Come realizzare un sensore di movimento in casa

I dispositivi elettronici speciali che rispondono al movimento nel raggio del loro elemento sensibile stanno diventando sempre più popolari tra i consumatori ordinari. Con il loro aiuto, è possibile non solo proteggere oggetti importanti dalla penetrazione di persone non autorizzate, ma anche controllare il funzionamento delle apparecchiature ad essi collegate (in particolare gli illuminatori). Prima di realizzare un sensore di movimento con le tue mani, dovrai familiarizzare con le varietà esistenti di questi dispositivi, nonché con gli schemi per la loro inclusione.

Tipi di sensori

In conformità con il principio di generazione del segnale di controllo utilizzato, tutti i sensori di movimento sono suddivisi nei seguenti tipi:

• Elementi di rilevamento ad ultrasuoni (USA).
• Dispositivi a radiofrequenza (RF).
• Dispositivi a infrarossi (IR).
• Sensori laser.

Ciascuno di questi dispositivi utilizza il proprio tipo di radiazione, registrata da un elemento sensibile. Il primo tipo reagisce a un segnale ultrasonico riflesso da un oggetto in movimento e il secondo funziona secondo lo stesso principio, ma già nello spettro delle radiofrequenze.

I sensori a infrarossi, a differenza di altri, non utilizzano un segnale riflesso, ma rilevano una persona o un animale in movimento tramite la radiazione termica del loro corpo.

I sensori laser rispondono al segnale riflesso nell'intervallo di lunghezze d'onda corrispondente alla frequenza di pompaggio.

In base al loro scopo, tutti questi prodotti sono suddivisi nei seguenti tipi:

• sicurezza;
• interruttori di illuminazione;
• interruttori per elettrodomestici.

Il primo tipo di sensori consente di accendere un potente proiettore che illumina le aree protette davanti alla casa o al garage quando una persona non autorizzata vi entra. I modelli del secondo tipo controllano l'illuminazione delle aree di lavoro interne. Accendono la luce quando una persona si avvicina all'area della raccolta dei rifiuti, ad esempio, e si spengono quando esce. I sensori che controllano il funzionamento degli elettrodomestici si attivano quando una persona si avvicina e collega alla rete un bollitore elettrico in cucina o una TV in soggiorno.

Quando si sceglie uno schema per un dispositivo sensibile fatto in casa, di solito procedono dalla semplicità della sua implementazione.

Sensori di movimento fatti in casa

I circuiti del sensore di movimento assemblati in modo fai-da-te sono abbastanza semplici da consentire a tutti di realizzarli a casa. Le più comuni tra gli utenti sono le seguenti opzioni:

• sensore di luce;
• sensore capacitivo;
• dispositivo termico assemblato sulla base del kit "Arduino"

Il primo di questa lista è un dispositivo costituito da una sorgente luminosa incorporata e da una fotocellula a transistor posta a una certa distanza. Quando una persona in movimento attraversa la linea di comunicazione, il raggio luminoso viene interrotto, dopodiché viene attivato l'attuatore. Subito dopo, l'apparecchio ad esso collegato si accende. Nei dispositivi del secondo tipo, viene utilizzato il principio di modificare la capacità di una stanza quando una persona appare in essa. Pertanto, il suo elemento principale è un condensatore distribuito, costituito da strutture capacitive autocostruite.

Il sensore, assemblato sulla base del costruttore "Arduino", viene attivato al variare del diagramma di radiazione termica.

Autoproduzione

L'autoproduzione di un dispositivo fotosensibile inizia con la preparazione dello strumento e del materiale necessari. Per costruirlo avrai bisogno di:

• saldatore elettrico;
• dispositivo di misurazione - multimetro;
• tronchesi e pinzette laterali;
• fotocellula a transistor;
• amplificatore operazionale (OA);
• un insieme di parti: condensatore, resistori e relè RES55;
• un alimentatore già pronto che fornisce tensione al circuito.

È inoltre necessario fare scorta di un vecchio puntatore laser, che funge da fonte di luce e da una serie di cavi.

La fotocellula può essere realizzata indipendentemente, basandosi su un qualsiasi vecchio transistor (P416, ad esempio). Per fare ciò, è necessario prendere le frese laterali e quindi usarle per "mordere" il coperchio del transistor, lasciando la piattaforma con tre gambe. Sotto l'influenza della luce, la base cristallina del triodo aperto fungerà da fotocellula con una sensibilità leggermente inferiore.

Ordine di montaggio

Viene preso un vecchio, ma funzionante alimentatore da 4,5 a 12 volt, il connettore di alimentazione viene tagliato da esso. Il rubinetto è realizzato sotto forma di due conduttori (più e meno), che sono convenientemente saldati nel circuito. È possibile determinare la polarità dell'alimentatore utilizzando un multimetro.

Tutte le operazioni successive hanno questo aspetto:

1. Un semplice diagramma del ricevitore del raggio di luce dall'illuminazione laser è assemblato dalle parti preparate.
2. Lei stessa è collegata all'alimentazione, per la quale dovrai usare un saldatore.
3. La parte assemblata con l'elemento ricevente viene posta in una scatola di dimensioni adeguate; il cappuccio dell'elemento fotosensibile viene quindi estratto.

Al termine delle operazioni di montaggio, è necessario procedere all'installazione di un sensore fatto in casa e alla sua successiva connessione.

Installazione e collegamento

Un sensore di luce fatto a mano è più convenientemente incorporato in una porta. In questo caso, una persona che entra nella stanza attraverserà necessariamente la linea formata dal raggio puntatore e dal ricevitore di radiazioni luminose (fotocellula).

Se il sistema è posizionato all'aperto, il ricevitore posto in una scatola di plastica è leggermente ombreggiato da una visiera fatta in casa durante l'installazione. A volte viene utilizzato un pezzo di materiale che trasmetta la luce per questo scopo, coprendo l'apertura di ricezione nella scatola. L'utilizzo di tali tecniche può ridurre l'influenza di altre sorgenti luminose riflesse dalle superfici bianche, ad esempio.

L'altezza di installazione del puntatore e del ricevitore all'interno è scelta pari a un metro. Questa disposizione è ottimale per la maggior parte dei membri della famiglia e, allo stesso tempo, il dispositivo non funzionerà quando gli animali sono in movimento. Questa altezza esclude anche la possibilità che il laser entri negli occhi di un adulto.

Per accendere e azionare il circuito viene utilizzato un relè RES 55A, al cui avvolgimento viene fornita tensione dalla parte esecutiva. La procedura per il funzionamento di un dispositivo fatto in casa:

1. Sotto l'azione di un raggio di luce nello stato normale (non acceso), una corrente scorre attraverso la fotoresistenza, portando al suo distacco.
2. Una carica si accumula sul condensatore collegato all'uscita, che crea un certo potenziale sulle sue armature (il sistema è in equilibrio).
3. Quando appare un ostacolo a forma di persona, il ricevitore-fotoresistenza si chiude e la carica accumulata sulle piastre scorre verso il basso attraverso una resistenza collegata in parallelo.
4. Ciò porta a una diminuzione del potenziale nel punto di controllo dell'amplificatore operazionale quasi a zero, a seguito della quale la tensione a bassa tensione viene fornita alla bobina del relè.

I contatti del relè chiudono il circuito di alimentazione dell'apparecchio, che viene immediatamente alimentato con una tensione di rete di 220 volt. Dopo che una persona è passata, il sistema rimarrà invariato finché l'interruttore rimane con il pulsante acceso.

Produzione e configurazione di un sensore a microonde

La produzione di un sensore a microonde richiede esperienza con dispositivi generatori ad alta frequenza. Come base viene preso un circuito amatoriale di un generatore di transistor su una struttura di campo.Il ricevitore è realizzato secondo un circuito selettivo del trasformatore con uno stadio chiave su un transistor KT315, caricato su un diodo rivelatore.

Il sistema funziona così:

1. In assenza di un oggetto in movimento, le ampiezze dei segnali del generatore e del ricevitore sono approssimativamente uguali e reciprocamente compensate.
2. Per questo motivo la tensione all'ingresso della chiave e del rilevatore è nulla e il relè collegato all'uscita non funziona.
3. Quando una persona appare nella zona di sensibilità, l'equilibrio dei segnali viene disturbato e, di conseguenza, appare la tensione all'uscita del circuito.
4. Viene alimentato alla bobina del relè, quando attivato, 220 volt attraverso i suoi contatti vengono alimentati alla lampada.

Per configurare il sistema, nel circuito è previsto un resistore variabile, il cui valore determina la posizione del punto operativo del transistor di uscita. Quando cambia, viene corretto il momento della sua attuazione: la sensibilità del circuito.