0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Простой инфракрасный сенсор

Очень простой конструктор инфракрасного датчика. Смастерит даже начинающий!

  • Цена: $3.27
  • Перейти в магазин

В сегодняшнем небольшом обзоре конструктор инфракрасного датчика, собрав который можно освоить азы конструирования электронных устройств, получив гарантированный результат и применить в доме, хозяйстве.
Подробности под катом.
Сразу пару слов о том, как работает устройство и в чем его отличие от популярного датчика движения HC-SR501.
Упомянутый и лично испробованный в нескольких повторенных сборках датчик HC-SR501 реагирует на появление в поле зрения тела, излучающего в инфракрасном диапазоне и на его движение. Если в поле зрения датчика излучающий тепло объект остановится (замрет), то датчик через некоторое время отключит нагрузку, например, лампу.
Обозреваемый же датчик реагирует на появление любой преграды в зоне действия. Далее включает нагрузку и не выключает ее до тех пор, пока преграда не будет удалена из его дежурной зоны. При этом преграда может быть любой, лишь бы отражала инфракрасное излучение.
К покупателю приезжает небольшой пакет с платой и россыпью электронных компонентов.

Внутри никакой инструкции нет и она, собственно, не нужна. Со сборкой справится любой начинающий радиолюбитель, усвоивший различия между диодами, резисторами, конденсаторами и другими не очень замысловатыми компонентами. Простота сборки обусловлена наличием надписей на плате, что при должном внимании не позволит допустить ошибок.

На изготовлении платы могли и сэкономить, используя геттинакс, но все же сделали из стеклотекстолита, что уже лучше и в плане изоляционных свойств, и в плане эстетики. Особо придраться, учитывая не сложность устройства, не к чему. Единственное что потребовало чуть больше внимания во время сборки, это установка диодов D6, D7, D8 – их изображение не слишком четкое, но разобраться можно.


«Сердцем» датчика является микросхемаCD4093ВЕ, включающая в себя четыре логических элемента 2И-НЕ с триггерами Шмитта. Ее полным аналогом является хорошо известная «местная» микросхема К1561ТЛ1.
Если в процессе сборки что-то «пойдет не так» и микросхема выпустит главный компонент – белый дым, то для ее быстрой замены в комплекте предусмотрена панель. Она же не даст начинающему радиогубителю перегреть микросхему в процессе пайки – сначала впаиваем панель, потом вставляем микросхему.

Исполнительный узел датчика реализован с помощью реле – именно оно подключает и отключает нагрузку. В комплект входит реле HK4100F-DC12V-SHC на 250 Вольт и 3 Ампера переменного тока, т.е. данное реле позволяет подключать довольно приличную нагрузку.


Из конденсаторов применены три керамических конденсатора емкостью 0,1 мкф и два электролитических на 16 Вольт – 47 и 100 мкФ.

Диоды взяли самые распространенные — два штуки 1N4007 и три 1N4148 (аналог –КД522Б).

Транзисторов в схеме пять штук – четыре структуры pnp — S9012 и один структуры npn — S9013.

Для настройки времени задержки выключения нагрузки в конструкции датчика применено подстроечное сопротивление на 1 МОм, для подключения нагрузки – колодка с винтовыми зажимами и пины для подключения питания.

Предпоследними элементами конструктора являются светодиод с красной линзой (индикация подключения нагрузки), излучающий инфракрасный диод с прозрачной линзой и приемник инфракрасного излучения с темной линзой. Несмотря на разное назначение при похожем внешнем виде анодом у них одинаково является длинный вывод.

И завершает композицию кучка резисторов с цветовой маркировкой. Здесь ссылка на онлайн-калькулятор цветовой маркировки, но проще (если еще не помните наизусть) воспользоваться мультиметром.

Резисторов, как часто бывает в китайских конструкторах, положили с походом – невостребованным остался резистор на 5,1 МОм.
Весьма неплохо, что на странице товара магазин разместил схему устройства. На ней же я дорисовал как подключать нагрузку.

Сборка никаких трудностей не вызывает, лишь внимательно смотрим на плату и компоненты. Все подписано и нарисовано. Сборку лучше начинать с самых мелких деталей – резисторов, диодов и конденсаторов. Как и отметил выше, немного проблемные при установке, в силу своих габаритов, диоды D6, D7, D8. Далее впаиваются элементы больших габаритов, включая панель под микросхему. Реле удобнее всего впаивать в последнюю очередь – так оно не будет мешать установке других элементов. Чтобы не перепутать при установке излучающий диод с принимающим можно подсмотреть на фото готовой конструкции на странице товара или внимательно изучить схему.
В финале получается аккуратная плата с габаритами обусловленными размерами платы и высотой реле.

