4 proste obwody czujnika ruchu wykorzystujące PIR

Alarm czujnika ruchu PIR to urządzenie, które wykrywa promieniowanie podczerwone poruszającego się ciała ludzkiego i uruchamia alarm dźwiękowy.

Słupek zawiera 4 proste obwody czujnika ruchu wykorzystujące wzmacniacz operacyjny i tranzystor. Omówimy również szczegóły wyprowadzeń standardowego czujnika pasywnej podczerwieni (PIR) RE200B.

Nauczymy się:

1. Jak korzystać z czujnika PIR do wykrywania podczerwieni ciała ludzkiego.
2. Jak używać modułu PIR jako pliku Obwód alarmu włamaniowego bezpieczeństwa
3. Jak używać czujnika PIR do włączania świateł po wykryciu obecności człowieka.
4. Jak zastosować PIR do wykrywania obiektu w zastosowaniach przemysłowych

Pierwszy obwód wykorzystuje wzmacniacz operacyjny, podczas gdy drugi projekt współpracuje z pojedynczym tranzystorem i przekaźnikiem do wykrywania promieniowania podczerwonego poruszającego się ciała ludzkiego i aktywowania alarmu aktywowanego przekaźnikiem.

Co to jest PIR

PIR to skrót od Passive Infra Red. Termin „pasywny” oznacza, że ​​czujnik nie bierze czynnego udziału w tym procesie, co oznacza, że ​​sam nie emituje wspomnianych sygnałów podczerwonych, a raczej biernie wykrywa promieniowanie podczerwone pochodzące od ciepłokrwistego zwierzęcia znajdującego się w pobliżu.

Wykryte promieniowanie zamieniane jest na ładunek elektryczny proporcjonalny do wykrytego poziomu promieniowania. Ładunek ten jest następnie dodatkowo wzmacniany przez wbudowany FET i podawany na styk wyjściowy urządzenia, który można zastosować w obwodzie zewnętrznym w celu dalszego wzmocnienia i dla wyzwalanie stopni alarmowych .

Szczegóły pinów PIR

Zdjęcie przedstawia typowy schemat wyprowadzeń czujnika PIR. Zrozumienie pinów jest dość proste i można je łatwo skonfigurować w działający obwód za pomocą następujących punktów:

Jak pokazano na poniższym schemacie, PIN # 3 czujnika powinien być podłączony do masy lub ujemnej szyny zasilania.

Pin nr 1, który odpowiada końcówce „drenu” zasilacza, powinien być podłączony do dodatniego zasilania, które powinno być w idealnym przypadku 5 V DC.

A pin nr 2, który odpowiada przewodowi „źródła” czujnika, musi być połączony z masą poprzez rezystor 47K lub 100K. Ten styk staje się również stykiem wyjściowym z urządzenia, a wykryty sygnał podczerwieni jest przenoszony do wzmacniacza ze styku nr 2 czujnika.

1) Obwód czujnika ruchu ludzi PIR wykorzystujący wzmacniacz operacyjny

W powyższej sekcji poznaliśmy arkusz danych i wyprowadzenia standardowego czujnika PIR teraz przejdźmy dalej i przestudiujmy prostą aplikację dla tego samego:

Pierwszy schemat obwodu PIR do wykrywania poruszających się ludzi pokazano powyżej. Można tu zobaczyć praktyczną implementację wyjaśnionych szczegółów wyprowadzeń.

W obecności ludzkiego promieniowania podczerwonego czujnik wykrywa to promieniowanie i natychmiast przekształca je w drobne impulsy elektryczne, wystarczające do wyzwolenia tranzystora w stan przewodzenia, powodując, że jego kolektor spada.

Plik IC 741 został ustawiony jako komparator gdzie jego pin # 3 jest przypisany jako wejście odniesienia, a pin # 2 jako wejście czujnikowe.

W momencie, gdy kolektor tranzystora spada do niskiego poziomu, potencjał na pinie # 2 układu 741 IC staje się niższy niż potencjał na pinie # 3. To natychmiast sprawia, że ​​wyjście układu scalonego jest wysokie, wyzwalając stopień sterownika przekaźnika składający się z drugiego Tranzystor BC547 i przekaźnik .

