Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Инфракрасный датчик движения HC-SR501 - 13 Мая 2016 - Блог

Инфракрасный датчик движения HC-SR501

 

В этой статье приводится описание основных характеристик и принципов работы готового ИК датчика HC-SR501, который можно использовать как с ардуино так и отдельно.

Самое главное преимущество этого датчика на мой взгляд - это цена на алиэкспрес я его приобрел за 42 рубля с бесплатной доставкой в 2016г .
Вторым его преимуществом является простота подключения и использования, так как он не содержит ни каких интерфейсов и имеет всего три контакта (питание,общий и выход).

В режиме "H" на выходе появляется логическая единица (+3,3 вольта) что позволяет подключить датчик даже начинающему радиолюбителю.

Основные характеристики
 
  • Размеры: 3,2 см х 2,4 см х 1,8 см (примерно)
  • Чувствительности и времени задержки может быть отрегулировано
  • Рабочее напряжение: DC  4.5V - 20V
  • Ток:  < 60 мA
  • Выходной сигнал:    высокий / низкий уровень (0 или 1), сигнал: 3,3 В  TTL-уровень
  • Дальность обнаружения:   3 - 7 Метра (регулируется потенциометром )
  • Угол обнаружения:    120-140 ° (зависит от установленной линзы Френеля)
  • Время задержки срабатывания:    5-300 секунд (регулируется потенциометром, по умолчанию 5 с -3%)
  • Блокировка до следующего измерения: 2,5 секунды (можно изменить перепояв smd )
  • Рабочая температура: -20 - 80 ° C
  • Режим работы:  
    • Режим H — в этом режиме при срабатывании датчика несколько раз подряд на его выходе (на OUT) остается высокий логический уровень.
    • Режим L — в этом режиме на выходе при каждом срабатывании датчика появляется отдельный импульс.

 

Внешний вид датчика движения

   

 

На фото выше датчик с обоих сторон и со снятой линзой Френеля.
Для настройки режимов работы на модуле имеются два потенциометра и перемычка их назначение думаю понятно с фото ниже:

 

Модернизация  HC SR501

- Об регулировке блокировка до следующего измерения (2,5 сек.)
Как уже говорилось выше в основных характеристиках время блокировки можно изменить заменой smd ,
его сопротивление по умолчанию 1 МОм, на схеме ниже он обозначен R14 (между 5 и 6 ножками микросхемы)

Сопротивление можно немного уменьшить для увеличения быстродействия, к примеру замена этого резистора на 220 кОм уменьшает задержку в 5 раз, но будьте осторожны чрезмерное быстродействие может привести к тому что датчик будет включаться сразу после попытки выключения, такой эффект наблюдался уже при 100 - 180 кОм  

 

 

- Фоторезистор в HC-SR501
Помимо стандартных органов чувств пироэлектрического датчика на плате hc SR501 можно еще установить фоторезистор. Часто свободные контакты на плате для подключения имеются. На схеме ниже его контакты обозначены как RL. При подключении фоторезистора устройство будет работать только в темноте. При освещенном фоторезисторе, его сопротивление мало,  и напряжение на входе А3 микросхемы DA1 будет недостаточным для включения устройства.
Регулировать порог включения можно подключив параллельно резистору R9 подстроечный резистор. желательно подключить через сопротивление в 100 - 200 Ом чтоб не допускать замыкания при малых сопротивлениях фоторезистора.
Вроде бы все понятно, кто не понял спрашивайте в комментариях.

- Датчик шума в HC SR501
Возможно немного лишнее но возможность такая есть - подключение датчика шума от того же arduino.
Сигнальный провод через последовательно соединенные резистор в 10 кОм с конденсатором 10 мкф подключают к 13 ножке микросхемы DA1 (смотри схему)                                          
Сам датчик шума лучше запитать от стабильного источника 3,3 -5 вольт, можно взять питание с стабилизатора 
в HC-SR501 (7133) - микросхема DA2.

- (термистор) в HC-SR501
По некоторым данным к контактам RT ик датчика подключается терморезистор параллельно к R8,
О назначении его в интернете информации я не нашел. Поскольку это цепь  между первой и второй ступенью усиления и сопротивление R8 на прямую влияет на чувствительность датчика, можно предположить что терморезистор должен обеспечить сработку датчика при пожаре или просто является элементом термостабилизации что на мой взгляд мало вероятно. 
 В общем и новый датчик заказаны (старый уже светом управляет) , придут опробую и опишу что по чем и зачем.
 Если у вас есть ответ можете написать в комментариях.
 

 HC SR501

Схема может отличатся от приведенной но очень не значительно.
Напряжение питания через защитный диод VD1 подается на микросхемный стабилизатор напряжения
HT 7133−1.
С1 — фильтрующий. Пироэлектрический датчик питается от  стабилизатора напряжения  через дополнительный  RC  фильтр, состоящий из  резисторов  R3, R4 и конденсатора С4. С выхода пироэлектрического датчика через резистор R2 сигнал поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя А1, вывод 14 микросхемы DA1. Резистор R2 является частью П — образного фильтра — С2, R2 и С5. Микросхема DA1 является специализированной микросхемой и по всей вероятности китайским детищем, потому как документация на нее на китайском языке. Схема DA1 из документации показана на рисунке 2, а типовая схема включения на рисунке 3. Кроме операционных усилителей и некоторых ячеек логики трудно что-либо понять. Но нам многого и не надо.
 

И так, усиленный ОУ А1 сигнал датчика, вывод 16 DA1, через разделительный конденсатор С6 ирезистор R8 поступает на инвертирующий вход второго усилителя А2, вывод 13 DA1. Конденсаторы С7 и С9 по всей видимости, корректирующие, а резистор R10 — резистор обратной связи, от величины которого зависит коэффициент передачи данного усилителя. Коэффициент усиления А1 равен R10/R5. Коэффициент усиления ОУ А2 равен отношению суммы сопротивлений R6,R7 и сопротивления резистора R8. Kус = (R6 + R7)/R8. Резистор R7 подстроечный, что дает нам возможность регулировать чувствительность схемы. Другими словами, можно регулировать расстояние от датчика до объекта, на котором произойдет появление сигнала на выходе устройства. Вывод 9 DA1 подтянут к напряжению питания. С помощью его можно производить включение и выключение схемы. Если этот вывод соединить с общим проводом, то выходного сигнала на выводе 2 не появится. К разъему RL можно подключить фоторезистор, тогда устройство будет работать только в темноте. При освещенном фоторезисторе, когда его сопротивление мало, то и напряжение на входе А3 микросхемы DA1 будет недостаточным для включения устройства. Регулировать порог включения можно подстроечным резистором, подключенным параллельно резистору R9.

     Микросхема DA1 имеет внутренний таймер. С помощью этого таймера можно выставлять время действия выходного сигнала на выводе 2. Времязадающей цепью этого таймера является резисторы R13, R15 и конденсатор С10. Регулировку времени производят резистором R15. Уровень логической единицы соответствует напряжение, равное двум вольтам, так что в некоторых случаях возможно потребуется согласующий каскад для работы с другими блоками. Ток потребления схемы очень маленький и равен всего 0,06 мА.

 

 

Проверка датчика

Проверить работу датчика очень просто, собрав на макетной плате простую схему. В качестве индикатора здесь используется обычный светодиод, с токоограничивающим резистором в 180 Ом, как показано  на рисунке ниже.

 

Купить датчик можно HC-SR501   здессь .

Звуковые модули я беру  здесь.

 

Добавим дачному свету органы чувств

Я недавно делал два обзора на разные светодиоды, которые применил в поделках по освещению дачи. Во всех этих решениях управление светом шло с телефона/компьютера, что далеко не всегда удобно… В этот раз принято решение снабдить полученные ранее светильники инструментом оценки ситуации, а контроллер механизмом принятия локальных решений. Помимо этого немного доработаем изготовленные ранее светильники. Любителей самоделок прошу под кат (осторожно много).