Читать еще:  Валентинка с вкусным содержанием





Излучающий и принимающий диоды пока установил на максимальную длину выводов – моделировать буду по месту окончательной установки устройства.
В дежурном режиме, когда ИК излучение от излучающего диода уходит в пространство не встречая препятствий, составляет 32 мА. При этом красный светодиод рядом с реле и колодкой не светится.

Как только на пути ИК излучения появляется объект способный отражать в ИК диапазоне, датчик срабатывает, включая реле. Потребление схемы повышается до 52-53 миллиампер, что немного и для питания схемы можно воспользоваться безтрансформаторным блоком питания.

Немного адаптированное описание алгоритма работы схемы датчика со страницы товара:
1. Силовая цепь: входной источник питания 12 В, D5 может предотвратить обратную полярность источника питания, R7 — ограничивает, C2, фильтр C4.
2. Инфракрасная измерительная схема: генератор состоит из UIC, R10, R11, D6 и С5. Он выводит импульсный сигнал от выводов 10 U1. После усиления Q4 он управляет инфракрасным излучающим диодом D2, чтобы излучать инфракрасные сигналы в пространство. Если этот сигнал не заблокирован препятствием, инфракрасный приемник DI не может принять сигнал, поэтому схема наблюдения не работает. Когда перед D2 существует препятствие (например, дрожание руки перед D2), передаваемый инфракрасный сигнал отражается назад от препятствия. Он будет принят DI. Усилен на Q1 и Q2. Наконец, усиленный инфракрасный сигнал будет выводиться на R3. UIA будет выполнять выбор частоты и формирование UID для окончательного вывода на 11-контактный U1.
3. R5, VR1, C3 составляют схему задержки. Настройка VRI позволяет отрегулировать время задержки. Время задержки схемы регулируется в диапазоне 0-40 секунд. (фактическая задержка может немного отличаться).
4. Схема управления выключателем: Q3, QS, K1 составляют цепь управления переключателем. Если DI принимает сигнал, он, наконец, выдает сигнал управления нижнего уровня после задержки на 4-м выводе UI, так что Q3, Q5 будут включены и K1 будет закрыт. D3 — индикатор состояния реле.

На практике выглядит намного проще:
— можно путать полюса питания – не сгорит благодаря защитному диоду;
— время задержки выключения после удаления препятствия у меня получилось от 0 до 35 секунд;
— при включенном реле горит красный светодиод;
— реле не отключит нагрузку до тех пор, пока есть препятствие для ИК излучения;
— реле включается моментально, как только появляется препятствие.

К моему сожалению, область применения данного датчика довольно ограничена в силу того, что он имеет маленькую дежурную зону – всего 30 см от излучателя с приемником ИК излучения. На большем расстоянии он на препятствия не реагирует.
В остальном свои задачи конструктор выполняет и позволяет:
— занятно и с пользой провести время;
— получить вполне работоспособное устройство с гарантированным положительным результате;
— освоить навыки сборки для начинающих;
— сделать первые шаги в автоматизации (а далее ардуино, умные дома и т.д.)).
Большой плюс, что не отключает нагрузку при наличии препятствия в дежурной зоне.



Где можно применить?
Например, для подсветки клавиатуры на выдвижной полке стола. Нужно лишь датчик закрепить на боковой стенку стола, а на крышке уголок-препятствие. Крышка с уголком приближается к датчику, и он включает подсветку.

Приблизительно по такому же принципу работают смесители воды с инфракрасным датчиком – поднесли руки, открывается клапан, течет вода.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Простой датчик движения своими руками — ремонт, установка

Достаточно распространенная практика – датчики звука и движения в доме. Предлагаем рассмотреть, как сделать датчики движения своими руками, инструкция, схема и фото в нашей статье.

Принцип работы устройства

Работа устройства основана на приеме и передаче импульсов, исходящих при колебании воздуха (или воды, к примеру, в бассейнах), во время движения (причем не важно, что это: автомобиль, человек или животное). Функционал устройства может варьироваться, в зависимости от требований к нему. Существует несколько типов датчиков движения:

Читать еще:  Как изготовить дровокольную «морковку» в гараже

  • тепловые (реагируют на температурные изменения в досягаемом поле). Самый яркий пример – инфракрасный или лазерный датчик, в основном используется в охранных системах;
  • звуковые (передают и получают импульс при колебании воздуха от звуков). Очень простой прибор, применяется для фиксации движения на открытом пространстве;
  • колебательные (отзываются на колебания окружающей среды и изменение магнитного поля при движении в зоне досягаемости). Они чаще всего используются в квартире или доме, для включения или выключения света, звука и прочего.