Przekaźnik aktywuje i włącza podłączone urządzenie alarmowe.

Kondensator 100 uF / 25 V zapewnia, że ​​przekaźnik pozostanie włączony nawet po wyłączeniu PIR, prawdopodobnie z powodu wyjścia źródła promieniowania.

Omówione powyżej urządzenie PIR jest w rzeczywistości czujnikiem rdzeniowym i może być niezwykle czułe i trudne do optymalizacji. W celu ustabilizowania czułości czujnik powinien być odpowiednio zamknięty w osłonie soczewki Fresnela, co dodatkowo zwiększy radialny zasięg wykrywania.

Jeśli nie masz pewności co do korzystania z odkrytego urządzenia PIR, możesz po prostu wybrać plik gotowy moduł PIR z obiektywem i innymi ulepszeniami, jak opisano poniżej.

2) Czujnik ruchu PIR i obwód alarmu bezpieczeństwa

Poniższy obwód czujnika ruchu PIR można łatwo zbudować przy użyciu poniższej podstawowej konfiguracji i zastosować jako obwód alarmu przeciwkradzieżowego.

Jak pokazano na rysunku, PIR wymaga tylko jednego rezystora 1K, tranzystora i przekaźnika do zewnętrznej konfiguracji. Syrena może być zbudowany w domu lub zakupione gotowe.

Zasilanie 12v może pochodzić z dowolnego zwykłego Obwód SMP 12 V 1 A.

Demo wideo

3) Kolejny prosty obwód alarmowy oparty na PIR

Trzeci pomysł poniżej wyjaśnia prosty PIR obwód alarmowy czujnika ruchu które mogą być używane do włączania świateł lub sygnału alarmowego tylko w obecności człowieka lub intruza.

Jak to działa

Oto prosty obwód, który aktywuje alarm przekaźnika, gdy żywa istota (człowiek) zostanie wykryta przez czujnik PIR. Tutaj PIR oznacza pasywny czujnik podczerwieni. Nie wytwarza żadnego promieniowania podczerwonego wykryć obecność żywej istoty ale z drugiej strony wykrywa uwalniane przez nie promieniowanie podczerwone.

Ten obwód wykorzystuje układ scalony HC-SR501, który jest sercem obwodu. Początkowo, gdy poruszający się obiekt zostanie wykryty przez czujnik, wytwarza on niewielkie napięcie sygnału (zwykle 3,3 wolta ), który jest podawany do bazy tranzystora BC547 przez rezystor kontroli prądu i stąd jego wyjście przechodzi w stan wysoki i załącza przekaźnik.

Bardziej kompleksowy diagram można zwizualizować poniżej:

Okablowanie przekaźnika

Ten przekaźnik można skonfigurować do współpracy z żarówką elektryczną lub lampą lampową, lampką nocną lub czymkolwiek innym, co działa na napięciu 220 VAC.

Obwód ten najczęściej wykorzystywany jest w ogrodach, dlatego w nocy, kiedy idziemy na spacer po ogrodzie, obwód automatycznie włącza światło i pozostaje zapalony do momentu, gdy znajdziemy się w pobliżu czujnika i wyłącza się, gdy się oddalamy z tego miejsca, a tym samym obniżenie kosztów energii elektrycznej.

Oto widok czujnika HC-SR501 z tyłu…

Wyprowadzenia HC-SR501

Widok czujnika PIR z przodu:

Czujnik składa się z dwóch wstępnie ustawionych rezystorów, które można wykorzystać do sterowania czasem opóźnienia i zakresem wykrywania.

Opóźnienie potencjometr można dostosować, aby zdecydować, przez jaki czas światło pozostaje włączone.

Czujnik przy zakupie ma domyślny tryb `` H '', co oznacza, że ​​obwód włącza światło, gdy ktoś porusza się w strefie i pozostaje włączony przez zadany czas i po upływie zadanego czasu, jeśli czujnik może nadal wykrywać ruch , nie wyłącza światła przy braku ruchomego celu, wyłącza światło.