На муське уже был обзор данного датчика, мне хочется его немного дополнить и показать практическое применение. Помимо этого, мы затронем еще некоторые датчики, которые тоже внедрим в дачный свет.
Фото предмета обзора:

Описание продавца:
Цвет: белый + зеленый
Размер: 3.2 см x 2.4 см x 1.8 см (приблизительно)
Инфракрасный датчик контроля плате
Чувствительность и время проведения могут быть скорректированы
Рабочее напряжение Диапазон: DC 4.5 В-20 В
Потребляемый ток: <60ua
Выходное напряжение: высокий/низкий уровень сигнала: 3.3 В TTL выход
Расстояние обнаружения: 3-7М (можно отрегулировать)
Дальность обнаружения: <140 °
Время задержки: 5-200 S (может быть скорректирована, по умолчанию 5S +-3%)
Блокада время: 2.5 S (по умолчанию)
Триггер: l: Неповторяемые триггера H: Повторите Trigger (по умолчанию)
Рабочая температура: -20-+ 80 °C
Метод запуска: L неповторимый триггер/ч повторяемые триггера

Такие датчики часто называют PIR-sensor. PIR-sensor переводится с английского как Pyroelectric (Passive) InfraRed sensor — пироэлектрический (пассивный) инфракрасный сенсор. Пироэлектричество — это свойство генерировать определенное электрическое поле при облучении материала инфракрасными (тепловыми) лучами. Поэтому PIR датчики позволяют обнаруживать движение людей в контролируемой зоне, так как тело человека излучает тепло. Такие датчики малы по размеру, недороги, имеют низкое энергопотребление. Они просты в использовании и не изнашиваются. По этим причинам они применяются в большинстве промышленных датчиков движения. Специально подчеркну, чтобы избежать вопросы связанные с этим — датчик пассивный — а значит ничего не излучает, а только улавливает тепло объектов вокруг.

Не стоит располагать PIR-датчики в местах, где быстро меняется температура. Это приведет к тому, что датчик не сможет обнаруживать появление человека в контролируемой зоне, и будет много ложных срабатываний.

Пластиковый колпачок, являющийся линзой для расширения угла обзора сенсора, легко снимается, внутри выглядит так:

обратная сторона:

В обзоре этого устройства — тут, приведена принципиальная схема датчика и рассказано, где и чего нужно перепаять чтобы изменить режим его работы. Чуть поясню:

Датчик способен работать в двух режимах H и L (в данной версии для изменения необходимо хирурго-паяльное вмешательство для коммутации дорожек):

По умолчанию замкнуты контакты обеспечивающие режим H (в нашей поделке его и оставим).
Режимы:
Режим H — в этом режиме при срабатывании датчика несколько раз подряд на его выходе (на OUT) остается высокий логический уровень.
Режим L — в этом режиме на выходе при каждом срабатывании датчика появляется отдельный импульс.
Если Вам требуется режим L, нужно перерезать дорожку на H и кинуть перемычку на L.

С внешним (электрическим) миром датчик взаимодействует через 3 контакта:

VCC — питание (от 4.5 до 20 Вольт)
OUT — собственно выход обнаружения движения, при обнаружении движения формируется логический уровень 3,5 Вольта (независимо от питания)
GND — заземление

У датчика есть две крутилки (потенциометры меняющие параметры работы):

Первая обозначается Sx и определяет чувствительность прибора (грубо говоря расстояние на котором движение будет обнаружено).
Вторая — Tx — определяет промежуток времени, в течении которого на выходе OUT будет логическая 1 при обнаружении движения.

Помимо этого, к датчику можно подключить дополнительно фоторезистор и терморезистор, места подключения тут:

Датчик может работать без контроллера, просто подключив на его выход OUT транзистор и реле, либо иное решение коммутации. Но гораздо интереснее его использовать в связке с контроллером, появляются дополнительные возможности анализа и расширенное управление нагрузкой.

Так как датчик поставляется без корпуса, очень важны его размеры:



Я провел ряд экспериментов и выяснил:
— максимальная дальность обнаружения движения под прямым углом к сенсору составила 6,7 метров
— под углом в 160 градусов — 5 метров
— крутилка Sx — меняет расстояние обнаружения под прямым углом с 2,8 до 6.7 метров
— крутилка Tx — меняет время удержания 1 на выходе OUT c 6 до 290 секунд

Этих данных думаю достаточно для большинства поделок.

Теперь собственно к применению… В обзоре про освещение веранды я остановился на управлении через сеть (с телефона или компа), при этом написал что планирую подключить датчики движения, и даже проложил для них телефонные провода, выглядело это так:


На деревянном выступе, ближе к дому, просто просверлил дырки и вытащил сантиметров по 50 провода. Так как размеры веранды больше зоны покрытия одного датчика, то нам потребуется их 2. Я отступил с каждого торца веранды по 1,5 метра, расположив там место подключения датчиков.

Помимо информации о движении нам нужна информация о необходимости света, то есть показатель освещенности. Я писал выше, что предмет обзора имеет места пайки фоторезистора, но я предпочел подключить его к контроллеру независимо. Пайка фоторезистора на PIR сенсор целесообразна, наверное только при автономной его работе (без контроллера).

В 4-х жильном телефонном кабеле два проводка задействуем для питания, один для распознавания яркости внешнего света и еще один для PIR-сенсора.

Нашему гибридному датчику нужен корпус, я решил поместить все это в распаячную коробку, купленную в леруа:

тем более, что цвет оказался очень близким к цвету пропитки дерева веранды. На самом деле, коробка немного великовата для нашей задачи, но в данном случае не критично, да и меньшая коробка того же типа имеет крепеж в виде сквозного самореза по центру — что совсем не позволит разместить наш датчик.

Диаметр шарика-линзы 23 мм, у меня было перьевое сверло только на 22 мм, поэтому высверливал отверстие им, предварительно просверлив тонким сверлом дырочку в размеченном месте. Конечно же шарик не захотел входить туда до упора, поэтому доработал отверстие надфилем, после доработки стало все нормально.

с противоположенного торца просверлил две дырочки для фоторезистора:

Место для фоторезистора следует выбирать так, чтобы как можно меньше на него попадал искусственный свет, иначе он будет вводить в заблуждение контроллер, сообщая что уже светло, основываясь на свете от управляемых контроллером источников света. Мой фоторезистор:

Примеряем наш датчик и фоторезистор:

Убедившись, что все хорошо собираем устройство:

Проводки питания и земли нужны и фоторезистору и PIR-датчику, поэтому их раздваиваем. Сигнальный провод, землю и питание напрямую подаем на PIR датчик. Сигнальный провод идущий к фоторезистору необходимо подтянуть к земле резистором в 10 кОм и подать на первый вывод фоторезистора, на второй подается питание (5 Вольт в данном случае).

По просьбам нарисовал схемку в том, что попалось под руки, главное все понятно:

Тестируем работу на макете и делаем точно такое же второе устройство.

Теперь монтируем коробочки на приготовленные для них места, коммутируем проводки в ящике с контроллером и выходим на этап отладки программы. Я принял решение использовать следующий алгоритм:
— Датчики освещенности постоянно опрашиваются (их у меня 2 для устранения возможных фонариков или еще каких нежелательных эффектов, смотрят они в разные стороны) и если освещенность выраженная безразмерным числом превысит заданную для обоих датчиков, то начинают проверяться датчики движения. Если хоть один из них выдал 1, то если свет не был включен — он включается, и, независимо от включения света, запоминается время последней активности. Если в течении заданного интервала времени не было ни одного движения свет выключится. Интервал я выбрал 10 минут, моргания при отходе за дровами или по другим недолгим делам мне не хотелось, в то же время, сложно предположить что человек в темное время суток сумеет сидеть на веранде неподвижно более 10 минут, даже если предположить такое — вряд ли ему помешает отключение света. Порог освещенности подобрал экспериментально — 100.

Тестируем и наслаждаемся автоматическим управлением светом на веранде. Вот так выглядят коробочки на потолке:


Ну и свет — не менялся с фотки прошлого обзора (так как мы здесь добавили только управление):

Справа на потолке видны наши новые коробочки.

Конечно же я предусмотрел возможность отключить с телефона всю автоматику, переведя управление светом в ручной режим. Например, если в зале спят люди и мне не хочется им мешать светом с веранды, я могу: отключить автоматику, включить одну лампу над дверью и выйти по своим делам, возможна и куча других вариантов.

Помимо освещения веранды, у меня совсем недавно был обзор светодиодов, которые легли в основу настольной лампы. При этом настольная лампа также включалась с компьютера или телефона, что далеко не всегда удобно… Я планировал сделать кнопки… Но что-то мне совсем расхотелось, что-то нажимать :). Я решил применить ультразвуковой измеритель расстояния, для такого благого дела как включение и выключение лампы. Брал я этот датчик тут.

это наверное самый дешевый и популярный датчик измерения расстояния.