Конструкция датчика движения

Как сделать датчик

Рассмотрим, как создается самый обычный датчик движения для сигнализации. Делается он на основе такой схемы

Схема датчика движения

Нужно приготовить следующие инструменты и детали:

  • объемный корпус (можно взять от старого фотоаппарата);
  • элементная база управления советского образца (купите в любом магазине электрических товаров либо на барахолке);
  • паяльный аппарат;
  • провода;
  • шурупы;
  • отвертка;

Пошаговое руководство выполнения

На базе транзистора собирается автодин, который теперь стал гетеродином и смесительным устройством для сигнализации. Как только в поле, которое охраняется прибором, обнаружится колебания воздуха (движение), то произойдет изменение уровня сигнала. Оно полностью соответствует доплеровскому смещению, и будет равняться нескольким герцам.

Видео: как правильно сделать датчик движения своими руками

Далее, при помощи конденсатора (на схеме С2) и ФНЧ (показан как C1, L3импульс поступит на контакт сигнализации, который по совместительству будет еще и фильтрующей деталью. Благодаря этому, импульс достигнет своего максимума и сохранит на определенное время эти параметры. Резистор (на рисунке R11) отрегулирует чувствительность схемы.

Компараторами в этом случае выступают VD3 – стабилитрон и небольшое реле (К1). Обязательно нужно учесть, что номинальный показатель сетевого напряжения – 11 вольт. Из-за этого мы рекомендуем также присоединить к схеме повышающий сигналы, стабилизатор.

Шаг второй: подгоняем под нужные параметры плату

Вверху нашей платы расположен антенна, её нужно тщательно отполировать и обработать обезжиривающими растворами, очень желательно покрыть канифолью или хотя бы ацетоном, потому, что высока вероятность окисления материала антенны во время её использования.

Следующим нужно обмотать катушку L1 и катушку L2, двенадцатью витками провода маленького сечения (мы взяли ПЭЛ-0,23).

Используя винт диаметром 3, привинчиваем втулку к центральном отверстию будущего датчика, закрепляем, проверяем прочность соединения.

Теперь приступаем к подгонке нашего корпуса. Измеряем его, нужно чтобы плата входила в коробку свободно, т.е. корпус либо распиливается, либо подбирается другой. В нем отмечаем место центра платы и там тоже сверлим аналогичное отверстие, как и на схеме, обрабатываем ацетоном, примеряем плату.

По три миллиметра нужно рассверлить углы в корпусе, где производится монтаж электрической схемы. Допускается некоторое отклонение в зависимости от Ваших крепежных винтов.

Винты, втулка и пластины можно брать любого материала, но обязательно проверяйте равность отверстий и ножек. В отдельных случаях нужно будет еще просверлить отверстия для будущих светодиодов, но в основном они просвечиваются сквозь корпус.

Простейший датчик готов, в собранном состоянии он будет выглядеть приблизительно таким образом. Установка производится по понятной схеме: комнатный светильник или лампу дневного света присоединяем к детектору.

Датчик движения

Как сделать лазерный датчик движения

В фильмах все видели лазеры, которые сигнализируют о проникновении грабителей в банк. Сделать электронный датчик движения своими руками с лазером тоже не так сложно, как кажется. Нужно приготовить следующие компоненты:

  • инфракрасный диод или фотодиод, в зависимости от возможностей и требований;
  • емкостное реле типа РЭС55А,
  • проводная схема;
  • транзисторные и резисторные блоки;
  • зарядное устройство на 5 вольт;
  • мультиметр;
  • прочие инструменты и детали (прокладка, шурупы, паяльник).

Для начала разбираем зарядное устройство. Оголяем провода и находим там положительные и отрицательные контакты. Далее согласно правилам, нужно на минус установить наш резистор. Теперь к нему присоединяем диод при помощи катода, а анод необходимо припаять к резистору подстройки. Далее, припаиваем транзисторный эммитер к отрицательному проводу, с базовой схемой соединяем резистор.

Читать еще:  Как пошить чехол КПП самостоятельно

Итого у нас получается: резистор – минус, контактор – к реле, реле – сигнализатор. Принципиальная схема инфракрасного датчика выглядит приблизительно так:

Принципиальная схема датчика движения

При помощи шурупа нужно всю эту конструкцию прикрепить к прокладке, и подвести к шляпке шурупа питающий провод. Важно: устанавливайте соединительный шуруп так, чтобы он уперся в прокладочную пружину, она в данной схеме является чувствительной деталью.

Данная световая сигнализация может устанавливаться где угодно, если рядом есть розетка. Логичнее всего размещать её на уровне ног.

Разные советы

Любой из вышеперечисленных вариантов может быть подстроен под индивидуальные нужды.

  1. Вебкамера самостоятельно может выступать индикатором движения. Если её подключить к сигнализатору, то она даже будет издавать звуки, но в большинстве случаев достаточно просто скачать себе специальную программу на компьютер;
  2. Присоединяя датчик к системе освещения, позаботьтесь о том, чтобы в его зоне досягаемости не было вентиляторов и крупных бытовых приборов;
  3. Для создания своими руками «умного дома» мы советуем использование сенсорного выключателя. Дело в том, что там уже в большинстве случаев встроен датчик движения;
  4. Тщательно подбирайте диоды для своего лазера. ИК излучение может быть вредно для глаз, поэтому его не рекомендуется использовать в бытовых целях;
  5. По аналогичному принципу делается и автосигнализация. Только к принципиальной схеме присоединяется еще и звуковой сигнализатор. Когда датчик обнаруживает движения, то загорается свет и издается тон, как при работе металлоискателя. Такой прибор еще называют радарный датчик;
  6. При желании включите в схему емкостный дисплей, на нем будут выводится индикаторы «Работа» и «Стоп». Либо подключите монитор к схеме по принципу вебкамеры, и получите полноценную домашнюю сеть видеонаблюдения;
  7. Вполне реально сделать gsm-сигнализацию на обычном телефоне, для этого просто нужно скачать программу, как и на ПК.

Если Вам нужно провести ремонт, то все индикаторы, разбираются очень быстро и в основном проблема заключается в контактах, просто зачистите их.

Когда просто нет времени сделать датчики движения своими руками, то их можно купить в любом магазине электротехники, хорошие отзывы про модели ГрандВей и Сименс. Средняя цена прибора – 500 рублей.

Простой инфракрасный сенсор

В управление ик диодом, транзистор Т2 можно не устанавливать, он служит для повышения мощности ИК сигнала. В архиве прилагаются две прошивки с зуммером за десять секунд перед выключением, и без зуммера, других отличий нет. При изготовлении ИК датчика (в режиме отражения) инфракрасный излучатель и ИК-приёмник надо изолировать друг от друга, если будет засветка — трудно настроить. Рисунок печатной платы показан тут, а сам файл LAY находится в архиве.


Описание работы устройства

На выводе RB3 (pin 9) каждые 0,5 сек присутствуют пачки импульсов (10 штук) промодулированные частотой 36 кГц для работы TSOP. Эти импульсы должны подаваться на инфракрасный светодиод (от ДУ). Фотоприемник (подключается к выводу RB1, pin 7) принимает сигнал, считает импульсы.

Кнопка PRESENS только для отладки в Proteus. Ее просто не устанавливать, никаких перемычек не надо. Если кнопка BARRIER разомкнута, выбран режим на отражение. При этом, если количество принятых импульсов совпало с переданным, то включается свет (RA0, pin 17). Если кнопка BARRIER замкнута, выбран режим барьер. Свет в этом случае включается, если количество принятых импульсов равно 0.

Время включенного света выставляется джамперами на выводах МК (pin 4-7). Отсчет времени ведется после того, как перестанет срабатывать датчик присутствия. Время рассчитывается по следующей формуле:

Delay = (1 + RB4 + RB5 × 2 + RB6 × 4 + RB7 × 8) × 10, сек.

Таким образом, минимальное время (все джамперы замкнуты на общий провод, RB4, RB5, RB6, RB7 = 0) составляет 10 сек. С дискретностью 10 сек установкой перемычек можно получить максимальное время (1 + 1 + 1×2 + 1×4 + 1×8) × 10 = 160 сек.

Если установлен датчик день/ночь (Day), то при замкнутых контактах датчика устройство блокируется.

Датчик день/ночь должен иметь сопротивление не менее 50 кОм ночью и не более 10 кОм днем. Или где-то в таких пределах, определите экспериментально. Лучше конечно дискретный, включено-выключено. К датчику не будет лишним тоже прицепить конденсатор, можно побольше.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector