Πώς να φτιάξετε έναν αισθητήρα κίνησης στο σπίτι

Ειδικές ηλεκτρονικές συσκευές που ανταποκρίνονται στην κίνηση στο εύρος του αισθητήριου στοιχείου τους γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς στους απλούς καταναλωτές. Με τη βοήθειά τους, είναι δυνατή όχι μόνο η προστασία σημαντικών αντικειμένων από τη διείσδυση μη εξουσιοδοτημένων ατόμων, αλλά και ο έλεγχος της λειτουργίας του εξοπλισμού που συνδέεται με αυτά (ειδικότερα των φωτιστικών). Πριν δημιουργήσετε έναν αισθητήρα κίνησης με τα χέρια σας, θα πρέπει να εξοικειωθείτε με τις υπάρχουσες ποικιλίες αυτών των συσκευών, καθώς και με τα σχέδια για την ένταξή τους.

Τύποι αισθητήρων

Σύμφωνα με την αρχή της δημιουργίας του χρησιμοποιούμενου σήματος ελέγχου, όλοι οι αισθητήρες κίνησης χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους:

• Στοιχεία υπερήχων ανίχνευσης (ΗΠΑ).
• Συσκευές ραδιοσυχνοτήτων (RF).
• Συσκευές υπερύθρων (IR).
• Αισθητήρες λέιζερ.

Κάθε μία από αυτές τις συσκευές χρησιμοποιεί τον δικό της τύπο ακτινοβολίας, που καταγράφεται από ένα ευαίσθητο στοιχείο. Ο πρώτος τύπος αντιδρά σε ένα υπερηχητικό σήμα που αντανακλάται από ένα κινούμενο αντικείμενο και ο δεύτερος λειτουργεί σύμφωνα με την ίδια αρχή, αλλά ήδη στο φάσμα ραδιοσυχνοτήτων.

Οι αισθητήρες υπερύθρων, σε αντίθεση με άλλους, δεν χρησιμοποιούν ένα ανακλώμενο σήμα, αλλά ανιχνεύουν ένα κινούμενο άτομο ή ζώο από τη θερμική ακτινοβολία του σώματός τους.

Οι αισθητήρες λέιζερ ανταποκρίνονται στο ανακλώμενο σήμα στην περιοχή μήκους κύματος που αντιστοιχεί στη συχνότητα άντλησης.

Ανάλογα με το σκοπό τους, όλα αυτά τα προϊόντα χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους:

• ασφάλεια;
• διακόπτες φωτισμού
• διακόπτες οικιακών συσκευών.

Ο πρώτος τύπος αισθητήρων σάς επιτρέπει να ενεργοποιήσετε έναν ισχυρό προβολέα που φωτίζει τις προστατευόμενες περιοχές μπροστά από το σπίτι ή το γκαράζ όταν εισέρχεται ένα μη εξουσιοδοτημένο άτομο. Τα μοντέλα του δεύτερου τύπου ελέγχουν τον φωτισμό των εσωτερικών χώρων εργασίας. Ανάβουν το φως όταν ένα άτομο πλησιάζει στην περιοχή της συλλογής απορριμμάτων, για παράδειγμα, και σβήνει όταν φεύγει. Οι αισθητήρες που ελέγχουν τη λειτουργία των οικιακών συσκευών ενεργοποιούνται όταν ένα άτομο πλησιάζει και συνδέει έναν ηλεκτρικό βραστήρα στην κουζίνα ή μια τηλεόραση στο σαλόνι με το δίκτυο.

Κατά την επιλογή ενός σχήματος για μια σπιτική ευαίσθητη συσκευή, συνήθως προχωρούν από την απλότητα της εφαρμογής της.

Σπιτικοί αισθητήρες κίνησης

Τα κυκλώματα αισθητήρα κίνησης συναρμολογημένα σε DIY είναι αρκετά απλά, ώστε όλοι να μπορούν να τα φτιάξουν στο σπίτι. Οι πιο συνηθισμένοι χρήστες είναι οι ακόλουθες επιλογές:

• φωτοανιχνευτής;
• χωρητικός αισθητήρας;
• θερμική συσκευή συναρμολογημένη με βάση το κιτ "Arduino"

Η πρώτη σε αυτήν τη λίστα είναι μια συσκευή που αποτελείται από μια ενσωματωμένη πηγή φωτός και ένα φωτοκύτταρο τρανζίστορ τοποθετημένο σε μια συγκεκριμένη απόσταση. Όταν ένα κινούμενο άτομο διασχίζει τη γραμμή επικοινωνίας, η δέσμη φωτός διακόπτεται, μετά την οποία ενεργοποιείται ο ενεργοποιητής. Αμέσως μετά, ανάβει το φωτιστικό που συνδέεται με αυτό. Σε συσκευές του δεύτερου τύπου, χρησιμοποιείται η αρχή της αλλαγής της χωρητικότητας ενός δωματίου όταν εμφανίζεται ένα άτομο σε αυτό. Επομένως, το κύριο στοιχείο του είναι ένας κατανεμημένος πυκνωτής, που αποτελείται από αυτο-κατασκευασμένες χωρητικές δομές.