Этот прибор определяет расстояние до объектов точно так же, как это делают дельфины или летучие мыши. Он генерирует звуковые импульсы на частоте 40 кГц и слушает эхо. По времени распространения звуковой волны туда и обратно можно однозначно определить расстояние до объекта.

Основное его достоинство перед инфракрасными определителями расстояния: отсутствие влияния засветок от солнца или ошибки в определении расстояния при разных цветах предмета. Недостатки: пушистые предметы поглощают волны и могут не определиться, размеры предметов должны быть сравнительно крупными.

В контексте нашего применения, я решил разместить прибор сбоку полки-светильника, чтобы если провести рукой рядом с полкой — светильник изменит свое состояние на противоположенное… Руки у меня и у моей семьи особой пушистостью не отличаются, соломинками включать также не планируем — то есть подходит.

Прибор имеет 4 вывода:
VCC — питание
TRIG — цифровой вход для инициализации измерений
ECHO — цифровой выход для получения результата (длительность единичного сигнала пропорциональна расстоянию до объекта)
GND — земля

Для arduino есть библиотека, которая делает взаимодействие с прибором очень простым.

Размеры:

Диаметр сенсора 16мм.

Благодаря вашим комментариям, я решил доработать немного полку-светильник. А именно, покрасить внутреннюю часть в белый цвет для большей отдачи света. Однако сунувшись за остатками белой краски в сарай, обнаружил там кристаллизовавшуюся массу… Но зато нашел металлизированный скотч, которым и оклеил всю внутреннюю поверхность светильника:

Справа видны отверстия под ультразвуковой сенсор. Собираем конструкцию:

Вставляем наш сенсор и собираем полностью, крепим к стене.

Вид не отличается от прошлого обзора, только сбоку добавились две дырочки:

Свет после доработки (слева), прежний справа:

фотик как-то выравнивает и показывает меньше света чем есть, по ощущениям рост порядка 20%.

В программе я задал, что если расстояние до предмета менее 15 см, то лампа изменит состояние на противоположенное (была включена — выключится, была выключена включится). Чтобы избежать мгновенных переключений туда-сюда (биений из-за скорости опроса), поставил задержку смены состояния — 2 секунды. Протестировал — очень удобно: провел рукой рядом с лампой — она включится, еще раз провел выключится. Лампа при этом не пачкается, а я могу там разные штуки делать и руки не всегда чистые. Сенсор я расположил таким образом, чтобы всячески исключить ложные срабатывания.

Далее собираем все в нашем ящичке:

Там уже состояние близкое к бардаку, но я еще не креплю проводки, когда будет к финишу по функционалу — тогда и займусь, так как проводки крепятся стяжками к пятачкам, то при любом добавлении потребуется все срезать — хочется делать это не так часто. Выбранная мега несмотря на нагрузку имеет еще очень много свободных ресурсов, на которые впрочем у меня конечно есть планы.

Читатели любят видеть код этапа и я его конечно тут выложу, но предупрежу что пока это только работающий набросок, по нормальному все причешу немного позже. Собственно код.

Спасибо тем кто дочитал до конца! Надеюсь я не сильно Вас утомил, и обзор окажется кому-то полезным!

Самодельный LED светильник на основе ИК датчика HC-SR501 « схемопедия

В условиях постоянно растущих тарифов на электроэнергию, самое время задуматься об ее экономии. И если это касается освещения, то этого можно достичь применением LED источников света, которые в значительной степени экономят электроэнергию. Так же в дополнение к ним устанавливают датчики движения и освещения, которые позволяют автоматизировать процесс освещение и тем самым увеличить срок службы LED источника света, который имеет довольно большую цену, а также позволяет снизить потребление электроэнергии. Эти LED источники света реагируют как на освещенность помещения, так и на движение при этом срабатывая в условиях, когда это необходимо. Выключение таких LED источников света происходит самостоятельно через некоторое время. LED светильник с датчиком движения отлично зарекомендовал себя в работе как в закрытых помещениях, так и на открытых участках. Стоит заметить, что монтаж LED светильников с датчиком движения, возможен даже в труднодоступных местах куда нет возможности подвести электричество. Преимущества таких LED светильников с датчиком движения в том, что он не будет потреблять электричество без надобности и тем самым его экономить. При этом отпадает необходимость устанавливать под него выключатель, который потом придётся искать темноте. Более того, если в устройство вмонтировать фото-датчик, то данный LED светильник будет реагировать не только на движение, но также на уровень освещения. Если светильник установлен на улице, то в сумерках он будет включаться автоматически, а при достаточном освещении выключаться.

Ну начнем по порядку и сделаем такой LED светильник сами. Для этого нам понадобится следующее:

Датчик HC-SR501

Для настройки режимов на датчике HC-SR501 имеются два потенциометра (время и чувствительность) и перемычка (смотрите картинку ниже):

Основные характеристики HC-SR501:

  • Рабочее напряжение: DC  4.5V – 20V
  • Выходной сигнал:   высокий / низкий уровень (0 или 1), сигнал: 3,3 В  TTL-уровень
  • Дальность обнаружения:  3 – 7 Метра (регулируется потенциометром “чувствительность”)
  • Угол обнаружения:   120-140 ° (зависит от установленной линзы Френеля)
  • Время задержки срабатывания:   5-300 секунд (регулируется потенциометром “время”, по умолчанию 5 с -3%)
  • Рабочая температура: -20 – 80 ° C
  • Режим работы:
    – Режим H — в этом режиме при срабатывании датчика несколько раз подряд на его выходе (на OUT) остается высокий логический уровень.
    – Режим L — в этом режиме на выходе при каждом срабатывании датчика появляется отдельный импульс.

Выбрав режим работы датчика, настроив чувствительность и время срабатывания перейдем еще к одному важному моменту установка фоторезистора, так как помимо стандартных органов чувств пироэлектрический датчик имеет возможность установить фоторезистор. Часто свободные контакты на плате для подключения имеются. На схеме ниже его контакты обозначены как RL.

При подключении фоторезистора устройство будет работать только в темноте. Так как если осветить фоторезистор его сопротивление уменьшится и напряжение на ножке 9 микросхемы DA1 будет недостаточным для включения. Регулировать порог включения можно подключив параллельно резистору R9 подстроечный резистор. Его необходимо подключать через сопротивление в 1…4,7 кОм с целью не допустить короткого замыкания при малых сопротивлениях фоторезистора. Фоторезистор устанавливается на плату датчика в место обведенное желтым цветом, (смотрите рисунки ниже).

 
Светодиодная лента на 12в

Совсем недавно ряд светодиодных светильников пополнился лампами, представляющими собой тонкие гибкие ленты длиной до 5 метров с возможностью наращивания их длины. Ленту также можно разрезать на небольшие отрезки, длиной в несколько сантиметров. При выборе светодиодной ленты главной светотехнической характеристикой является интенсивность светового потока, которая выражается в люменах на метр (лм/м). Величина светового потока определяется типом и количеством светодиодов, установленных на одном метре ленты. Зная тип светодиодов и их количество, легко самостоятельно определить световой поток.

 

Например, на метре светодиодной ленты белого света установлено 30 светодиодов типа 3528, имеющий световой поток 5 лм на каждый светодиод. Умножаем 5 лм на 30 светодиодов, получаем 150 лм. Примерно такой световой поток излучает 10-ваттная лампочка накаливания.

Устройство светодиодной ленты на гибкой пластиковой ленте длиной до 5 м находятся тонкие медные токопроводящие дорожки требуемой конфигурации. К дорожкам припаиваются припоем светодиоды и токоограничивающие. При питающем напряжении 12В устанавливается три последовательно соединенных светодиода и один или несколько токоограничивающих резисторов. Количество резисторов определяется в зависимости от величины рассеиваемой на них мощности (смотрим рисунок ниже).

 

 

Для крепление светодиодной ленты на одну сторону нанесен липкий слой, защищенный пленкой. Для того, чтобы ленту закрепить на поверхности, необходимо удалить защитную пленку и приложить липкой стороной на место установки. При необходимости светодиодную ленту можно резать. Шаг разрезки определяется количеством последовательно включенных светодиодов и с двух сторон отделяется контактными площадками, позволяющие припаивать к ним провода (смотрим рисунок выше). Для LED светильника использовались 4 отрезка светодиодной ленты с светодиодами 5630.

