Dispositivi elettronici speciali che rispondono ai movimenti nella gamma dei loro elementi sensibili sono 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 (illuminatori, in particolare). Prima di creare 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 base al principio utilizzato di generazione del segnale di controllo, tutti i sensori di movimento sono suddivisi nei seguenti tipi:
- Ultrasonic Sensitive Elements (US).
- Dispositivi a radiofrequenza (RF).
- Dispositivi a infrarossi (IR).
- Sensori laser
Ciascuno di questi dispositivi utilizza il proprio tipo di radiazione registrata dall'elemento sensibile. La prima varietà risponde al segnale ecografico riflesso da un oggetto in movimento, e la seconda funziona secondo lo stesso principio, ma già nello spettro delle radiofrequenze.
I sensori a infrarossi, a differenza degli altri, non usano il segnale riflesso, ma rilevano una persona o un animale in movimento dalla radiazione termica del loro corpo.
I sensori laser rispondono al segnale riflesso nell'intervallo di lunghezze d'onda corrispondente alla frequenza della pompa.
Secondo il loro scopo, tutti questi prodotti sono suddivisi nei seguenti tipi:
- sicurezza;
- interruttori di illuminazione;
- interruttori per elettrodomestici.
Il primo tipo di sensori ti consente di accendere un potente faretto che illumina le aree protette di fronte alla casa o al garage quando una persona non autorizzata penetra in esse. I modelli del secondo tipo controllano l'illuminazione delle aree di lavoro situate all'interno. Accendono la luce quando una persona si avvicina all'area della raccolta dei rifiuti, per esempio, e si spengono quando lascia. I sensori che controllano il funzionamento degli elettrodomestici vengono attivati quando una persona si avvicina e collega alla rete un bollitore elettrico in cucina o una TV in salotto.
Quando si sceglie un circuito di strumenti sensibili fatto in casa, di solito procedono dalla semplicità della sua implementazione.
Sensori di movimento fatti in casa
I circuiti dei sensori di movimento fai-da-te sono abbastanza semplici da consentire a chiunque di realizzarli a casa. Le più comuni tra gli utenti sono le seguenti opzioni:
- sensore di luce;
- sensore capacitivo;
- dispositivo termico montato sulla base del kit Arduino
Il primo in questo elenco è un dispositivo costituito da una sorgente di luce integrata e una fotocellula a transistor posizionata ad una certa distanza. Quando una persona in movimento attraversa la linea di comunicazione, il raggio di luce viene interrotto, dopodiché l'attuatore viene attivato. Immediatamente dopo, la lampada ad essa collegata si accende. Nei dispositivi del secondo tipo, viene utilizzato il principio di cambiare la capacità di una stanza quando una persona appare in essa. Pertanto, il suo elemento principale è un condensatore distribuito, costituito da strutture capacitive autoprodotte.
Il sensore, assemblato sulla base del costruttore Arduino, viene attivato quando cambia il modello di radiazione termica.
Fallo da solo
L'autoproduzione di un dispositivo sensibile alla luce inizia con la preparazione dello strumento e del materiale necessari. Per costruirlo avrai bisogno di:
- saldatore elettrico;
- dispositivo di misurazione - multimetro;
- bokoreza e pinzette;
- fotocellula a transistor;
- amplificatore operazionale (op amp);
- set di parti: condensatore, resistori e relè RES55;
- un alimentatore pronto che fornisce tensione al circuito.
È inoltre necessario fare scorta di un vecchio puntatore laser, che funge da fonte di un segnale luminoso e una serie di fili.
Una fotocellula può essere realizzata indipendentemente, prendendo come base qualsiasi vecchio transistor (P416, per esempio). Per fare questo, prendi i tronchesi laterali e poi usali per "mordere" il coperchio del transistor, lasciando una piattaforma con tre gambe. Sotto l'influenza della luce, la base cristallina del triodo aperto funzionerà come una fotocellula con una sensibilità leggermente inferiore.
