Domači senzorji gibanja za prižiganje luči
Senzor gibanja lahko kupite v trgovini. Če pa imate nekaj prostega časa, malo spretnosti in znanja, lahko tak senzor izdelate sami. To bo prihranilo nekaj denarja in zagotovilo prijetno zabavo za tehnično ustvarjalnost.
Kateri senzor je mogoče izdelati neodvisno
Obstaja več vrst senzorjev gibanja in vsak tip je načeloma mogoče izdelati neodvisno. Toda ultrazvočne in radiofrekvenčne senzorje je težko izdelati, zahtevajo posebne veščine in instrumente za prilagajanje. Zato je lažje izdelati kapacitivne in infrardeče senzorje.
Naprave in materiali
Za izdelavo detektorja gibanja boste potrebovali:
- spajkalnik in potrošni material;
- povezovalne žice;
- majhno kovinsko orodje;
- multimeter.
Za izdelavo senzorja boste potrebovali tudi delovno ploščo.Prav tako je lepo imeti osciloskop za spremljanje delovanja naprave, ki temelji na RF generatorju.
senzor kapacitivnega tipa
Ti senzorji se odzivajo na spremembe električne kapacitivnosti. Na internetu, v vsakdanjem življenju in celo v tehnični dokumentaciji se pogosto uporablja napačen izraz "volumetrični senzor". Ta koncept je nastal zaradi napačne povezave med geometrijsko zmogljivostjo in prostornino. Pravzaprav se senzor odziva na električno kapacitivnost prostora. Volumen kot geometrijski parameter tukaj ne igra nobene vloge.
Senzor gibanja je res naredi sam. Preprost kapacitivni rele je mogoče sestaviti na samo en čip. Za izdelavo senzorja je bil uporabljen sprožilec K561TL1 Schmitt. Antena je več deset centimetrov dolga žica ali palica ali druga prevodna struktura podobnih dimenzij (kovinska mreža ipd.). Ko se oseba približa, se kapacitivnost med zatičem in tlemi poveča, napetost na zatičih 1.2 mikrovezja se poveča. Ko je prag dosežen, se sprožilec "prevrne", tranzistor se odpre skozi vmesni element D1 / 2 in napaja obremenitev. Lahko je nizkonapetostni rele.
Pomanjkljivost tako preprostih senzorjev je nezadostna občutljivost. Za njegovo delovanje je potrebno, da je oseba od antene oddaljena nekaj deset ali celo enot centimetrov. Vezja z RF generatorjem so bolj občutljiva, vendar so bolj zapletena. Težava so lahko tudi deli za navijanje. V večini primerov jih boste morali izdelati sami.
Prednost tega vezja je možnost uporabe že pripravljenega transformatorja iz tranzistorskega sprejemnika ST1-A.Vključen je v generatorski tokokrog (induktivni "tri-točkovni") na tranzistorju VT1. Upor R1 uravnava globino povratne informacije in tako doseže pojav nihanj. Nihanja v generatorju se pretvorijo v navitje III, ki ga popravlja dioda VD1. Popravljena napetost odpre tranzistor VT2, dovaja pozitiven potencial na krmilno elektrodo tiristorja. Tiristor, ki se odpre, napaja rele K1, katerega kontakti se lahko uporabljajo za priključitev alarma.
Antena je kos žice, dolg približno 0,5 metra. Ko se človek približa (na razdalji 1,5-2 metra), kapacitivnost, ki jo vnese njegovo telo v generatorsko vezje, moti nihanja. Napetost na navitju III izgine, tranzistor se zapre, tiristor se izklopi, rele je brez napetosti.
Montaža detektorja
Za sestavljanje domačega senzorja lahko izdelate tiskano vezje. Na primer, metoda LUT. Tehnologija je preprosta in enostavna za obvladovanje. Če pa je izdelava senzorja enkratna, ni smiselno izgubljati časa za eksperimente. Najboljša rešitev bi bila uporaba tiskanega vezja.
Gre za ploščo z metaliziranimi luknjami s standardnim korakom, v katero je mogoče spajkati elektronske komponente. Povezava z vezjem se izvede s spajkanjem vodnikov na ustrezne točke.
Uporabite lahko tudi brezspojkalno ploščo, vendar je zanesljivost povezav na njej veliko nižja. To možnost je najbolje pustiti za eksperimentiranje in izpopolnjevanje umetnosti vezij.