Каркас

Так как светодиоды боятся перегрева, то для их долгой службы необходим хороший отвод тепла. В связи с этим каркас был изготовлен из алюминиевой пластины толщиной 2 мм. В каркасе также просверлены отверстия для крепежа и прокладки провода (смотрим картинки ниже).

Монтажный провод

Для монтажа радиодеталей и радиокомпонентов, узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры, монтажа электрических аппаратов и приборов применяются монтажные провода. Токопроводящими жилами монтажных проводов служат луженые медные проволочки, допускающие соединения пайкой низкотемпературными припоями. Многожильные гибкие провода обеспечивают гибкость монтажа и надежную защиту от внешних воздействий. Материалом изоляции служат стеклянные и капроновые нити, ленты из триацетатной пленки, применяемые в диапазоне температур -60…+105 °С, поливинилхлоридная и полиэтиленовая изоляция с дополнительной защитной оболочкой из капрона, стойкая к влаге, маслам и грибковой плесени.

 

Фольгированный стеклотекстолит

Фольгированный стеклотекстолит листовой материал производится из стеклоткани, которую пропитывают эпоксидной смолой. На поверхность изделия наносят слой гальванической медной фольги с толщиной в 35 мкм или 50 мкм. Так вот из него будем изготавливать контактные площадки и печатную плату транзисторного ключа.

   

Блок питания на 12В или аккумулятор

Блок питания преобразует переменное напряжение домашней электрической сети напряжением 220В в заданное постоянное напряжение.

Самое время рассмотреть схему данного светильника.

Фото собранного варианта LED светильника

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание
P1 Датчик HC-SR501 1
R1 Резистор

4.7 кОм

1
VT1 Биполярный транзистор

BC547

1
LED1-4 Светодиодная лента 5630 4 12в

Скачать список элементов (PDF)

http://cxem.net/house/1-421.php

Hc sr501 схема подключения. Обзор инфракрасного датчика движения HC-SR501. Основные характеристики HC-SR501

В борьбе за срок жизни ламп накаливания на лестничной площадке испробовал достаточно большое количество схем их защиты. Это были и простые диоды и схемы плавного включения, и аккустические датчики. Не все зарекомендовали себя с положительной стороны. Зайдя на сайт Aliexpress, наткнулся на пироэлектрический датчик HC-SR501 . При цене менее одного доллара, датчик обладает рядом положительных качеств, а именно: питание от 5 до 20 вольт, зона обнаружения движения от 3 до 7 метров, задержка выключения от 5 до 300 секунд. (Полное описание здесь приводить не вижу смысла, поскольку этой информации более чем достаточно ). Внешне датчик выглядит следующим образом:

Как раз то, что нужно для освещения лестничной площадки, где не так часто ходят люди и постоянное свечение лампы ни к чему.

На фото ниже обозначены точки подключения общего провода (GND), выход сигнала о срабатывании (Output) и шины питания (+Power). На плате установлены два переменных сопротивления: один регулирует зону срабатывания (Sensitivity Adjust), другой задержку выключения (Time Delay Adjust).

Кроме того, имеется джампер для переключения режимов H и L . В режиме L датчик, зафиксировав движение, выдает на выход сигнал высокого уровня. Не зависимо от того, есть в зоне обнаружения дальнейшее движение или нет, через установленное время задержки (например, 30 секунд), сигнал на выходе будет отключен.

В режиме Н сигнал на выходе исчезнет только после времени истечения задержки от момента последней фиксации движения в зоне обнаружения. То есть прошли через зону движения - он выключится через 30 секунд, находитесь и двигаетесь в зоне обнаружения 10 минут и выходите из нее - он выключится через 30 секунд. Пока вы в зоне обнаружения - датчик не выключится.

Как раз то, что нужно для освещения лестничной площадки, где не так часто ходят люди и постоянное свечение лампы ни к чему. Изучив даташит и материалы в сети, отбросил варианты использования Arduino, как чрезмерно затратные и набросал следующую схему.

Функционально устройство состоит из трех узлов:

  1. самого датчика HC-SR501;
  2. исполнительного устройства, состоящего из резистора R3, транзистора VT1, диода D1 и реле Р1, где R3 и VT1 служат связующим звеном между датчиком и реле. Без них нагрузочная способность датчика столь низка, что напрямую можно подключить лишь светодиод;
  3. бестрансформаторного блока питания, где R1 необходим для снижения пускового тока (зачастую им можно пренебречь), конденсатор С1 с номиналом от 0,47 - 0,68 мкФ с рабочим напряжением минимум 250 вольт обеспечивает на выходе ток до 0,05 А, R2 необходим для разрядки конденсатора С1 после отключения устройства от сети.

Для чего диодный мост всем известно. Фильтрующий конденсатор следует выбирать с рабочим напряжением не менее 25 вольт. Ну, и наконец стабилитрон устанавливает напряжение на выходе блока питания на уровне 12 вольт. Выбор стабилитрона именно на 12 вольт обусловлен с одной стороны диапазоном питания датчика от 3 до 20 вольт, с другой рабочим напряжением реле - 12 вольт.

Отдельно стоит сказать о транзисторе. Это практически, любой тразистор NPN структуры - 2N3094, ВС547, КТ3102, КТ815, КТ817 и т.д. и т.п.

Реле с практически любым сопротивлением катушки, напряжением коммутации 250 вольт и током 3 ампера, что даст возможность безболезненно коммутировать нагрузку мощностью в несколько сот ватт.

В настоящее время, в широкой продаже имеются пиродатчики, или инфракрасные датчики движения. Принцип работы пиродатчика здесь описываться не будет. Скажу только, что пиродатчик предназачен для регистрации движения человека. В этом конкретном устройстве используется пиродатчик HC-SR501.

Модуль с датчиком HC-SR501

Он представляет собой небольшую печатную плату, на которой расположена линза. На этой плате есть три точки для соединения с внешней схемой - точка Vрр (питание от 5 до 20V), тока Out (выход, при срабатывании на нем напряжение 3,ЗV), и GND (общий минус).

На плате есть два подстроечных резистора, одним из которых регулируется чувствительность датчика (дальность регистрации движения от 3 до 7 метров), другим время в течение которого на выходе при срабатывании держится напряжение 3,ЗV (от 5 секунд до 200 секунд). Еще перемычка на два положения «Н» и «L».

Для того чтобы датчик работал в данной конструкции нужно перемычку на его плате поставить в положение «Н», резистор регулировки времени в положение минимального времени. Ну а резистор регулировки чувствительности в такое положение, в котором будет необходимая чувствительность. На рисунке 1 схематически показана плата пиродатчика с расположением на ней органов подключения и управления.

Рис. 1. Органы настройки и подключения датчика HC-SR501.

Принципиальная схема охранного устройства

Сигнализация работает на электронную сирену В1, в качестве которой используется стандартная сирена для автомобильной сигнализации. Этим обусловлено напряжение питания схемы. Основу схемы составляет логическая микросхема D1 типа К561ЛЕ10 (или зарубежный аналог 4025). Эта микросхема состоит из трех логических элементов «ЗИЛИ-НЕ» КМОП логики. При питании от источника 12V напряжение на выходе пиродатчика F1 (3,3V) будет недостаточно, поэтому после него включен каскад на транзисторе VТ1, он повышает уровень логической единицы но инвертирует напряжение. Чтобы исправить инверсию, внесенную транзистором VТ1 служит элемент D1.1, включенный инвертором.

Рис. 2. Принципиальная схема охранного устройства на основе пиродатчика HC-SR501.

Теперь, при срабатывании пиродатчика на выходе элемента D1.1 будет логическая единица. На двух других элементах микросхемы собран RS-триггер с цепью обратного сброса на С2 и R4.

Как только триггер устанавливается в состояние с логической единицей на выходе D1.3 конденсатор С2 начинает медленно заряжаться через R4, и примерно через 20 секунд напряжение на нем достигает порога срабатывания логической единицы. И триггер возвращается в исходное положение.

Блокировка триггера осуществляется цепью C1-R3. Пока С1 разряжен или замкнут блокирующий выключатель S10 напряжение на выводе 12 D1.3 - логическая единица. Пока есть такое состояние напряжение на выходе элемента D1.3 не зависит от напряжения на соединенных вместе выводах 1 и 2 элемента D1.2. Поэтому схема на состояние пиродатчика не реагирует.

После выключения S10 конденсатор С1 через резистор R3 начинает медленно заряжаться и примерно через 20 секунд напряжение на нем достигает порога срабатывания логического нуля. Теперь триггер будет реагировать на пиродатчик, и при его срабатывании на выходе D1.3 установится логическая единица. Ключ на VТ2 и VТЗ откроется и подастся питание на сирену.

Отключение сигнализации происходит в два этапа. Сначала нужно нажать кнопки кода на клавиатуре из кнопок S0-S1. Клавиатура сделана по схеме простого кодового замка. Все кнопки переключающие.

Все включены последовательно в цепь, но кнопки, образующие код включены нормально разомкнутыми контактами, а все остальные - нормально замкнутыми. В результате цепь замыкается если нажать одновременно только кнопки, образующие код. Во всех остальных случаях цепь не замыкается. Код задается монтажом кнопок.

На рисунке показан вариант для кода «045», - при одновременном нажатии кнопок SO, S4 и S5 цепь замыкается и разряжает конденсатор С1. Теперь около 20 секунд схема не будет реагировать на пиродатчик, можно войти в помещение и окончательно заблокировать сигнализацию выключателем S10 (включить его).

Время, в течение которого схема не чувствительна к пиродатчику (время на вход и блокировку или на разблокировку и выход)зависит от параметров цепи C1-R3. Минимальное время, в течение которого звучит сигнализация - цепью R4-C2.

Детали и монтаж

В1 - любая электронная сирена для автомобильной сигнализации. Кнопки S0-S9 - тумблерные, переключающие, без фиксации. Монтаж логической части выполнен на печатной плате, показанной на рисунке 3.

Рис. 3. Печатная плата для охранного устройства на основе пиродатчика HC-SR501.

Кнопки клавиатуры S0-S9 установлены на отдельной панели, и распаяны монтажными проводниками, соответственно заданному коду.

Каравкин В. РК-2015-11.

В условиях постоянно растущих тарифов на электроэнергию, самое время задуматься об ее экономии. И если это касается освещения, то этого можно достичь применением LED источников света, которые в значительной степени экономят электроэнергию. Так же в дополнение к ним устанавливают датчики движения и освещения, которые позволяют автоматизировать процесс освещение и тем самым увеличить срок службы LED источника света, который имеет довольно большую цену, а также позволяет снизить потребление электроэнергии. Эти LED источники света реагируют как на освещенность помещения, так и на движение при этом срабатывая в условиях, когда это необходимо. Выключение таких LED источников света происходит самостоятельно через некоторое время. LED светильник с датчиком движения отлично зарекомендовал себя в работе как в закрытых помещениях, так и на открытых участках. Стоит заметить, что монтаж LED светильников с датчиком движения, возможен даже в труднодоступных местах куда нет возможности подвести электричество. Преимущества таких LED светильников с датчиком движения в том, что он не будет потреблять электричество без надобности и тем самым его экономить. При этом отпадает необходимость устанавливать под него выключатель, который потом придётся искать темноте. Более того, если в устройство вмонтировать фото-датчик, то данный LED светильник будет реагировать не только на движение, но также на уровень освещения. Если светильник установлен на улице, то в сумерках он будет включаться автоматически, а при достаточном освещении выключаться.

Ну начнем по порядку и сделаем такой LED светильник сами. Для этого нам понадобится следующее:

  • каркас
  • монтажные провода
  • фольгированный стеклотекстолит
  • блок питания на 12в или аккумулятор.

Датчик HC-SR501

Для настройки режимов на датчике HC-SR501 имеются два потенциометра (время и чувствительность) и перемычка (смотрите картинку ниже):

Основные характеристики HC-SR501:

  • Рабочее напряжение: DC 4.5V - 20V
  • Выходной сигнал: высокий / низкий уровень (0 или 1), сигнал: 3,3 В TTL-уровень
  • Дальность обнаружения: 3 - 7 Метра (регулируется потенциометром "чувствительность")
  • Угол обнаружения: 120-140 ° (зависит от установленной линзы Френеля)
  • Время задержки срабатывания: 5-300 секунд (регулируется потенциометром "время", по умолчанию 5 с -3%)
  • Рабочая температура: -20 - 80 ° C
  • Режим работы:
    - Режим H - в этом режиме при срабатывании датчика несколько раз подряд на его выходе (на OUT) остается высокий логический уровень.
    - Режим L - в этом режиме на выходе при каждом срабатывании датчика появляется отдельный импульс.

Выбрав режим работы датчика, настроив чувствительность и время срабатывания перейдем еще к одному важному моменту установка фоторезистора, так как помимо стандартных органов чувств пироэлектрический датчик имеет возможность установить фоторезистор. Часто свободные контакты на плате для подключения имеются. На схеме ниже его контакты обозначены как RL.

При подключении фоторезистора устройство будет работать только в темноте. Так как если осветить фоторезистор его сопротивление уменьшится и напряжение на ножке 9 микросхемы DA1 будет недостаточным для включения. Регулировать порог включения можно подключив параллельно резистору R9 подстроечный резистор. Его необходимо подключать через сопротивление в 1...4,7 кОм с целью не допустить короткого замыкания при малых сопротивлениях фоторезистора. Фоторезистор устанавливается на плату датчика в место обведенное желтым цветом, (смотрите рисунки ниже).


Светодиодная лента на 12в

Совсем недавно ряд светодиодных светильников пополнился лампами, представляющими собой тонкие гибкие ленты длиной до 5 метров с возможностью наращивания их длины. Ленту также можно разрезать на небольшие отрезки, длиной в несколько сантиметров. При выборе светодиодной ленты главной светотехнической характеристикой является интенсивность светового потока, которая выражается в люменах на метр (лм/м). Величина светового потока определяется типом и количеством светодиодов, установленных на одном метре ленты. Зная тип светодиодов и их количество, легко самостоятельно определить световой поток.

Например, на метре светодиодной ленты белого света установлено 30 светодиодов типа 3528, имеющий световой поток 5 лм на каждый светодиод. Умножаем 5 лм на 30 светодиодов, получаем 150 лм. Примерно такой световой поток излучает 10-ваттная лампочка накаливания.

Устройство светодиодной ленты на гибкой пластиковой ленте длиной до 5 м находятся тонкие медные токопроводящие дорожки требуемой конфигурации. К дорожкам припаиваются припоем светодиоды и токоограничивающие. При питающем напряжении 12В устанавливается три последовательно соединенных светодиода и один или несколько токоограничивающих резисторов. Количество резисторов определяется в зависимости от величины рассеиваемой на них мощности (смотрим рисунок ниже).

Для крепление светодиодной ленты на одну сторону нанесен липкий слой, защищенный пленкой. Для того, чтобы ленту закрепить на поверхности, необходимо удалить защитную пленку и приложить липкой стороной на место установки. При необходимости светодиодную ленту можно резать. Шаг разрезки определяется количеством последовательно включенных светодиодов и с двух сторон отделяется контактными площадками, позволяющие припаивать к ним провода (смотрим рисунок выше). Для LED светильника использовались 4 отрезка светодиодной ленты с светодиодами 5630.

Каркас

Так как светодиоды боятся перегрева, то для их долгой службы необходим хороший отвод тепла. В связи с этим каркас был изготовлен из алюминиевой пластины толщиной 2 мм. В каркасе также просверлены отверстия для крепежа и прокладки провода (смотрим картинки ниже).

Монтажный провод

Для монтажа радиодеталей и радиокомпонентов, узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры, монтажа электрических аппаратов и приборов применяются монтажные провода. Токопроводящими жилами монтажных проводов служат луженые медные проволочки, допускающие соединения пайкой низкотемпературными припоями. Многожильные гибкие провода обеспечивают гибкость монтажа и надежную защиту от внешних воздействий. Материалом изоляции служат стеклянные и капроновые нити, ленты из триацетатной пленки, применяемые в диапазоне температур -60...+105 °С, поливинилхлоридная и полиэтиленовая изоляция с дополнительной защитной оболочкой из капрона, стойкая к влаге, маслам и грибковой плесени.

Фольгированный стеклотекстолит

Фольгированный стеклотекстолитлистовой материал производится из стеклоткани, которую пропитывают эпоксидной смолой. На поверхность изделия наносят слой гальванической медной фольги с толщиной в 35 мкм или 50 мкм. Так вот из него будем изготавливать контактные площадки и печатную плату транзисторного ключа.

Блок питания на 12В или аккумулятор

Блок питания преобразует переменное напряжение домашней электрической сети напряжением 220В в заданное постоянное напряжение.

Самое время рассмотреть схему данного светильника.

