Pierwszy czujnik ruchu został wynaleziony na początku lat pięćdziesiątych przez Samuela Bango i był to alarm antywłamaniowy. Zastosował podstawy radaru do fal ultradźwiękowych - częstotliwości do wykrywania ognia lub złodzieja oraz tego, czego ludzie nie słyszą. Detektor ruchu Samuel działa na zasadzie efektu Dopplera. Obecnie większość czujek ruchu działa na zasadzie detektora Samuela Bango. Czujniki podczerwieni i czujniki mikrofalowe mogą wykrywać ruch na podstawie zmian emitowanych przez nie częstotliwości.

Czujki ruchu znajdują zastosowanie jako systemy bezpieczeństwa w bankach, biurach i galeriach handlowych, a także jako sygnalizatory włamania i napadu w domu. Przeważające czujniki ruchu mogą powstrzymać poważne wypadki poprzez wykrywanie osób znajdujących się w bliskiej odległości od czujnika. Czujniki ruchu możemy obserwować w galeriach handlowych czy sklepach z automatycznymi drzwiami. Głównym elementem obwodu czujnika ruchu jest podwójny czujnik odbiciowy na podczerwień lub dowolny inny czujnik wykrywający.

Czujnik ruchu

Rodzaje czujników ruchu

Czujnik ruchu to urządzenie wykrywające ruch ludzi lub poruszających się obiektów i przekazujące odpowiednie wyjście do sterownika głównego. Ogólnie rzecz biorąc, czujniki ruchu wykorzystują różne czujniki, takie jak czujniki podczerwieni, czujniki ultradźwiękowe, czujniki mikrofalowe i pasywny czujnik podczerwieni. Te czujniki wykrywania ruchu są wymienione poniżej.

1. Pasywny czujnik podczerwieni (PIR)

Czujnik PIR

Czujniki PIR wykrywają ciepło ciała osoby, gdy znajduje się ona w bliskiej odległości. Te czujniki są małe, o małej mocy, niedrogie i łatwe w użyciu. Z tych powodów czujniki PIR są powszechnie stosowane w gadżetach, sprzęcie AGD, przedsiębiorstwach, przemyśle itp. PIR daje wyjście cyfrowe po wykryciu ruchu. Składa się z czujnika piroelektrycznego, który wykrywa promieniowanie podczerwone emitowane przez ludzi.

2. Czujniki ultradźwiękowe

czujniki ultradźwiękowe

Generalnie czujniki ultradźwiękowe nazywane są również przetwornikami, a te czujniki są używane do pomiaru odbicia poruszającego się obiektu. Kiedy do przetwornika ultradźwiękowego przyłożone jest napięcie w postaci impulsu elektrycznego, wibruje on z określonym widmem częstotliwości i wytwarza fale dźwiękowe. Kiedy jakakolwiek przeszkoda znajdzie się w widmie czujnika ultradźwiękowego, wówczas fale dźwiękowe odbijają się z powrotem (echo), a proces generuje impuls elektryczny. Stąd ruch obiektu jest wykrywany za pomocą tych wzorów echa.

3. Czujniki podczerwieni

Czujnik podczerwieni

Czujnik podczerwieni to urządzenie elektroniczne, które emituje lub wykrywa promieniowanie podczerwone, aby wykryć aspekty jego tła. Składa się ze źródła IR LED, które emituje światło z określone długości fal IR . Ta szczególna częstotliwość wiązki IR jest odbierana przez obwód detektora, który również składa się z elementu optycznego skupiającego promieniowanie podczerwone, a także ograniczającego odpowiedź widmową.

Obwód czujnika ruchu

Obwód czujnika ruchu można zrealizować za pomocą różnych kontrolerów, takich jak timery 555, mikrokontrolery itp., Oraz używając różnych czujniki jak czujniki IR, PIR i omówione powyżej czujniki ultradźwiękowe.

Obwód czujnika ruchu z zegarem

Czujnik ruchu składa się z dwóch sekcji: nadajnika i odbiornika. W sekcji nadajnika zastosowano timer 555 oraz czujniki podczerwieni, natomiast fototranzystor, kolejny zegar 555 i alarm są używane w sekcji odbiornika. W sekcji nadajnika czujnik podczerwieni generuje wiązkę o wysokiej częstotliwości, a częstotliwość ta zależy od stałej RC timera. W sekcji odbiornika a fototranzystor przewodzenie umożliwia układowi timera generowanie alarmu przez określony czas, który również zależy od stałej RC.

schemat blokowy czujnika ruchu

obwód czujnika ruchu

W celu wykrycia ruchu dowolnego obiektu czujnik podczerwieni i fototranzystory są umieszczone w taki sposób, że wiązka emitowana przez diodę podczerwieni w kierunku tranzystora zostaje zasłonięta. W sekcji nadajnika czujnik podczerwieni wytwarza wiązkę o wysokiej częstotliwości 5 kHz za pomocą timera 555, który jest ustawiony na niestabilność multi-wibratora, a częstotliwość wytwarzana przez czujnik w nadajniku jest odbierana przez fototranzystor.

Gdy nie ma przerwy między czujnikiem podczerwieni a fototranzystorem, częstotliwość będzie w jednej fazie, a zatem obwód ten nie będzie dawał żadnego wyjścia po stronie odbiornika. Gdy występuje zakłócenie między czujnik podczerwieni i fototranzystor, częstotliwość wykryta przez tranzystor będzie miała inną fazę. To wyzwalanie powoduje, że zegar wydaje brzęczący dźwięk. W ten sposób można zaprojektować alarm czujnika ruchu dla kilku zastosowań.

Detekcja ruchu przez mikrokontroler

Ten obwód wykorzystuje mikrokontroler jako główny kontroler podobny do timera w powyższym projekcie. System ten wykorzystuje również czujnik ultradźwiękowy do wykrywania ruchu dowolnego obiektu. Jak omówiliśmy powyżej, czujnik ultradźwiękowy wykrywa obiekt za pomocą fal dźwiękowych o określonej częstotliwości widmowej. To wykrywanie obiektów przez czujnik ultradźwiękowy jest zaimplementowany w tym projekcie do obsługi pistoletu drzwiowego poprzez odpowiednie zaprogramowanie mikrokontrolera.

wykrywanie ruchu przez mikrokontroler

Gdy ruch obiektu zostanie wykryty przez czujnik ultradźwiękowy, który działa z częstotliwością dźwięku 40 MHz, przekazuje on sygnały do mikrokontrolera jako sygnał przerwania. Otrzymując ten sygnał, mikrokontroler wysyła sygnały sterujące do obwodu tranzystora, aby sterować pistoletem drzwiowym. Z tym ultradźwiękowe wykrywanie ruchu , zamiast pistoletu można obsługiwać kilka obciążeń, takich jak lampy, wentylatory i inne urządzenia.

Zastosowania obwodu wykrywania ruchu

Detekcja ruchu może być stosowana w:

Biura, banki, centra handlowe i systemy alarmowe w domach.
Automatyczna kontrola światła i maszyny liczące.
Wiele systemów, takich jak systemy automatyki domowej, energooszczędne systemy i systemy sterowania oraz systemy automatycznego otwierania drzwi

Tym samym artykuł kończy krótki opis, wyjaśnienie i informacje o obwodzie czujnika ruchu i jego zasadach działania. Mamy nadzieję, że masz lepszą koncepcję i zrozumienie czujnika ruchu, a ponadto wszelkie pytania dotyczące tego artykułu lub projekt sterowany dotykiem s, podziel się swoimi opiniami na temat tego artykułu w sekcji komentarzy poniżej.

Kredyty fotograficzne