Ordine di assemblaggio
Viene prelevato un alimentatore vecchio ma funzionante da 4,5 a 12 Volt, il connettore di alimentazione viene interrotto da esso. Il rubinetto è formato sotto forma di due conduttori (più e meno), che sono opportunamente saldati nel circuito. È possibile determinare la polarità dell'alimentatore utilizzando un multimetro.
Tutte le operazioni successive si presentano così:
- Dalle parti preparate viene assemblato un semplice schema del ricevitore del raggio luminoso dall'illuminazione laser.
- Lei stessa è collegata alla rete elettrica, per la quale dovrà usare un saldatore.
- La parte assemblata con l'elemento ricevente è collocata in una scatola di dimensioni adeguate; in cui viene tolto il cappuccio dell'elemento fotosensibile.
Al termine delle operazioni di assemblaggio, procedere all'installazione di un sensore fatto in casa e alla sua successiva connessione.
Installazione e collegamento
Un sensore di luce fai-da-te è comodamente integrato nella porta. In questo caso, la persona che entra nella stanza attraverserà necessariamente la linea formata dal raggio del puntatore e dal ricevitore di radiazione luminosa (fotocellula).
Se il sistema si trova all'esterno, il ricevitore collocato in una scatola di plastica durante l'installazione è leggermente oscurato da una visiera improvvisata. A volte viene utilizzato un pezzo di materiale che trasmette la luce per questi scopi, coprendo l'apertura di ricezione nella scatola. L'uso di tali tecniche può ridurre l'influenza di altre fonti di luce riflesse dalle superfici bianche, ad esempio.
L'altezza di installazione del puntatore e del ricevitore interno è selezionata per essere di un metro. Questa disposizione è ottimale per la maggior parte dei membri della famiglia e allo stesso tempo, il dispositivo non funzionerà quando si spostano gli animali. Questa altezza elimina anche la possibilità che un laser penetri negli occhi di un adulto.
Per accendere e far funzionare il circuito, viene utilizzato un relè del tipo RES 55A, il cui avvolgimento viene alimentato con tensione dalla parte esecutiva. L'ordine di funzionamento di un dispositivo fatto in casa:
- Sotto l'influenza di un raggio di luce in uno stato normale (non acceso), una corrente scorre attraverso il fotoresistenza, portando alla sua separazione.
- Una carica si accumula sul condensatore collegato all'uscita, il che crea un certo potenziale sulle sue piastre (il sistema è in equilibrio).
- Quando appare una barriera sotto forma di un uomo, il ricevitore-fotoresistenza si chiude e la carica accumulata sulle piastre scorre attraverso una resistenza collegata in parallelo.
- Ciò porta a una riduzione del potenziale nel punto di controllo dell'op-amp quasi a zero, a seguito della quale viene fornita una tensione a bassa tensione all'avvolgimento del relè.
I contatti del relè chiudono il circuito di alimentazione della lampada, che viene immediatamente alimentato con una tensione di rete di 220 volt. Dopo il passaggio di una persona, il sistema rimarrà invariato fino a quando l'interruttore rimarrà con il pulsante acceso.
Realizzazione e messa a punto di un sensore a microonde
Per la fabbricazione di un sensore a microonde, sarà richiesta esperienza con i dispositivi del generatore ad alta frequenza. Il circuito amatoriale di un generatore di transistor su una struttura di campo viene preso come base. Il ricevitore è realizzato secondo un circuito selettivo del trasformatore con uno stadio chiave sul transistor KT315 caricato su un diodo rivelatore.
Il sistema funziona in questo modo:
- In assenza di un oggetto in movimento, le ampiezze dei segnali del generatore e del ricevitore sono approssimativamente uguali e reciprocamente compensate.
- Per questo motivo, la tensione all'ingresso della chiave e del rivelatore è zero e il relè collegato all'uscita non funziona.
- Quando un bilanciamento del segnale appare nella zona di sensibilità di una persona, il bilanciamento del segnale è disturbato e, di conseguenza, la tensione appare all'uscita del circuito.
- Viene alimentato all'avvolgimento del relè, quando attivato, 220 Volt attraverso i suoi contatti entrano nella 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, il momento del suo funzionamento viene corretto: la sensibilità del circuito.