Фото собранного варианта LED светильника

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
P1 Датчик HC-SR501 1

Инфракрасный датчик движения HC-SR501

В этой статье приводится описание основных характеристик и принципов работы готового ИК датчика HC-SR501, который можно использовать как с ардуино так и отдельно.

Самое главное преимущество этого датчика на мой взгляд - это цена на алиэкспрес я его приобрел за 42 рубля с бесплатной доставкой в 2016г.
Вторым его преимуществом является простота подключения и использования, так как он не содержит ни каких интерфейсов и имеет всего три контакта (питание,общий и выход).

В режиме "H" на выходе появляется логическая единица (+3,3 вольта) что позволяет подключить датчик даже начинающему радиолюбителю.

Основные характеристики
  • Размеры: 3,2 см х 2,4 см х 1,8 см (примерно)
  • Чувствительности и времени задержки может быть отрегулировано
  • Рабочее напряжение: DC 4.5V - 20V
  • Ток:
  • Выходной сигнал: высокий / низкий уровень (0 или 1), сигнал: 3,3 В TTL-уровень
  • Дальность обнаружения: 3 - 7 Метра (регулируется потенциометром)
  • Угол обнаружения: 120-140 ° (зависит от установленной линзы Френеля)
  • Время задержки срабатывания: 5-300 секунд (регулируется потенциометром, по умолчанию 5 с -3%)
  • Блокировка до следующего измерения: 2,5 секунды (можно изменить перепояв smd)
  • Рабочая температура: -20 - 80 ° C
  • Режим работы:
    • Режим H — в этом режиме при срабатывании датчика несколько раз подряд на его выходе (на OUT) остается высокий логический уровень.
    • Режим L — в этом режиме на выходе при каждом срабатывании датчика появляется отдельный импульс.

Внешний вид датчика движения


На фото выше датчик с обоих сторон и со снятой линзой Френеля.
Для настройки режимов работы на модуле имеются два потенциометра и перемычка их назначение думаю понятно с фото ниже:

Модернизация HC SR501

- Об регулировке б локировка до следующего измерения (2,5 сек.)
Как уже говорилось выше в основных характеристиках время блокировки можно изменить заменой smd ,
его сопротивление по умолчанию 1 МОм, на схеме ниже он обозначен R14 (между 5 и 6 ножками микросхемы)
Сопротивление можно немного уменьшить для увеличения быстродействия, к примеру замена этого резистора на 220 кОм уменьшает задержку в 5 раз, но будьте осторожны чрезмерное быстродействие может привести к тому что датчик будет включаться сразу после попытки выключения , такой эффект наблюдался уже при 100 - 180 кОм

- Фоторезистор в HC-SR501
Помимо стандартных органов чувств пироэлектрического датчика на плате hc SR501 можно еще установить фоторезистор. Часто свободные контакты на плате для подключения имеются. На схеме ниже его контакты обозначены как RL. При подключении фоторезистора устройство будет работать только в темноте. При освещенном фоторезисторе, его сопротивление мало, и напряжение на входе А3 микросхемы DA1 будет недостаточным для включения устройства.
Регулировать порог включения можно подключив параллельно резистору R9 подстроечный резистор. желательно подключить через сопротивление в 100 - 200 Ом чтоб не допускать замыкания при малых сопротивлениях фоторезистора.
Вроде бы все понятно, кто не понял спрашивайте в комментариях.

- Датчик шума в HC SR501
Возможно немного лишнее но возможность такая есть - подключение датчика шума от того же arduino.
Сигнальный провод через последовательно соединенные резистор в 10 кОм с конденсатором 10 мкф подключают к 13 ножке микросхемы DA1 (смотри схему)
Сам датчик шума лучше запитать от стабильного источника 3,3 -5 вольт, можно взять питание с стабилизатора
в HC-SR501 (7133) - микросхема DA2.

- (термистор) в HC-SR501
По некоторым данным к контактам RT ик датчика подключается терморезистор параллельно к R8,
О назначении его в интернете информации я не нашел. Поскольку это цепь между первой и второй ступенью усиления и сопротивление R8 на прямую влияет на чувствительность датчика, можно предположить что терморезистор должен обеспечить сработку датчика при пожаре или просто является элементом термостабилизации что на мой взгляд мало вероятно.
В общем и новый датчик заказаны (старый уже светом управляет) , придут опробую и опишу что по чем и зачем.
Если у вас есть ответ можете написать в комментариях.

HC SR501

Схема может отличатся от приведенной но очень не значительно.
Напряжение питания через защитный диод VD1 подается на микросхемный стабилизатор напряжения
HT 7133−1.
С1 — фильтрующий. Пироэлектрический датчик питается от стабилизатора напряжения через дополнительный RC фильтр, состоящий из резисторов R3, R4 и конденсатора С4. С выхода пироэлектрического датчика через резистор R2 сигнал поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя А1, вывод 14 микросхемы DA1. Резистор R2 является частью П — образного фильтра — С2, R2 и С5. Микросхема DA1 является специализированной микросхемой и по всей вероятности китайским детищем, потому как документация на нее на китайском языке. Схема DA1 из документации показана на рисунке 2, а типовая схема включения на рисунке 3. Кроме операционных усилителей и некоторых ячеек логики трудно что-либо понять. Но нам многого и не надо.

И так, усиленный ОУ А1 сигнал датчика, вывод 16 DA1, через разделительный конденсатор С6 и резистор R8 поступает на инвертирующий вход второго усилителя А2, вывод 13 DA1. Конденсаторы С7 и С9 по всей видимости, корректирующие, а резистор R10 — резистор обратной связи, от величины которого зависит коэффициент передачи данного усилителя. Коэффициент усиления А1 равен R10/R5. Коэффициент усиления ОУ А2 равен отношению суммы сопротивлений R6,R7 и сопротивления резистора R8. Kус = (R6 + R7)/R8. Резистор R7 подстроечный, что дает нам возможность регулировать чувствительность схемы. Другими словами, можно регулировать расстояние от датчика до объекта, на котором произойдет появление сигнала на выходе устройства. Вывод 9 DA1 подтянут к напряжению питания. С помощью его можно производить включение и выключение схемы. Если этот вывод соединить с общим проводом, то выходного сигнала на выводе 2 не появится. К разъему RL можно подключить фоторезистор, тогда устройство будет работать только в темноте. При освещенном фоторезисторе, когда его сопротивление мало, то и напряжение на входе А3 микросхемы DA1 будет недостаточным для включения устройства. Регулировать порог включения можно подстроечным резистором, подключенным параллельно резистору R9.

Микросхема DA1 имеет внутренний таймер. С помощью этого таймера можно выставлять время действия выходного сигнала на выводе 2. Времязадающей цепью этого таймера является резисторы R13, R15 и конденсатор С10. Регулировку времени производят резистором R15. Уровень логической единицы соответствует напряжение, равное двум вольтам, так что в некоторых случаях возможно потребуется согласующий каскад для работы с другими блоками. Ток потребления схемы очень маленький и равен всего 0,06 мА.

Проверка датчика

Проверить работу датчика очень просто, собрав на макетной плате простую схему. В качестве индикатора здесь используется обычный светодиод, с токоограничивающим резистором в 180 Ом, как показано на рисунке ниже.

Купить датчик можно HC-SR501 здессь .

Звуковые модули я беру


PIR-sensor переводится с английского как Pyroelectric (Passive) InfraRed sensor — пироэлектрический (пассивный) инфракрасный сенсор. Пироэлектричество — это свойство генерировать определенное электрическое поле при облучении материала инфракрасными (тепловыми) лучами. Поэтому PIR датчики позволяют обнаруживать движение людей в контролируемой зоне, так как тело человека излучает тепло.

HC-SR501 можно запитать напряжением от 4.5 до 20 Вольт,
его размеры примерно 3.2см x 2.4см x 1.8см,
Дистанция обнаружения 3 — 7м, регулируется переменным резистором "Sensitivity Adjust "
Длительность импульса при обнаружении 5 — 200сек регулируется переменным резистором "Time Delay Adjust "
Рабочая температура -20 — +80°C

Режимы работы
L и H
Режим H — в этом режиме при срабатывании датчика несколько раз подряд на его выходе (на OUT) остается высокий логический уровень.
Режим L — в этом режиме на выходе при каждом срабатывании датчика появляется отдельный импульс.