Oto szczegóły techniczne czujnika HC-SR501

1. Zakres napięcia roboczego: od 4,5 V DC do 12 V DC.
2. Aktualny odpływ:<60uA
3. Napięcie wyjściowe: 3,3 V TTL
4. Odległość wykrywania: od 3 do 7 metrów (można regulować)
5. Czas opóźnienia: od 5 do 200 sekund (można regulować)

Jedną z wad czujników PIR jest to, że ich moc jest wysoka, nawet gdy szczur, pies lub inne zwierzę porusza się przed nim i niepotrzebnie zapala się światło.

W zimnych krajach zasięg wykrywania czujnika wzrasta. Ze względu na niską temperaturę promieniowanie podczerwone uwalniane przez ludzi przemieszcza się na większe odległości, powodując niepotrzebne przełączanie świateł.

W przypadku montażu na podwórku, istnieje szansa na zapalenie się światła, gdy przejeżdża samochód, ponieważ promieniowanie emitowane przez gorący silnik samochodu oszukuje czujnik.

LISTA CZĘŚCI:

• D1, D2 - 1N4007,
• C1- 1000 uf, 25 V,
• Q1 - BC547,
• R1 - 10 tys.,
• R2 - 1 tys.,
• L1 - LED (zielona)
• RY1 - Przekaźnik 12V
• T1 - Transformator 0-12V.

Po skompletowaniu obwodu zamknij go w odpowiedniej obudowie i użyj osobnej obudowy na czujnik i podłącz czujnik do obwodu za pomocą długich przewodów tak, aby można było umieścić czujnik w wybranym miejscu jak w ogrodzie, a obwód będzie wewnątrz, aby obwód był chroniony przed warunkami atmosferycznymi.

I pamiętaj, aby użyć osobnej płytki PCB dla przekaźnika.

Nie zapomnij również o zastosowaniu odpowiedniego przekaźnika o prawidłowych wartościach prądu i napięcia. Możesz użyć listwy zaciskowej, która łączy się ze stykami przełączającymi przekaźnika i ułożyć ją tak, jak pokazano na rysunku, aby można było łatwo zmienić urządzenie elektryczne podłączone do styków przekaźnika.

Zastosowanie tych czujników pozwala w znacznym stopniu zaoszczędzić energię elektryczną. Może to również obniżyć rachunki za prąd!

„PROSZĘ OSZCZĘDZAĆ ENERGIĘ NA NASTĘPNĄ GODZINĘ!”

Jeżeli powyższa konstrukcja ruchomej czujki człowieka PIR ma być używana z alarmem i lampą tak, że oba obciążenia działają w nocy, ale alarm tylko w dzień, schemat można zmodyfikować w następujący sposób. Pomysł został zasugerowany przez pana Manjunatha

4) Zastosowanie przemysłowe

Post ilustruje obwód przemysłowego czujnika ruchu wykorzystujący kilka LDR, układ scalony i kilka innych elementów pasywnych. Obwód wyczuwa ruch cylindra, oświetlając odpowiednie diody LED w celu wymaganego wykrywania. Pomysł został zgłoszony przez pana Hasnaina.

Specyfikacja techniczna

Wysłałem Ci prośbę na konto Google, nie jestem pewien, czy otrzymałeś moje wiadomości, czy nie, więc ponownie przesyłam Ci mój problem, pomóż mi będę bardzo wdzięczny, mam nadzieję, że zrozumiesz mój problem i rozwiąż to ...

proszę pana, jest to związane z wykrywaniem ruchu i nie mam wiedzy na temat czujników, jakiego typu powinienem użyć. problem: są dwa poziomy (poziom oznacza wysokość), poziom A i poziom B. wysokość A> wysokość Bi chcę używać czujników na tych poziomach, więc od teraz powiem czujnik A i czujnik B ..

mam dwie lampki sygnalizacyjne CZERWONĄ i ZIELONĄ, jest cylinder, który porusza się z góry na dół, a następnie w dół, w górę itd. najpierw przesunie się z góry na dół i znajdzie się przed czujnikiem A.

