Ειδικές ηλεκτρονικές συσκευές που ανταποκρίνονται στην κίνηση στο εύρος του ευαίσθητου στοιχείου τους είναι όλο και πιο δημοφιλείς στους απλούς καταναλωτές. Με τη βοήθειά τους, είναι δυνατή όχι μόνο η προστασία σημαντικών αντικειμένων από μη εξουσιοδοτημένα άτομα, 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 σχέδια για την ένταξή τους.
Τύποι αισθητήρων
Σύμφωνα με τη χρησιμοποιούμενη αρχή της παραγωγής σήματος ελέγχου, όλοι οι αισθητήρες κίνησης χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους:
- Υπερηχητικά ευαίσθητα στοιχεία (ΗΠΑ).
- Συσκευές ραδιοσυχνοτήτων (RF).
- Υπέρυθρες συσκευές (IR).
- Αισθητήρες λέιζερ
Κάθε μία από αυτές τις συσκευές χρησιμοποιεί τον δικό της τύπο ακτινοβολίας που καταγράφεται από το ευαίσθητο στοιχείο. Η πρώτη ποικιλία ανταποκρίνεται στο σήμα υπερήχων που αντανακλάται από ένα κινούμενο αντικείμενο και η δεύτερη λειτουργεί σύμφωνα με την ίδια αρχή, αλλά ήδη στο φάσμα ραδιοσυχνοτήτων.
Οι αισθητήρες υπερύθρων, σε αντίθεση με τους άλλους, δεν χρησιμοποιούν το ανακλώμενο σήμα, αλλά ανιχνεύουν ένα κινούμενο άτομο ή ζώο από τη θερμική ακτινοβολία του σώματός τους.
Οι αισθητήρες λέιζερ ανταποκρίνονται στο ανακλώμενο σήμα στο εύρος μήκους κύματος που αντιστοιχεί στη συχνότητα της αντλίας.
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 ανάβετε ένα ισχυρό προβολέα που φωτίζει προστατευμένες περιοχές μπροστά από το σπίτι ή το γκαράζ όταν εισέρχεται ένα μη εξουσιοδοτημένο άτομο. Τα μοντέλα του δεύτερου τύπου ελέγχουν τον φωτισμό των χώρων εργασίας που βρίσκονται σε εσωτερικούς χώρους. Ανάβουν το φως όταν ένα άτομο πλησιάζει στην περιοχή της συλλογής σκουπιδιών, για παράδειγμα, και σβήνει όταν φεύγει. Οι αισθητήρες που ελέγχουν τη λειτουργία των οικιακών συσκευών ενεργοποιούνται όταν ένα άτομο πλησιάζει και συνδέεται στο δίκτυο με ηλεκτρικό βραστήρα στην κουζίνα ή τηλεόραση στο σαλόνι.
Όταν επιλέγετε ένα σπιτικό ευαίσθητο κύκλωμα οργάνων, συνήθως προχωρούν από την απλότητα της εφαρμογής του.
Σπιτικοί αισθητήρες κίνησης
Τα κυκλώματα αισθητήρα κίνησης DIY είναι αρκετά απλά, ώστε ο καθένας να μπορεί να τα κάνει στο σπίτι. Οι πιο συχνές μεταξύ των χρηστών είναι οι ακόλουθες επιλογές:
- αισθητήρας φωτός;
- χωρητικός αισθητήρας;
- συσκευή θερμότητας συναρμολογημένη με βάση το κιτ Arduino
Η πρώτη σε αυτήν τη λίστα είναι μια συσκευή που αποτελείται από μια ολοκληρωμένη 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 η λυχνία που συνδέεται με αυτήν. 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 της θερμικής ακτινοβολίας.
Κάντο μόνος σου
Η αυτοπαραγωγή μιας ευαίσθητης στο φως συσκευής ξεκινά με την προετοιμασία του απαραίτητου οργάνου και υλικού. Για να το φτιάξετε θα χρειαστείτε:
- ηλεκτρικό κολλητήρι;
- συσκευή μέτρησης - πολύμετρο;
- μποκορέζα και λαβίδα
- τρανζίστορ φωτοκύτταρο;
- λειτουργικός ενισχυτής (op amp)
- σετ ανταλλακτικών: πυκνωτής, αντιστάσεις και ρελέ RES55.
- μια έτοιμη μονάδα τροφοδοσίας που παρέχει τάση στο κύκλωμα.
Είναι επίσης απαραίτητο να αποθηκεύσετε έναν παλιό δείκτη λέιζερ, ο οποίος χρησιμεύει ως πηγή ενός φωτεινού σήματος και ενός συνόλου καλωδίων.
Ένα φωτοκύτταρο μπορεί να κατασκευαστεί ανεξάρτητα, λαμβάνοντας ως βάση οποιοδήποτε παλιό τρανζίστορ (για παράδειγμα P416). Για να το κάνετε αυτό, πάρτε τους πλευρικούς κόπτες και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε τους για να «δαγκώσετε» το κάλυμμα τρανζίστορ, αφήνοντας μια πλατφόρμα με τρία πόδια. Υπό την επίδραση του φωτός, η κρυσταλλική βάση της ανοιγμένης τριόδου θα λειτουργήσει ως φωτοκύτταρο με ελαφρώς χαμηλότερη ευαισθησία.
Παραγγελία συναρμολόγησης
Μια παλιά, αλλά λειτουργούσα τροφοδοσία από 4,5 έως 12 Volts, ο σύνδεσμος τροφοδοσίας διακόπτεται από αυτό. Η βρύση διαμορφώνεται με τη μορφή δύο αγωγών (συν και πλην), οι οποίοι προσκολλούνται εύκολα στο κύκλωμα. Μπορείτε να προσδιορίσετε την πολικότητα του τροφοδοτικού χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο.
Όλες οι επόμενες λειτουργίες μοιάζουν με αυτό:
- Από τα έτοιμα μέρη, συναρμολογείται ένα απλό σχήμα του δέκτη της δέσμης φωτός από το φωτισμό λέιζερ.
- Η ίδια συνδέεται με το τροφοδοτικό, για το οποίο θα πρέπει να χρησιμοποιήσει κολλητήρι.
- Το συναρμολογημένο τμήμα με το στοιχείο λήψης τοποθετείται σε ένα κουτί κατάλληλου μεγέθους. όπου βγαίνει το καπάκι του φωτοευαίσθητου μέλους.
Μετά την ολοκλήρωση των εργασιών συναρμολόγησης, προχωρήστε στην εγκατάσταση ενός σπιτικού αισθητήρα και της επακόλουθης σύνδεσής του.
Εγκατάσταση και σύνδεση
Ένας αισθητήρας φωτός do-it-yourself είναι πιο βολικά ενσωματωμένος στην πόρτα. Σε αυτήν την περίπτωση, το 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 κατά την εγκατάσταση σκιάζεται ελαφρώς από ένα αυτοσχέδιο κάλυμμα. Μερικές φορές ένα κομμάτι υλικού μετάδοσης φωτός χρησιμοποιείται για αυτούς τους σκοπούς, 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 εσωτερικού δέκτη επιλέγεται να είναι ένα μέτρο. Αυτή η ρύθμιση είναι η βέλτιστη για τα περισσότερα μέλη της οικογένειας και ταυτόχρονα, η συσκευή δεν θα λειτουργεί όταν μετακινείτε ζώα. Αυτό το ύψος εξαλείφει επίσης την πιθανότητα εισόδου λέιζερ στα μάτια ενός ενήλικα.
Για να ενεργοποιήσετε και να ενεργοποιήσετε το κύκλωμα, χρησιμοποιείται ένα ρελέ τύπου RES 55A, του οποίου η περιέλιξη τροφοδοτείται με τάση από το εκτελεστικό μέρος. Η εντολή λειτουργίας μιας σπιτικής συσκευής:
- Υπό την επίδραση μιας δέσμης φωτός σε κανονική κατάσταση (δεν είναι ενεργοποιημένη), ένα ρεύμα ρέει μέσω του φωτοαντιστάτη, οδηγώντας στον διαχωρισμό του.
- Μια φόρτιση συσσωρεύεται στον πυκνωτή που είναι συνδεδεμένος στην έξοδο, ο οποίος δημιουργεί ένα ορισμένο δυναμικό στις πλάκες του (το σύστημα βρίσκεται σε ισορροπία).
- Όταν ένα φράγμα εμφανίζεται με τη μορφή ενός ανθρώπου, ο δέκτης-φωτοαντίσταση αντιστοιχεί και το φορτίο που συσσωρεύεται στις πλάκες ρέει μέσω μιας παράλληλης συνδεδεμένης αντίστασης.
- Αυτό οδηγεί σε μείωση του δυναμικού στο σημείο ελέγχου του op-amp σχεδόν στο μηδέν, ως αποτέλεσμα της οποίας παρέχεται τάση χαμηλής τάσης στην περιέλιξη του ρελέ.
Οι επαφές ρελέ κλείνουν το κύκλωμα τροφοδοσίας του λαμπτήρα, το οποίο τροφοδοτείται αμέσως με τάση δικτύου 220 βολτ. Μετά το πέρασμα ενός ατόμου, το σύστημα θα παραμείνει αμετάβλητο όσο ο διακόπτης παραμένει με το κουμπί ενεργοποιημένο.
Δημιουργία και συντονισμός αισθητήρα μικροκυμάτων
Για την κατασκευή αισθητήρα μικροκυμάτων, απαιτείται εμπειρία με συσκευές γεννήτριας υψηλής συχνότητας. Το ερασιτεχνικό κύκλωμα μιας γεννήτριας τρανζίστορ σε μια δομή πεδίου λαμβάνεται ως βάση. Ο δέκτης κατασκευάζεται σύμφωνα με ένα επιλεκτικό κύκλωμα μετασχηματιστή με βασικό στάδιο στο τρανζίστορ KT315 φορτωμένο σε δίοδο ανιχνευτή.
Το σύστημα λειτουργεί ως εξής:
- Ελλείψει κινούμενου αντικειμένου, τα πλάτη των σημάτων της γεννήτριας και του δέκτη είναι περίπου ίσα και αμοιβαία αντισταθμίζονται.
- 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.
- Όταν εμφανίζεται μια ισορροπία σήματος στη ζώνη ευαισθησίας ενός ατόμου, η ισορροπία σήματος διαταράσσεται και, ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται τάση στην έξοδο του κυκλώματος.
- Τροφοδοτείται στο τύλιγμα του ρελέ, όταν ενεργοποιείται, 220 Volt μέσω των επαφών του εισέρχονται 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 λειτουργίας του - η ευαισθησία του κυκλώματος.