Например : выставляете включение света на 5 сек.
режим L : есть движение — свет включился, через 5 сек. выключился. Если всё время ходить перед датчиком — свет вкл-выкл-вкл-выкл и т.д.
режим Н : есть движение — свет включился, через 5 сек. выключился. Если всё время ходить перед датчиком — свет всё время включён.

После подключения питания на датчик, необходимо подождать примерно 1 минуту, датчик после включения калибруется. Не выполняйте в это время с ним никаких действий.

Как только датчик зафиксирует движение, на выходе Out появится напряжение и будет оставаться там определенное время, установленное подстроечным резистором Delay . Этим выходным напряжением мы и включаем небходимое устройство. Это может быть лампа освещения, вентилятор, звуковой оповещатель. Конечно, напрямую с датчика не получится запитать эти устройства, выход слаботочный, поэтому нам понадобится что-то еще, чтобы коммутировать мощную нагрузку.
Самый простой вариант - использовать полевые транзисторы со старой материнской платы компьютера.


Можно поиграться настройкой чувствительности и установкой модуля в разные места дома
Чтобы модуль не тормозил, можно заменить R12 (который идет на 6 выход микросхемы) на 100 Ом, он задает частоту общего генератора.
Если датчик применяется для включения освещения, можно установить на плату фоторезистор, тогда в светлое время суток датчик не будет давать сигнал на включение. Для фоторезистора на плате имеются установочные отверстия над входными штырьками. Также имеются отверстия для установки терморезистора. Его установка позволит увеличить чувствительность датчика и точность его работы.


Не стоит располагать PIR-датчик в местах, где быстро меняется температура. Это приведет к тому, что датчик не сможет обнаруживать появление человека в контролируемой зоне, и будет много ложных срабатываний, но с установленным терморезистором такой проблемы не будет.

Можно сделать свой дом чуточку умнее и экономичнее, установив такие датчики в местах, где требуется включение освещения лишь во время нахождения там человека или теплокровного животного.

Фоторезисторы, набор. Такие одинаковые и такие разные?

Я как-то раньше не задумывался, что фоторезисторы продаются разных типов/номиналов. Ну, то есть я понимаю, что как и терморезисторы — они обязаны быть разных видов для разных применений, но на вид они все одинаковые, что как-то расслабляет и притупляет 😉 поэтому когда я увидел набор за копейки, я решил естественно взять посмотреть — действительно ли они разные?

Сразу скажу, что строить полные графики характеристик мне лень во-первых — такое себе занятие по увлекательности, во-вторых — у меня нет такого оборудования, чтобы сделать это достаточно точно и достаточно просто, ну и в-третьих, важно (я считаю) подтвердить тот факт что продают что-то, что хоть в первом приближении соответствует даташиту. И я считаю что оно таки подтвердилось.

Начну с внешнего вида.

Извлечем по одной штуке и пометим

Рассмотрим поближе. Сразу скажу — я не заметил каких-то прям принципиальных отличий у резисторов разных типов.



Измерим


Чуть меньше, выводы чуть короче чем в даташитах. Кстати, даташиты я искать поленился, ибо нашел пару табличек с основными характеристиками, а для базовой проверочки нам большего и не нужно. Впрочем, какие-то даташиты есть тут и тут

Попробуем проверить при помощи люксметра

Проверял 3 раза: заклеив черной изолентой, при выключенном освещении, когда люксметр показывает 16 люкс, и под настольной лампой, 1100 люкс по люксметру. Потом доизмерял еще и при других значениях освещенности. Люксметр, естественно, не поверен и не может считаться эталонным и образцовым измерительным прибором.

Результаты:

Как видим, фоторезисторы вполне вписываются в заявленные в даташитах характеристики. Сами характеристики также заметно отличаются. Так что как-бы наверно можно рекомендовать к приобретению. Я лично не без удовольствия побаловался этими резисторами и люксметром.

Архивы датчик движения - sxemy-podnial.net

RCWL-0516 — микроволновый радарный датчик движения работающий на эффекте Доплера
RCWL-0516 — микроволновый радарный датчик движения работающий на эффекте Доплера. Этикетка

Датчик работает благодаря эффекту Доплера – изменение частоты радиопередатчика либо отражателя, вследствие их движения, минуя небольшие препятствия. Модуль RCWL-0516 можно использовать как датчик движения в различных системах автоматизации, например, системы безопасности, автоматические системы освещения, автоматическое открытие/закрытие дверей, в проектах на микроконтроллерах или просто с релейным модулем. Как я понимаю, свои способности модуль приобрёл от не экранированного и маломощного СВЧ генератора, на частоту которого влияют отраженные сигналы от «отражателей». Создать самому такое устройство под силу только подготовленным радиолюбителям, и поэтому очень приятно, что выпущен такой готовый модуль, с которым можно уже поэксперементировать.
Как отмечается в [1], микросхема используемая в данном модуле, очень сильно похожа на микросхему BISS0001 которая установлена в датчике движения HC-SR501, которую я уже публиковал на своём сайте ранее. И работа этого модуля, так же очень сходна с работой датчика движения HC-SR501. Передатчик модуля излучает радиосигнал на частоте 3,181 ГГц [1]. Если предмет в радиусе действия модуля будет удаляться, то частота сигнала уменьшится, а при его приближении частота увеличится, и от изменения частот датчик и сработает.

Характеристики:
модель: RCWL-0516;
микросхема: RCWL-9196;
радиус действия: 5..9 м;
угол обзора: 360°;
рабочая частота: 3,181 ГГц;
мощность передачи: 20..30 мВт;
напряжение питания: 4..28 В;
потребляемый ток: 2,8..3 мА;
выходной ток встроенного стабилизатора: до 100 мА;
выходное напряжение встроенного стабилизатора: 3,2..3,4 В;
выход работает в триггерном режиме с уровнями:
логического нуля: 0 В;
логической единицы: 3,3 В;
удержание выходного импульса: 2 секунды.

RCWL-0516 — микроволновый радарный датчик движения работающий на эффекте Доплера. Схема

На плате отсутствует несколько радиодеталей, устанавливая которые можно менять некоторые параметры модуля. Это прежде всего фоторезистор, для него на плате предусмотрено специальное место. Как отмечается в разных источниках из интернета, что модуль будет активным, если на входе CDS будет присутствовать напряжение выше 0,7 вольт. При соединении входа CDS с GND модуль перестанет реагировать на движение. Так же, этот фоторезистор можно вынести с платы и установить его в удобном для вас месте, подключив его к контактам CDS и GND. Для регулировки чувствительности фоторезистора можно установить резистор с номиналом около 1 МОм, на место обозначенное на плате R-CDS.
Для снижения чувствительности до 5 м нужно установить резистор с номиналом 1 МОм, на место обозначенное на плате R-NG. То есть снизить коэффициент усиления второго операционного усилителя.
Для регулировки времени удержания импульса (в секундах) нужно на место, обозначенное на плате C-TM, установить конденсатор. Время в секундах можно вычислить по формуле: T=(1/C)*32678.

О конструкции корпуса модуля
Перед передней стороной не должно быть много металлических предметов. Передняя сторона платы — это сторона с компонентами. Эта сторона должна быть обращена к обнаруживаемым объектам. Не загораживайте переднюю сторону чем-либо металлическим. Задняя сторона должна иметь зазор более 10 мм от любого металла. Как я понял, индуктивность СВЧ генератора должна быть экранирована с обратной стороны и экран должен быть установлен таким образом, что бы со всех сторон от него было свободное пространство не менее 10 мм.

Можно также почитать об подобных устройствах в [2],[3] и интернете.

Литература:
1. https://github.com/jdesbonnet/RCWL-0516/
2. А.Хабаров. Датчик движения. Радио №10, 2001 г., стр.31-32
3. А.Исаев. СВЧ датчик движения для охранной сигнализации. Радио №12, 2002 г., стр. 41-42

 

Реле времени с четырьмя режимами работы

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Автоматика >

Реле времени с четырьмя режимами работы

 

Реле времени  с четырьмя режимами работы

Данное устройство можно установить в любом помещении где необходимо включить свет на определенное время. У меня оно установлено в коридоре. 

Управляет всем AVR Atmega8 на внутренней частоте 4 мГц. В реле реализовано несколько режимов работы. Режим работы отображается тремя светодиодами. Режим 1 светится D2, режим 2 светится D3, режим 3 светится D4 и режим 4 светятся все три D2 D3 D4. Переключается режим работы кнопкой S4.

