Špeciálne elektronické zariadenia, ktoré reagujú na pohyb v rozsahu svojho snímacieho prvku, sú čoraz obľúbenejšie u bežných spotrebiteľov. S ich pomocou je možné nielen chrániť dôležité predmety pred vniknutím nepovolaných osôb, ale aj ovládať činnosť k nim pripojených zariadení (najmä iluminátorov). Predtým, ako urobíte snímač pohybu vlastnými rukami, musíte sa oboznámiť s existujúcimi odrodami týchto zariadení, ako aj so schémami ich začlenenia.
Typy snímačov
V súlade s princípom generovania použitého riadiaceho signálu sú všetky snímače pohybu rozdelené do nasledujúcich typov:
- Prvky ultrazvukového snímania (USA).
- Vysokofrekvenčné (RF) zariadenia.
- Infračervené (IR) zariadenia.
- Laserové snímače.
Každé z týchto zariadení používa vlastný typ žiarenia zaznamenaného citlivým prvkom. Prvý typ reaguje na ultrazvukový signál odrazený od pohybujúceho sa objektu a druhý pracuje na rovnakom princípe, ale už vo vysokofrekvenčnom spektre.
Infračervené snímače, na rozdiel od iných, nepoužívajú odrazený signál, ale detekujú pohybujúcu sa osobu alebo zviera podľa tepelného žiarenia ich tela.
Laserové snímače reagujú na odrazený signál v rozsahu vlnových dĺžok zodpovedajúcich čerpacej frekvencii.
- bezpečnosť;
- spínače osvetlenia;
- spínače domácich spotrebičov.
Prvý typ senzorov vám umožňuje zapnúť výkonný svetlomet, ktorý osvetlí chránené oblasti pred domom alebo garážou, keď do nich vstúpi neoprávnená osoba. Modely druhého typu riadia osvetlenie vnútorných pracovných priestorov. Rozsvietia svetlo, keď sa človek priblíži napríklad k oblasti zberu odpadu, a zhasnú, keď odíde. Senzory, ktoré riadia činnosť domácich spotrebičov, sa aktivujú, keď sa človek priblíži a pripojí k kuchyni rýchlovarnú kanvicu alebo televízor v obývacej izbe.
Pri výbere schémy pre domáce citlivé zariadenie sa zvyčajne vychádza z jednoduchosti jej implementácie.
Domáce snímače pohybu
Obvody pohybových senzorov zostavené z vlastnej výroby sú dostatočne jednoduché, aby si ich mohol každý vyrobiť doma. Najbežnejšie medzi používateľmi sú nasledujúce možnosti:
- svetelný senzor;
- kapacitný snímač;
- tepelné zariadenie zostavené na základe súpravy „Arduino“
Prvým v tomto zozname je zariadenie pozostávajúce zo zabudovaného zdroja svetla a tranzistorovej fotobunky umiestnenej v určitej vzdialenosti. Keď pohybujúca sa osoba prekročí komunikačné vedenie, svetelný lúč sa preruší a potom sa aktivuje ovládač. Ihneď potom sa rozsvieti pripojené svietidlo. V zariadeniach druhého typu sa používa princíp zmeny kapacity miestnosti, keď sa v nej objaví osoba. Preto je jeho hlavným prvkom distribuovaný kondenzátor, pozostávajúci z vlastnoručne vyrobených kapacitných štruktúr.
Senzor zostavený na základe konštruktéra „Arduino“ sa aktivuje pri zmene vzoru tepelného žiarenia.
Samovýroba
- elektrická spájkovačka;
- meracie zariadenie - multimetr;
- bočné nožnice a pinzety;
- tranzistorová fotobunka;
- operačný zosilňovač (OA);
- sada častí: kondenzátor, rezistory a relé RES55;
- pripravený napájací zdroj, ktorý dodáva napätie do obvodu.
Musíte sa tiež zásobiť starým laserovým ukazovátkom, ktoré slúži ako zdroj svetla a sada drôtov.
Fotobunku je možné vyrobiť nezávisle na základe ľubovoľného starého tranzistora (napríklad P416). Aby ste to dosiahli, musíte si vziať bočné rezačky a potom pomocou nich „odhryznúť“ kryt tranzistora a ponechať plošinu s tromi nohami. Pod vplyvom svetla bude kryštalická báza otvorenej triódy pôsobiť ako fotobunka s mierne nižšou citlivosťou.
Objednávka na montáž
Odoberá sa stará, ale funkčná jednotka napájania od 4,5 do 12 voltov, napájací konektor je od nej odrezaný. Kohútik je vyrobený vo forme dvoch vodičov (plus a mínus), ktoré sú pohodlne spájkované do obvodu. Polaritu napájacieho zdroja môžete určiť pomocou multimetra.
Všetky nasledujúce operácie vyzerajú takto:
- Z pripravených častí je zostavená jednoduchá schéma prijímača svetelného lúča z laserového osvetlenia.
- Ona sama je pripojená k napájaciemu zdroju, pre ktorý budete musieť použiť spájkovačku.
- Zostavená časť s prijímacím prvkom je umiestnená v krabici vhodnej veľkosti; potom sa vytiahne viečko fotocitlivého prvku.
Po dokončení montážnych operácií by ste mali pokračovať v inštalácii domáceho snímača a jeho následnom pripojení.
Inštalácia a pripojenie
Ručne vyrobený svetelný senzor je najvýhodnejšie zabudovaný do dverí. V takom prípade osoba vstupujúca do miestnosti nevyhnutne prekročí čiaru tvorenú ukazovacím lúčom a prijímačom svetelného žiarenia (fotobunka).
Ak je systém umiestnený vonku, je prijímač umiestnený v plastovej krabici počas inštalácie mierne zatienený domácim štítom. Niekedy sa na tento účel použije kus materiálu prepúšťajúceho svetlo, ktorý zakrýva prijímací otvor v krabici. Použitie takýchto techník môže znížiť napríklad vplyv iných zdrojov svetla odrazených od bielych plôch.
Výška inštalácie ukazovateľa a prijímača v interiéri je zvolená rovnako ako jeden meter. Toto usporiadanie je optimálne pre väčšinu členov rodiny a súčasne zariadenie nebude fungovať, keď sa zvieratá pohybujú. Táto výška tiež vylučuje možnosť, aby sa laser dostal do očí dospelého človeka.
Na zapnutie a prevádzku obvodu sa používa relé RES 55A, na vinutie ktorého je napájané napätie z výkonnej časti. Postup prevádzky domáceho zariadenia:
- Pri pôsobení svetelného lúča v normálnom (nezapnutom) stave preteká fotorezistorom prúd, ktorý vedie k jeho oddeleniu.
- Na kondenzátore pripojenom k výstupu sa hromadí náboj, ktorý na jeho doskách vytvára určitý potenciál (systém je v rovnováhe).
- Keď sa objaví prekážka v podobe osoby, fotorezistor-prijímač sa uzavrie a náboj nahromadený na doskách sa vyleje cez paralelne zapojený odpor.
- To vedie k zníženiu potenciálu v riadiacom bode operačného zosilňovača na takmer nulu, v dôsledku čoho sa na cievku relé privádza nízkonapäťové napätie.
Kontakty relé uzatvárajú silový obvod svietidla, ktorý je okamžite napájaný sieťovým napätím 220 voltov. Po prechode osoby zostane systém nezmenený, pokiaľ spínač zostáva pri zapnutom tlačidle.
Výroba a nastavenie mikrovlnného senzora
Výroba mikrovlnného snímača bude vyžadovať skúsenosti s vysokofrekvenčnými generátorovými zariadeniami. Ako základ sa berie amatérsky obvod tranzistorového generátora na poľnej štruktúre.Prijímač je vyrobený podľa selektívneho obvodu transformátora s kľúčovým stupňom na tranzistore KT315, zaťaženom na detektorovú diódu.
Systém funguje takto:
- Pri absencii pohybujúceho sa objektu sú amplitúdy signálov generátora a prijímača približne rovnaké a vzájomne sa kompenzujú.
- Z tohto dôvodu je napätie na vstupe kľúča a detektora nulové a relé pripojené k výstupu nefunguje.
- Keď sa osoba objaví v zóne citlivosti, dôjde k narušeniu rovnováhy signálov a v dôsledku toho sa na výstupe obvodu objaví napätie.
- Napája sa na cievku relé, pri spustení sa cez jej kontakty privádza 220 voltov k žiarovke.
Na konfiguráciu systému je v obvode upravený rezistor, ktorého hodnota určuje polohu pracovného bodu výstupného tranzistora. Pri zmene sa opraví okamih jeho uvedenia do činnosti - citlivosť obvodu.