Preverjanje zdravja elektronskih komponent
Najprej je treba pregledati izbrane dele.Če niso bili v uporabi, ni sledi spajkanja in ni mehanskih poškodb, potem nadaljnje preverjanje ni veliko smiselno. Verjetnost, da komponente delujejo, je 99-odstotna. Sicer pa je dobro preveriti podrobnosti:
- upori se kličejo z multimetrom - pokazati bi moral nazivni upor (ob upoštevanju razreda točnosti upora);
- obroč delov navijanja za odsotnost preloma;
- majhne kondenzatorje s testerjem je mogoče preveriti le za odsotnost kratkega stika;
- velike kondenzatorje je mogoče preveriti z multimetrom s številčnico v načinu preskusa upora - puščica mora trzati v desno in se nato počasi vrniti na nič (levo);
- diode se preverjajo s testerjem v načinu testiranja diode - v enem položaju mora biti upor neskončen, v drugem pa bo multimeter pokazal neko vrednost (odvisno od vrste diode);
- bipolarni tranzistorji se testirajo na enak način kot dve diodi - med bazo in kolektorjem ter med bazo in oddajnikom.
Pomembno! Tranzistorji na polju s p-n spojem (KP305 itd.) se preverjajo na enak način (gate-source, gate-drain), vendar bo multimeter pokazal nekaj upora med odtokom in izvorom (neskončnost za bipolarnega).
Mikrovezja ni mogoče preveriti z multimetrom.
Označevanje in obrezovanje plošč
Poleg tega morajo biti vse komponente nameščene na ploščo tako, da se optimizirajo prihodnje povezave. Če želite to narediti, jih je treba postaviti v en kot ali blizu ene strani. Nato narišite črte, odstranite elemente in odrežite presežek.To je mogoče izpustiti, vendar bo plošča zavzela več prostora in bo zahtevala večji ohišje (in bo potreben, če je detektor nameščen na prostem).
Robove plošče je treba obdelati z datoteko. Ne vpliva na zmogljivost, vendar izgleda bolje.
Nato se deli vstavijo nazaj, spajkani v luknje in povezani z vodniki v skladu s shemo.
Video prikazuje, kako narediti senzor gibanja za vklop luči iz modula za arduino.
Infrardeči senzor in Arduino
Na platformi Arduino lahko naredite dober senzor gibanja. Elektronski "konstruktor" vključuje modul PIR senzorja HC-SR501. Vključuje infrardeči detektor, ki se s krmilnikom na daljavo odziva na temperaturne spremembe.
Modul je popolnoma združljiv z glavno ploščo in je nanjo povezan s tremi žicami.
| Izhod IR modula | GND | VCC | VEN |
| Pinout Arduino Uno | GND | +5V | 2 |
Da bo sistem deloval, morate v Arduino naložiti naslednjo skico:
Najprej so nastavljene konstante, ki določajo namen nožic glavne plošče:
const int IRPin=2
Konstanta IRPin pomeni številko pin za vnos iz senzorja, dodeljena ji je vrednost 2.
const int OUTpin=3
Konstanta OUTpin pomeni številko pin za izhod na izvršilni rele, dodeljena ji je vrednost 3.
Razdelek void setup() določa:
- Serial.begin(9600) - hitrost izmenjave z računalnikom;
- pinMode (IRPin, INPUT) – pin 2 je dodeljen kot vhod;
- pinMode (OUTpin, OUTPUT) – pin 3 je dodeljen kot izhod.
V odseku praznine zanke konstante val dodeljena je vrednost vhoda iz senzorja (nič ali ena). Nadalje, odvisno od vrednosti konstante, je izhod 3 visok ali nizek.
Preverjanje delovanja in konfiguracija senzorjev
Pred prvim vklopom sestavljenega senzorja je treba natančno preveriti namestitev. Če napak ne najdemo, se lahko uporabi napetost. V nekaj sekundah po vklopu napajanja je treba preveriti odsotnost lokalnega pregrevanja in dima. Če je "test dima" opravljen, lahko preverite delovanje senzorjev. Senzorji na Schmittovem sprožilcu in Arduinu ne potrebujejo prilagajanja. Potrebno je le simulirati prisotnost predmeta v bližini senzorja (dviganje roke) in nadzorovati spremembo signala na izhodu. Detektor, ki temelji na RF generatorju, zahteva nastavitev začetnega časa generiranja s potenciometrom P1. Začetek nihanj lahko nadzorujete z osciloskopom ali s klikom na rele.
Nalaganje povezave
Če senzor deluje, se lahko nanj priključi obremenitev. Lahko je vhod druge elektronske naprave (piskalnik), pogosto pa je detektor potreben za nadzor osvetlitve. Težava je v tem, da obremenitev izhoda domačega senzorja ne omogoča neposrednega povezovanja celo svetil z nizko močjo. Zato potreben je vmesni ključ v obliki releja.
Preden priključite zaganjalnik, se prepričajte, da kontakti izhodnega releja senzorja omogočajo preklop napetosti 220 voltov. V nasprotnem primeru boste morali namestiti dodaten rele.
Izhod Arduino je tako nizke moči, da ne more neposredno poganjati releja ali zaganjalnika. Potrebovali boste dodaten rele s tranzistorskim stikalom.
Če so bile vse faze montaže in konfiguracije uspešne, lahko senzor trajno namestite, izvedete končno povezavo in uživate v dobro delujoči avtomatizaciji.