К контактам X3 и X7 подключается кнопка без фиксации или стандартный клавишный выключатель. Переключатели должны быть отсоединены от сети 220 В !!!. Для каждого переключателя создана своя прошивка. В случаи с кнопкой каждое нажатие будет включать свет. В случаи с клавишным переключателем каждое изменения положения включает свет. Схемы и платы были сделаны под два корпуса Atmega8 DIP и QFP. Схема и плата рисовались в DipTrace. Прошивки сделаны два варианта под стандартный клавишный переключатель или под кнопку без фиксации. Работает Atmega 8 от внутреннего генератора на 4 мГц. Все настройки устройства сохраняются во внутренней памяти EEPROM . При прошивке не забываем прошить EEPROM. Прошивки схемы, платы и наклейка для скачивания в конце статьи.

Фото готового устройства без линзы Френеля ( она еще не поступила ).

 

Плата двухсторонняя , размером 92 мм х 74 мм для DIP корпуса и 105 мм х 60 мм для QFP корпуса Atmega 8.

Используемые детали:

Керамические конденсаторы и резисторы типа 0805 за исключением R31 R32 P1 и P2 эти элементы типа 1206. Фотодиод или фоторезистор с темновым сопротивлением более 200 мОм, сопротивление освещенного менее 2.4 кОм. При использование сверх ярких светодиодов резисторы R11 R12 и R13 лучше увеличить, что бы светодиоды не слепили в темноте. Мне пришлось резисторы поставить номиналом в 62 кОм. Датчик PIR марки D203B.

Трансформатор на выходное напряжение 6 - 8 Вольт . Реле можно использовать любое на напряжение срабатывания 5В.

Если есть готовый модуль, типа HC-SR501 , то он подсоединяется к контактам K8 K9 и K10 . K8 - +5V, K9 - выход сигнала с модуля и K10 - GND. На основную плату нужно будет установить элементы R33 R24 R29 и Q2 , а U4 BISS0001 и всю обвязку этой микросхемы не устанавливать. Модуль HC-SR501 нужно доработать,  резистор на 1 кОм заменить перемычкой , удалить стабилизатор HT7133 и запаять перемычку между диодом и выходом стабилизатора HT7133 (Фото ниже ). Диод по желанию тоже можно удалить и заменить его перемычкой , а можно и оставить.

Дежурное освещение на светодиодах D7- D15 будет срабатывать всегда и при любой освещенности если будет движение в зоне датчика PIR.

фото модуля HC-SR501:

Фото доработки модуля HC-SR501:

И несколько фотографий печатной платы и 3D картинок из DipTrace:

 Низ платы для QFP:

Верх платы для QFP:

 

3D DipTrace QFP:

 

 3D DipTrace DIP:

 

 

В качестве рассеивателя был использован автомобильный поворотник . Распилен был почти попалам и преклеин к корпусу.

Поворотник вид сверху:

Поворотник вид сбоку:

Поворотник вид снизу:

Все снизу было выломано.

Первый режим. Светится светодиод D2 . В этом режиме полностью ручное т.е включение и выключение света происходит при нажатии кнопки или изменению положения клавишного переключателя.

Второй режим. Светится светодиод D3 . В этом режиме ручное включение света , а выключается через промежуток времени установленный переключателем S1. Максимальное время включения лампы 7 минут.

По истечении времени лампа погаснет и устройство перейдет в режим ожидания нажатия кнопки. Кодировка времени в двоичном виде в таблице по замкнутым контактам S1 сверху вниз:

Таблица 1

ON OFF OFF 1 минута
OFF ON OFF 2 минута
ON ON OFF 3 минуты
OFF OFF ON 4 минуты
ON OFF ON 5 минут
OFF ON ON 6 минут
ON ON ON 7 минут


Если все переключатели будут в положении OFF время отсчета будет 1 минута.

Третий режим. Светится светодиод D4 .В этом режиме свет включится в том случаи если в комнате будет не достаточная освещенность. Освещенность замеряется фоторезистором R4. При достаточной освещённости свет не включится. Отключение света произойдет согласно выставленному времени переключателем S1 по таблице №1. Чувствительность фоторезистора настраивается отдельно. Описание настройки чуть ниже.

Четвертый режим. Светятся все три светодиода D2 D3 D4 . Этот режим полностью автоматический. В этом режиме происходит опрос датчика PIR и если с этого датчика есть сигнал присутствия человека в комнате, то далее опрашивается датчик света и если в комнате достаточно темно то включается свет. Как только сигнал с датчика PIR пропадет свет выключится. Задержку выключения света при отсутствие людей выставляется резистором R27. В этом режиме переключатель S1 не опрашивается.

Примерное время задержки в зависимости от сопротивления R27:

Таблица №2

R27 Время
190 кОм 1 минута
280 кОм 1 мин. 30 сек.
490 кОм 2 мин 45 сек.
800 кОм 4 минуты
1000 кОм 5 мин. 30 сек

 

Резистором R26 регулируется чувствительность датчика PIR.

Если во время смены режима работы горел свет то он будет выключен.

Режим работы датчика МС BISS0001

В зависимости от того какая перемычка запаяна P1 или P2 по разному будет формироваться сигнал на выходе 2 BISS0001. В микросхеме BISS0001 есть внутренний таймер который запускается по приходу сигнала с датчика PIR. Если запаяна перемычка P1 то таймер BISS0001 будет каждый раз сбрасываться при обнаружении движения и на выходе 2 будет присутствовать высокий уровень.

Если запаяна перемычка P2 то таймер BISS0001 не обнуляется при каждом обнаружении движения. По окончании счета сигнал на выводе 2 сменится на низкий и если после этого обнаружится движение , то снова запустится таймер.

Настраивать лучше сразу по месту установки устройства и при том уровне света при котором должна включатся лампочка . Для перехода в режим настройки нажимаем кнопку S3. Если используется клавишный переключатель и в этот момент он будет замкнут то загорится средний светодиод D3 , а D2 и D4 не будут светиться. Нужно разомкнут переключатель и светодиоды D2 и D4 начнут мигать. Кнопками S2 и S4 настраивается порог включения света. S2 уменьшает порог т.е при меньшем пороге даже в хорошо освещенной комнате включится свет. S4 увеличивает порог т.е чем больше порог тем в комнате должно быть темнее что бы включился свет. Нажатием кнопок добиваемся момента когда средний светодиод D3 будет стабильно светиться. Затем нажимаем S3 тем самым выходим из настройки чувствительности. Удержание кнопок S2 и S4 не работает. Нужно каждый раз нажимать заново на кнопку.

 

Файлы:
Схема плата Dip корпус
Схема и плата для QFP корпуса
Прошивка для кнопки
Прошивка для клавишного переключателя

Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?


Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Датчик

- термистор в HC-SR501 PIR Датчик

- термистор в ИК-датчике HC-SR501 - Электротехнический стек
Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 177 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange
  1. 0
  2. +0
  3. Авторизоваться Зарегистрироваться

Electrical Engineering Stack Exchange - это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил

Просмотрено 1к раз

\ $ \ begingroup \ $

Я знаю эффекты припаивания фоторезистора к ИК-модулю HC-SR501.Затем он обнаруживает движение только в темноте. Но может ли кто-нибудь сказать мне, каков эффект добавления термистора к тому же модулю PIR? В самом модуле предусмотрена возможность пайки фоторезистора и термистора. Я искал в Интернете, но тщетно. Я уверен, что кто-нибудь здесь может мне помочь. Заранее спасибо.

Создан 05 авг.

MilindMilind

3122 бронзовых знака

\ $ \ endgroup \ $ 2 \ $ \ begingroup \ $

Я не знаю, как вы искали в Интернете, но самый первый документ, появившийся в Google, имеет это:

Температурная компенсация (опционально, сброс к заводским настройкам): летом, когда температура окружающей среды повышается до 30–32 ° C, расстояние обнаружения немного короче, для компенсации производительности можно использовать температурную компенсацию.

Второй документ имеет это:

Печатная плата HC-SR501 имеет контактные площадки для двух дополнительных компонентов. Обычно они помечены.
RT - Предназначен для термистора или термочувствительного резистора. Добавление этого позволяет использовать HC-SR501 при экстремальных температурах, а также в некоторой степени повышает точность детектора.
RL - Это подключение для светозависимого резистора (LDR) или фоторезистора.При добавлении этого компонента HC-SR501 будет работать только в темноте, что является обычным приложением для систем освещения, чувствительных к движению.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *