Как да си направим датчик за движение у дома

Специалните електронни устройства, които реагират на движение в обхвата на своя сензорен елемент, стават все по-популярни сред обикновените потребители. С тяхна помощ е възможно не само да се защитят важни предмети от проникването на неупълномощени лица, но и да се контролира работата на свързаното с тях оборудване (в частност осветители). Преди да направите сензор за движение със собствените си ръце, ще трябва да се запознаете със съществуващите разновидности на тези устройства, както и със схемите за тяхното включване.

Видове сензори

В съответствие с принципа на генериране на използвания управляващ сигнал, всички сензори за движение са разделени на следните типове:

• Ултразвукови сензорни елементи (САЩ).
• Радиочестотни (RF) устройства.
• Инфрачервени (IR) устройства.
• Лазерни сензори.

Всяко от тези устройства използва свой собствен тип излъчване, регистрирано от чувствителен елемент. Първият тип реагира на ултразвуков сигнал, отразен от движещ се обект, а вторият работи по същия принцип, но в радиочестотния спектър.

Инфрачервените сензори, за разлика от други, не използват отразения сигнал, но откриват движещ се човек или животно чрез топлинното излъчване на тялото им.

Лазерните сензори реагират на отразения сигнал в диапазона на дължината на вълната, съответстващ на честотата на изпомпване.

Според предназначението си всички тези продукти се разделят на следните видове:

• сигурност;
• превключватели за осветление;
• превключватели за домакински уреди.

Първият тип сензори ви позволява да включите мощен прожектор, който осветява защитените зони пред къщата или гаража, когато неупълномощено лице влезе в тях. Моделите от втория тип контролират осветлението на работните зони на закрито. Те включват светлината, когато човек се приближи до зоната за събиране на боклука например и изключват, когато си тръгне. Сензори, които контролират работата на домакинските уреди, се задействат, когато човек се приближи и свърже към мрежата електрическа кана в кухнята или телевизор в хола.

Когато избират схема за домашно чувствително устройство, те обикновено изхождат от простотата на неговото изпълнение.

Домашни датчици за движение

Сглобените самостоятелно схеми на датчика за движение са достатъчно прости, за да може всеки да ги направи у дома. Най-често срещаните сред потребителите са следните опции:

• светлинен сензор;
• капацитивен сензор;
• термично устройство, сглобено на базата на комплекта "Arduino"

Първото в този списък е устройство, състоящо се от вграден източник на светлина и транзисторна фотоклетка, поставени на определено разстояние. Когато движещ се човек пресича комуникационната линия, светлинният лъч се прекъсва, след което задейства задвижващият механизъм. Веднага след това осветителното тяло, свързано с него, се включва. При устройствата от втория тип се използва принципът за промяна на капацитета на помещението, когато човек се появи в него. Следователно неговият основен елемент е разпределен кондензатор, състоящ се от самоизработени капацитивни структури.

Сензорът, сглобен на базата на конструктора "Arduino", се задейства при промяна на модела на топлинно излъчване.

Самостоятелно производство

Самостоятелното производство на светлочувствително устройство започва с подготовката на необходимия инструмент и материал. За да го изградите, ще ви трябва:

• електрически поялник;
• измервателно устройство - мултицет;
• странични фрези и пинсети;
• транзисторна фотоклетка;
• операционен усилвател (OA);
• набор от части: кондензатор, резистори и реле RES55;
• готово захранване, което подава напрежение към веригата.

Също така трябва да се запасите със стар лазерен показалец, който служи като източник на светлина и набор от проводници.

Фотоклетката може да бъде направена самостоятелно, въз основа на всеки стар транзистор (P416, например). За да направите това, трябва да вземете странични фрези и след това да ги използвате, за да "отхапете" капака на транзистора, оставяйки платформата с три крака. Под въздействието на светлината кристалната основа на отворения триод ще действа като фотоклетка с малко по-ниска чувствителност.

Поръчка за сглобяване

Взема се стар, но работещ захранващ блок от 4,5 до 12 волта, захранващият конектор е отрязан от него. Кранът е направен под формата на два проводника (плюс и минус), които са удобно запоени във веригата. Можете да определите полярността на захранването с помощта на мултицет.

Всички последващи операции изглеждат така:

1. Проста схема на приемника на светлинния лъч от лазерното осветление се сглобява от подготвените части.
2. Самата тя е свързана към захранването, за което ще трябва да използвате поялник.
3. Сглобената част с приемащия елемент се поставя в кутия с подходящ размер; след това капачката на фоточувствителния елемент се изтегля.

След приключване на операциите по сглобяване, трябва да пристъпите към инсталирането на самоделен сензор и последващото му свързване.

Инсталиране и свързване

Ръчно изработен светлинен сензор е най-удобно вграден във вратата. В този случай човек, влизащ в стаята, непременно ще премине линията, образувана от лъча на показалеца и приемника на светлинното излъчване (фотоклетка).

Ако системата е разположена на открито, приемникът, поставен в пластмасова кутия, е леко засенчен от самоделен козирка по време на инсталацията. Понякога за тази цел се използва парче светлопропускащ материал, покриващ приемния отвор в кутията. Използването на такива техники може да намали влиянието на други източници на светлина, отразени от бели повърхности, например.

Височината на инсталиране на показалеца и приемника на закрито се избира равна на един метър. Тази подредба е оптимална за повечето членове на семейството и в същото време устройството няма да работи, когато животните се движат. Тази височина също изключва възможността лазерът да попадне в очите на възрастен.

За включване и работа на веригата се използва реле RES 55A, към чиято намотка се подава напрежение от изпълнителната част. Процедурата за работа на домашно устройство:

1. Под действието на светлинния лъч в нормално (невключено) състояние през фоторезистора протича ток, водещ до неговото отлепване.
2. На кондензатора, свързан с изхода, се натрупва заряд, който създава определен потенциал върху неговите плочи (системата е в равновесие).
3. Когато се появи препятствие под формата на човек, фоторезисторът-приемник се затваря и натрупаният върху плочите заряд се стича надолу през паралелно свързано съпротивление.
4. Това води до намаляване на потенциала в контролната точка на операционния усилвател до почти нула, в резултат на което към бобината на релето се подава напрежение с ниско напрежение.

Релейните контакти затварят захранващата верига на осветителното тяло, което незабавно се захранва с мрежово напрежение от 220 волта. След като човек премине, системата ще остане непроменена, докато превключвателят остане с включен бутон.

Производство и настройка на микровълнов сензор

Производството на микровълнов сензор ще изисква опит с високочестотни генераторни устройства. За основа е взета любителска схема на транзисторен генератор на полева структура.Приемникът е направен съгласно трансформаторна селективна схема с ключов каскад на транзистор KT315, натоварен върху детекторен диод.

Системата работи по следния начин:

1. При липса на движещ се обект амплитудите на сигналите на генератора и приемника са приблизително равни и взаимно се компенсират.
2. Поради тази причина напрежението на входа на ключа и детектора е нула и релето, свързано към изхода, не работи.
3. Когато човек се появи в зоната на чувствителност, балансът на сигналите се нарушава и в резултат на това на изхода на веригата се появява напрежение.
4. Той се подава към бобината на релето, когато се задейства, 220 волта се подават през неговите контакти към лампата.

За да конфигурира системата, веригата осигурява променлив резистор, чиято стойност определя положението на работната точка на изходния транзистор. Когато се промени, моментът на нейното задействане се коригира - чувствителността на веригата.