(w tym czasie CZERWONA lampka powinna się zaświecić, a ZIELONA zgasnąć), a poruszający się w dół cylinder znajdzie się przed czujnikiem B.

(nie powinno to robić różnicy, tzn. CZERWONY powinien pozostać WŁĄCZONY, a ZIELONY powinien pozostać WYŁĄCZONY).

następnie cylinder zacznie przesuwać się do góry, najpierw odsunie się od czujnika B.

(w tym momencie CZERWONY powinien zgasnąć, a ZIELONY zaświecić się), to poruszanie się w górę cylindra odsunie się od czujnika A

(nie powinno to robić różnicy. to znaczy, e CZERWONY powinien pozostać WYŁĄCZONY, a ZIELONY powinien pozostać WŁĄCZONY) .. następnie ponownie powtórz.

Obwód Z ign

Proponowany pomysł jest dość prosty i można go zrozumieć za pomocą następujących punktów:

Po włączeniu zasilania układ scalony jest resetowany przez kondensator 0,1 uF, dzięki czemu zielona dioda LED zaświeci się jako pierwsza.

W tej pozycji zarówno czujniki sensorA (LDR1), jak i sensorB (LDR2) są w stanie odbierać światła z odpowiednich wiązek lasera skupionych na nich. LDR1 włącza tranzystor BC547, podczas gdy LDR2 robi to samo dla BC557 i utrzymuje go w stanie wyzwolenia.

W związku z powyższym tranzystor BC557 przekazuje napięcie zasilania do pinu nr 14 układu scalonego. Jednak ponieważ LDR1 i BC547 również przewodzą, potencjał ten zostaje uziemiony, a potencjał netto na pinie nr 14 pozostaje na niskim poziomie lub zeru.

Teraz, gdy cylinder obniża się i przechodzi przed LDR1, blokuje wiązkę, powodując wysoki opór LDR1, wyłączając BC547.

Pozwala to napięciu z BC557 na uderzenie w pin # 14, tworząc sekwencję do przodu na wyjściu układu scalonego, co skutkuje zapaleniem czerwonej diody LED i wyłączeniem zielonej diody.

Cylinder kontynuuje swój ruch w dół i przechodzi przed LDR2, blokując jego wiązkę i obniżając jego rezystancję, co uniemożliwia tranzystorowi przewodzenie w taki sposób, że potencjał na pinie nr 14 układu scalonego jest ponownie przełączany z powrotem na zero, jednak to działanie nie ma wpływu układ scalony, ponieważ określono, że ma odpowiadać tylko na dodatnie impulsy.

Następnie cylindry cofają się i zaczynają przesuwać się w górę iw trakcie odblokowują wiązkę LDR2 pozwalając BC557 na przewodzenie, a po raz kolejny dodatni impuls z tranzystora może uderzyć w pin nr 14 układu scalonego powodując przywrócenie poprzedniej sytuacji tj. teraz świeci się zielona dioda LED, a CZERWONA gaśnie. Gdy cylinder przesuwa się za LDR1, BC547 również włącza się, ale nie daje żadnego efektu z tych samych powodów, co wyjaśniono powyżej.

Powyższy cykl wykrywania ruchu powtarza się w odpowiedzi na określony ruch cylindra.

Schemat obwodu

Alarm bezpieczeństwa PIR z efektem opóźnienia

Kiedy PIR jest wyzwalany, BC547 włącza się, co z kolei powoduje włączenie TIP127. Jednak ze względu na obecność kondensatora 220 uF napięcie bazowe emitera tego tranzystora PNP nie jest w stanie szybko osiągnąć wymaganego 0,7 V, a dioda LED nie zapala się, dopóki 220 uF nie zostanie w pełni naładowany.

Kiedy PIR jest wyłączony, 220uF jest w stanie szybko rozładować się przez rezystor 56K, szybko wprowadzając obwód w stan gotowości. Dioda 1N4148 zapewnia, że ​​obwód działa tylko jako opóźnione włączenie obwodu PIR, a nie opóźnione wyłączenie.