Ο αισθητήρας, συναρμολογημένος με βάση τον κατασκευαστή "Arduino", ενεργοποιείται όταν αλλάζει το μοτίβο θερμικής ακτινοβολίας.

Αυτοπαραγωγή

Η αυτοπαραγωγή μιας ευαίσθητης στο φως συσκευής ξεκινά με την προετοιμασία του απαραίτητου εργαλείου και υλικού. Για να το φτιάξετε θα χρειαστείτε:

• ηλεκτρικό κολλητήρι;
• συσκευή μέτρησης - πολύμετρο;
• πλευρικοί κόφτες και λαβίδες.
• τρανζίστορ φωτοκύτταρο;
• λειτουργικός ενισχυτής (OA)
• ένα σετ ανταλλακτικών: πυκνωτής, αντιστάσεις και ρελέ RES55.
• ένα έτοιμο τροφοδοτικό που παρέχει τάση στο κύκλωμα.

Πρέπει επίσης να αποθηκεύσετε έναν παλιό δείκτη λέιζερ, ο οποίος χρησιμεύει ως πηγή φωτός και ένα σύνολο καλωδίων.

Το φωτοκύτταρο μπορεί να κατασκευαστεί ανεξάρτητα, με βάση οποιοδήποτε παλιό τρανζίστορ (για παράδειγμα P416). Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να πάρετε πλευρικά κόφτες και, στη συνέχεια, να τα χρησιμοποιήσετε για να "δαγκώσετε" το κάλυμμα τρανζίστορ, αφήνοντας την πλατφόρμα με τρία πόδια. Υπό την επίδραση του φωτός, η κρυσταλλική βάση της ανοιγμένης τριόδου θα λειτουργεί ως φωτοκύτταρο με ελαφρώς χαμηλότερη ευαισθησία.

Παραγγελία συναρμολόγησης

Μια παλιά, αλλά λειτουργούσα μονάδα τροφοδοσίας από 4,5 έως 12 βολτ, έχει αποσυνδεθεί από το βύσμα τροφοδοσίας. Η βρύση γίνεται με τη μορφή δύο αγωγών (συν και πλην), οι οποίοι συγκολλούνται εύκολα στο κύκλωμα. Μπορείτε να προσδιορίσετε την πολικότητα του τροφοδοτικού χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο.

Όλες οι επόμενες λειτουργίες μοιάζουν με αυτό:

1. Ένα απλό διάγραμμα του δέκτη της δέσμης φωτός από το φωτισμό λέιζερ συναρμολογείται από τα έτοιμα μέρη.
2. Η ίδια είναι συνδεδεμένη στο τροφοδοτικό, για το οποίο θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε κολλητήρι.
3. Το συναρμολογημένο τμήμα με το στοιχείο λήψης τοποθετείται σε ένα κουτί κατάλληλου μεγέθους. αφαιρείται το καπάκι του φωτοευαίσθητου στοιχείου.

Με την ολοκλήρωση των εργασιών συναρμολόγησης, θα πρέπει να προχωρήσετε στην εγκατάσταση ενός σπιτικού αισθητήρα και της επακόλουθης σύνδεσής του.

Εγκατάσταση και σύνδεση

Ένας χειροποίητος αισθητήρας φωτός είναι πιο βολικά ενσωματωμένος σε μια πόρτα. Σε αυτήν την περίπτωση, ένα άτομο που μπαίνει στο δωμάτιο θα διασχίσει αναγκαστικά τη γραμμή που σχηματίζεται από τη δέσμη δείκτη και τον δέκτη ακτινοβολίας φωτός (φωτοκύτταρο).

Εάν το σύστημα βρίσκεται σε εξωτερικούς χώρους, ο δέκτης τοποθετημένος σε ένα πλαστικό κουτί σκιάζεται ελαφρώς από ένα σπιτικό γείσο κατά την εγκατάσταση. Μερικές φορές ένα κομμάτι υλικού μετάδοσης φωτός χρησιμοποιείται για το σκοπό αυτό, καλύπτοντας το άνοιγμα λήψης στο κουτί. Η χρήση τέτοιων τεχνικών μπορεί να μειώσει την επίδραση άλλων πηγών φωτός που αντανακλώνται από λευκές επιφάνειες, για παράδειγμα.

Το ύψος εγκατάστασης του δείκτη και του δέκτη σε εσωτερικούς χώρους επιλέγεται ίσο με ένα μέτρο. Αυτή η ρύθμιση είναι ιδανική για τα περισσότερα μέλη της οικογένειας και, ταυτόχρονα, η συσκευή δεν θα λειτουργεί όταν τα ζώα κινούνται. Αυτό το ύψος αποκλείει επίσης τη δυνατότητα του λέιζερ να μπει στα μάτια ενός ενήλικα.

Για να ενεργοποιήσετε και να λειτουργήσετε το κύκλωμα, χρησιμοποιείται ένα ρελέ RES 55A, στο τύλιγμα του οποίου η τάση παρέχεται από το εκτελεστικό μέρος. Η διαδικασία λειτουργίας μιας σπιτικής συσκευής:

1. Κάτω από τη δράση μιας φωτεινής δέσμης στην κανονική κατάσταση (δεν είναι ενεργοποιημένη), ένα ρεύμα ρέει μέσω του φωτοαντιστάτη, οδηγώντας στην απόσπασή του.
2. Μια φόρτιση συσσωρεύεται στον πυκνωτή που είναι συνδεδεμένος στην έξοδο, ο οποίος δημιουργεί ένα ορισμένο δυναμικό στις πλάκες του (το σύστημα βρίσκεται σε ισορροπία).
3. Όταν εμφανιστεί ένα εμπόδιο με τη μορφή ενός ατόμου, ο δέκτης φωτοαντίστασης κλείνει και το φορτίο που συσσωρεύεται στις πλάκες αποστραγγίζεται μέσω μιας αντίστασης συνδεδεμένης παράλληλα.
4. Αυτό οδηγεί σε μείωση του δυναμικού στο σημείο ελέγχου του op-amp σε σχεδόν μηδέν, ως αποτέλεσμα του οποίου η τάση χαμηλής τάσης παρέχεται στο πηνίο ρελέ.

Οι επαφές ρελέ κλείνουν το κύκλωμα ισχύος του φωτιστικού, το οποίο τροφοδοτείται άμεσα με τάση δικτύου 220 βολτ. Αφού περάσει ένα άτομο, το σύστημα θα παραμείνει αμετάβλητο όσο ο διακόπτης παραμένει με το κουμπί ενεργοποιημένο.

Κατασκευή και εγκατάσταση ενός αισθητήρα μικροκυμάτων

Η κατασκευή ενός αισθητήρα μικροκυμάτων απαιτεί εμπειρία με συσκευές γεννήτριας υψηλής συχνότητας. Ένα ερασιτεχνικό κύκλωμα μιας γεννήτριας τρανζίστορ σε μια δομή πεδίου λαμβάνεται ως βάση.Ο δέκτης κατασκευάζεται σύμφωνα με ένα επιλεκτικό κύκλωμα μετασχηματιστή με βασικό στάδιο σε τρανζίστορ KT315, φορτωμένο σε δίοδο ανιχνευτή.

Το σύστημα λειτουργεί ως εξής:

1. Ελλείψει κινούμενου αντικειμένου, τα πλάτη των σημάτων της γεννήτριας και του δέκτη είναι περίπου ίσα και αμοιβαία αντισταθμίζονται.
2. Για το λόγο αυτό, η τάση στην είσοδο του κλειδιού και του ανιχνευτή είναι μηδέν και το ρελέ που είναι συνδεδεμένο στην έξοδο δεν λειτουργεί.
3. Όταν ένα άτομο εμφανίζεται στη ζώνη ευαισθησίας, η ισορροπία των σημάτων διαταράσσεται και, ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται τάση στην έξοδο του κυκλώματος.
4. Τροφοδοτείται στο πηνίο ρελέ, όταν ενεργοποιείται, 220 Volt τροφοδοτούνται μέσω των επαφών του στη λάμπα.

Για τη διαμόρφωση του συστήματος, παρέχεται μια μεταβλητή αντίσταση στο κύκλωμα, η τιμή του οποίου καθορίζει τη θέση του σημείου λειτουργίας του τρανζίστορ εξόδου. Όταν αλλάζει, διορθώνεται η στιγμή της ενεργοποίησής του - η ευαισθησία του κυκλώματος.