Датчик движения чаще всего используется для включения освещения, когда вы проходите или находитесь рядом с ним. С его помощью можно хорошо экономить электричество и избавить себя от необходимости щелкать выключателем.

Это устройство также используется и в системах сигнализации, для определения нежелательных проникновений. Кроме этого их можно встретить и на производственных линиях, они там нужны для автоматизированного выполнения каких-либо технологических задач. Датчики движения иногда называют датчикам присутствия.

Содержание статьи

Типы датчиков движения

Датчики движения различают по принципу действия от этого зависит их работа, точность срабатывания и особенности использования. У каждого из них есть сильные и слабые стороны. От конструкции и рода используемого элемента зависит и конечная цена такого датчика.

Датчик движения может быть выполнен в одном корпусе и в разных корпусах (блок управления отдельно от датчика).

Самый простой вариант датчика движения – использовать концевой выключатель или геркон. Геркон (герметичный контакт) это переключатель который срабатывает при появлении магнитного поля.

Суть работы заключается в установки концевого выключателя с нормально-разомкнутыми контактами или геркона на дверь, когда вы её откроете и зайдете в помещение контакты замкнутся, включат реле, а оно включит освещение. Такая схема изображена ниже.

Инфракрасные

Срабатывают от теплового излучения, реагируют на изменение температуры. Когда вы входите в поле зрения такого датчика он срабатывает на тепловое излучение от вашего тела. Недостатком такого способа определения являются ложные срабатывания. Тепловое излучение присуще всему что есть вокруг. Приведем несколько примеров:

1. ИК датчик движения стоит в помещении с электрообогревателем, который периодически включается и отключается по таймеру или термостату. При включении обогревателя возможны ложные срабатывания.

Можно попробовать этого избежать долгой и скрупулезной настройкой чувствительности, а также попыткой направить его так, чтобы в прямой видимости не было обогревателя.

2. При установке на улице возможны срабатывания от порывов тёплого ветра.

В целом эти датчики нормально работают, при этом это самый дешевый вариант. В качестве чувствительного элемента используется PIR-сенсор, он создает электрическое поле пропорционально тепловому излучению.

Но сам по себе сенсор не имеет широкой направленности, поверх него устанавливается линза Френеля.

Правильнее будет сказать – многосегментная линза, или мультилинза. Обратите внимание на окошко такого датчика, оно разбито на секции это и есть сегменты линз, они фокусируют попадающие излучения в узкий пучок и направляют его на чувствительную область датчика. В результате этого на маленькое приемное окошко пироэлектрического сенсора попадают пучки излучений с разных сторон.

Для увеличения эффективности детектирования движения могут устанавливать сдвоенные, или счетвертненные сенсоры или несколько отдельных. Таким образом, расширяется поле зрение прибора.

Исходя из вышесказанного нужно отметить и то, что на датчик не должен попадать свет от лампы, а также в поле его зрения не должно быть ламп накаливания, это также сильный источник ИК-излучения, тогда работа системы в целом будет нестабильной и непредвиденной. ИК-излучения плохо проходят через стекло, поэтому он не сработает, если вы будете идти за окном или стеклянной дверью.

Это самый распространённый вид датчика его можно купить а можно и собрать самому на основе, поэтому рассмотрим его конструкцию подробно.

Как собрать ИК-датчик движения своими руками

Самый распространенный вариант – это HC-SR501. Его можно купить в магазине радиодеталей, на али-экспресс, часто поставляется в наборах Arduino. Может использоваться как в паре с микроконтроллером, так и самостоятельно.

Он представляет собой печатную плату с микросхемой, обвязкой и одним ПИР-сенсором. Последний накрыт линзой, на плате есть два потенциометра, один из них регулирует чувствительность, а второй время которое на выходе датчика присутствует сигнал. При детектировании движения на выходе появляется сигнал и держится установленное время.

Он питается напряжением от 5 до 20 вольт, срабатывает на расстоянии от 3 до 7 метров, а сигнал на выходе держит от 5 до 300 секунд, вы можете продлить этот период, если использовать одновибратор на NE555, микроконтроллер или реле задержки времени. Угол обзора порядка 120 градусов.

На фото изображен датчик в сборе (слева), линзу (справа внизу), обратную сторону платы (справа вверху).

Рассмотрим плату подробнее. На её передней стороне расположен чувствительный элемент. На задней – микросхема, её обвязка, справа два подстроечных резистора, где верхний – время задержки сигнала, а нижний – чувствительность.

В нижней правой части джампер для переключения режимов H и L. В режиме L датчик выдает выходной сигнал только она период времени выставленного потенциометром. Режим H выдает сигнал, пока вы находитесь в зоне действия датчика, а когда вы её покидаете сигнал, исчезнет через время заданное верхним потенциометром.

Если вы хотите использовать датчик без микроконтроллеров, тогда соберите эту схему, все элементы подписаны.

Схема питается через гасящий конденсатор, напряжение питания ограничено на уровне 12В с помощью стабилитрона. Когда на выходе датчика появляется положительный сигнал реле Р включается через NPN транзистор (например BC547, mje13001-9, КТ815, КТ817 и другие). Можно использовать автомобильное реле или любое другое с катушкой на 12В.

Если вам нужно реализовать какие-то другие функции – можно использовать его в паре с микроконтроллером, например платой Ардуино. Ниже представлена схема подключения и программный код.

Источник

Схема светодиодного ночника с питанием от 220 вольт с фотодатчиком

Данная статья описывает простую схему светодиодного ночника включающегося при наступлении темноты. Питание его осуществляется от бестрансформаторного источника питания прямо от сети 220, тем самым удалось обойтись без применения габаритного трансформатора.

Описание работы ночника на светодиодах

В схеме ночника использованы сверхяркие светодиоды белого свечения (HL1…HL4), применяемые в фонарях, светильниках и различных лампах. Каждый отдельный светодиод работает при напряжении примерно 3,6 вольта. Следовательно, эти четыре светодиода, подключенных последовательно, следует запитать от 14,4 вольта.

Необходимое напряжение светодиодного ночника создает стабилитрон VD5, запитанный от выпрямителя, выполненного по бестранформаторной схеме. Данная цепь состоит из гасящих радиоэлементов C1, R1, R2 и выпрямительного диодного моста VD1…VD4. Активация работы ночника происходит посредством фотодатчика RK1, который контролирует транзисторный ключ VT1.

В дневное время суток или при включенном общем освещении, сопротивление фотодатчика достаточно мало, по этой причине транзистор надежно закрыт.

При снижении освещенности фоторезистора, из-за увеличения его сопротивления, на базе транзистора появляется смещение напряжения, которое приводит к его открытию.

При достижении уровня отпирания, транзистор включает светодиоды HL1…HL4. И снова, при наступлении утра, величина фоторезистора снижается, и светодиоды выключаются. Регулировка уровня включения светодиодного ночника выполняется сопротивлением R3.

Детали. Емкость С1 – любой марки на напряжение более 400 вольт, емкость С2 на напряжение не менее 50 вольт. Стабилитрон VD5 на напряжение 16…18 вольт или можно соединить последовательно два на нужное напряжение. Диоды VD1…VD4 на напряжение более 400 вольт и на ток не менее 400 мА. Транзистор VT1 марки КТ503Г или аналогичный.

При отсутствии фоторезистора, электросхему возможно сделать проще по нижеприведенной схеме.

Источник

Светодиодный светильник с солнечной панелью и датчиком движения

Шаг второй: сборка светодиодной панели
Светодиод, используемый для изготовления светодиодной панели, имеет следующие технические характеристики:
Светодиод — 5 мм холодный белый
Напряжение — 3,0 — 3,2 В
Ток — 30 мА
Мощность — 80 мВт
Сила света — 12000-14000 мкд при 20 мА
Угол рассеивания — 30 градусов
В светодиодной панели используется 18 светодиодов.
Максимальная потребляемая мощность = 18 х 80 мВт = 1440 мВт = 1,44 Вт
Сила света на светодиод = 13000 мкд при угле обзора 30 градусов
Люмен на светодиод = 10,94 лм

Мастер использовал этот калькулятор для преобразования мкд в Лю́мены.
Общее показание люмен = 18 х 10,94 = 196,92 лм. С учетом 25% потерь = 147,69 лм.

Шаг пятый: плата контроллера
Плата контроллера имеет датчик движения. Солнечная панель подключается к разъемам S + и S-, светодиоды к L + и L-, а подключение аккумулятора осуществляется через разъем JST.

Есть 3 различных режима для освещения, их можно менять с помощью кнопки.

Источник

НОЧНИК С ДАТЧИКОМ ДВИЖЕНИЯ

Эта конструкция настолько проста, что собирается буквально за вечер, а представляет собой автономный LED ночник с детектором движения. Микроволновый датчик имеет радиус действия 6 м. Теоретически, он должен захватывать 180 градусов (с каждой стороны), но по краям детектор реагировал не очень хорошо. Говорят что он подвержен помехам, но на испытаниях ни разу не было ложного включения, несмотря на тесты с устройствами излучающими радиосигнал.

Схема датчика движения RCWL-0516

Более подробная документация в этом файле PDF. Датчик потребляет около 3 мА в режиме ожидания. Зарядное устройство на модуле TP4056, которое установлено на ток 400 мА (замена резистора на 3 кОм).

Для создания ночника нужен будет корпус — кусок 50-миллиметровой канализационной трубы и абажур из сгоревшей светодиодной лампы. Чтобы присоединить его задействуйте термоклей, чтобы ободок красиво вошел и аккуратно вписался в трубу.

В качестве источника питания использовался Li-ion АКБ 18650 от старой батареи ноутбука, а выключатель питания подключен с ним последовательно.

Заметим, что разница между ПИР и микроволнами значительна. ПИР лучше всего обнаруживает движение рядом с ним, а микроволновый при подходе к нему издалека.

LED элемент это 4 светодиода в одной сборке с рассеивающей линзой, светит теплым цветом и с резистором 20 Ом потребляет до 60 мА тока, максимальный для этих диодов этой серии составляет 80 мА. Управляется n-mosfet транзистором IRLML2502, припаянным прямо к плате.

Также оснащена плата фоторезистором 10 кОм, откалиброванным с дополнительным сопротивлением 470 кОм. В микроволновом модуле увеличено время работы после обнаружения движения с 2,5 до 16 секунд. В принципе этого достаточно, потому что датчик работает в режиме, при котором каждое движение активирует и продлевает время освещения. Светодиодная подсветка начинает работать от 3 В, поэтому когда освещение становится слишком слабовато, это сигнал о том что пора заряжать аккумулятор.

Рассчитаем время работы. Предполагая что аккумулятор имеет емкость 2000 мАч, схема должна оставаться в активном состоянии около месяца. Естественно частое срабатывание лампы сократит срок. Но это будет редко, так как в основном светильник работает если надо включить/выключить верхний свет, когда ложитесь спать ночью. Лампа светит мягким и теплым светом, очень удобна и однозначно отрабатывает потраченное на неё время!

Форум по обсуждению материала НОЧНИК С ДАТЧИКОМ ДВИЖЕНИЯ

Увеличение мощности интегральных усилителей транзисторами. Рассматривается на примере схем LM3886 и TDA7294.

Как управлять подъемным электромагнитом — теория и практика создания схемы подходящего контроллера для этих целей.

Высококачественный усилитель для электрогитары — полное руководство по сборке и настройке схемы на JFET и LM386.

Волновое управление, двухфазное и способ регулирования тока в обмотках шаговых двигателей.

Источник