在 Arduino 平台上製作一個好的運動傳感器是可能的。電子“構建器”包括 PIR 傳感器模塊 HC-SR501。它包括一個紅外探測器,可對溫度變化做出遠程反應,並帶有一個控制器。

運動傳感器上的臨時燈
Arduino紅外傳感器控制器。

該模塊與主板完全兼容,並通過三根線連接到主板。

運動傳感器上的臨時燈
檢測器與電路板的連接。
紅外模塊輸出接地VCC出去
Arduino Uno 板輸出接地+5 伏2

要使系統正常工作,您必須將以下草圖加載到 Arduino 中:

自製運動傳感器來開燈
控制紅外傳感器的草圖。

首先,您設置確定主板引腳分配的常量:

const int IRPin=2

常量 IRPin 表示來自傳感器的輸入的引腳號,它的值被分配為 2。

常量 int OUTpin=3

OUTpin 常量表示執行繼電器輸出的引腳號,其值為 3。

設置了 void setup() 部分:

  • 序列號.開始(9600) - 與電腦的匯率;
  • pinMode(IRPin,輸入) - 引腳 2 被指定為輸入;
  • pinMode(OUTpin,輸出) - 引腳 3 被指定為輸出。

在 void 循環部分中,常量 常數分配給傳感器的輸入值(零或一)。然後,根據常數的值,輸出 3 上出現高電平或低電平。

傳感器的功能檢查和調整

在第一次打開組裝好的傳感器之前,必須仔細檢查組裝。如果沒有發現錯誤,您可以施加電壓。打開電源後的幾秒鐘內,應檢查是否有局部過熱和冒煙。如果“煙霧測試”通過,您可以檢查傳感器是否正常運行。施密特觸發器和 Arduino 傳感器不需要調整。只需要模擬傳感器附近物體的存在(用手)並監測信號輸出的變化。基於高頻發生器的檢測器需要用電位器P1設置振蕩開始的時刻。您可以使用示波器或單擊繼電器來控制振蕩的開始。

另請閱讀

將運動傳感器連接到 LED 聚光燈的示意圖

 

連接負載

如果傳感器正常工作,您可以將負載連接到它。它可以是另一個電子設備(蜂鳴器)的輸入,但通常需要檢測器來控制照明。問題是自製傳感器輸出的負載能力不允許您直接連接低功率燈。所以 你肯定需要一個繼電器形式的中間開關.

運動傳感器上的臨時燈
通過中繼器連接傳感器。

在連接啟動器之前,您必須確保傳感器輸出繼電器的觸點允許 220 伏的開關電壓。否則,您將不得不放置一個額外的繼電器。

運動傳感器上的臨時燈
通過晶體管開關、中間繼電器和中繼器繼電器連接 Arduino。

Arduino 的輸出功率非常低,無法直接驅動繼電器或啟動器。您將需要一個帶有晶體管開關的附加繼電器。

如果所有組裝和調整步驟順利,您可以永久安裝傳感器,進行最終連接並享受清晰工作的自動裝置。

註釋:
  • 安德魯
    回复帖子

    我不確定我能不能做到,我喜歡做東西,但這並不容易,但我一定會試一試!

  • 亞歷山大
    回复帖子

    什麼是 ST-1A 無線電接收器。我在上面找不到任何東西。我需要線圈的線圈數據。

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