Sensori di movimento fatti in casa per accendere le luci
Il sensore di movimento può essere acquistato presso il negozio. Ma se hai del tempo libero, poche abilità e conoscenze, puoi creare tu stesso un sensore del genere. Ciò farà risparmiare denaro e fornirà un piacevole passatempo per la creatività tecnica.
Quale sensore può essere realizzato indipendentemente
Esistono diversi tipi di sensori di movimento e ogni tipo, in linea di principio, può essere realizzato in modo indipendente. Ma i sensori a ultrasuoni ea radiofrequenza sono difficili da produrre, richiedono abilità e strumenti speciali per la regolazione. Pertanto, è più facile produrre sensori capacitivi e di tipo a infrarossi.
Dispositivi e materiali
Per realizzare un rilevatore di movimento avrai bisogno di:
- saldatore e materiali di consumo;
- fili di collegamento;
- piccolo strumento di lavorazione dei metalli;
- multimetro.
Avrai anche bisogno di una breadboard per realizzare il sensore.Ed è anche bello avere un oscilloscopio per monitorare le prestazioni di un dispositivo basato su un generatore RF.
sensore di tipo capacitivo
Questi sensori rispondono ai cambiamenti nella capacità elettrica. In Internet, nella vita di tutti i giorni, e anche nella documentazione tecnica, viene spesso utilizzato il termine erroneo “sensore volumetrico”. Questo concetto è nato a causa di un'errata associazione tra capacità geometrica e volume. Infatti, il sensore risponde alla capacità elettrica dello spazio. Il volume, come parametro geometrico, non gioca alcun ruolo qui.
Il sensore di movimento è davvero fai-da-te. Un semplice relè capacitivo può essere assemblato su un solo chip. Per costruire il sensore è stato utilizzato un trigger Schmitt K561TL1. L'antenna è un filo o un'asta lunga diverse decine di centimetri, o un'altra struttura conduttiva di dimensioni simili (rete metallica, ecc.). Quando una persona si avvicina, la capacità tra il pin e il pavimento aumenta, la tensione sui pin 1.2 del microcircuito aumenta. Quando viene raggiunta la soglia, il trigger "si ribalta", il transistor si apre attraverso l'elemento buffer D1 / 2 e alimenta il carico. Potrebbe essere un relè a bassa tensione.
Lo svantaggio di sensori così semplici è una sensibilità insufficiente. Per il suo funzionamento, è necessario che una persona si trovi a una distanza di diverse decine o addirittura unità di centimetri dall'antenna. I circuiti con un generatore RF sono più sensibili, ma sono più complicati. Anche le parti di avvolgimento possono essere un problema. Nella maggior parte dei casi, dovrai realizzarli da solo.
Il vantaggio di questo circuito è la possibilità di utilizzare un trasformatore già pronto da un ricevitore a transistor ST1-A.È incluso nel circuito del generatore (induttivo "a tre punti") sul transistor VT1. Il resistore R1 regola la profondità del feedback, ottenendo la comparsa di oscillazioni. Le oscillazioni nel generatore vengono trasformate nell'avvolgimento III, rettificato dal diodo VD1. La tensione rettificata apre il transistor VT2, fornisce un potenziale positivo all'elettrodo di controllo del tiristore. Il tiristore, aprendosi, eccita il relè K1, i cui contatti possono essere utilizzati per collegare un allarme.
L'antenna è un pezzo di filo lungo circa 0,5 metri. Quando una persona si avvicina (a una distanza di 1,5-2 metri), la capacità introdotta dal suo corpo nel circuito del generatore interrompe le oscillazioni. La tensione sull'avvolgimento III scompare, il transistor si chiude, il tiristore si spegne, il relè è diseccitato.
Assemblaggio del rivelatore
Per assemblare un sensore fatto in casa, puoi realizzare un circuito stampato. Ad esempio, il metodo LUT. La tecnologia è semplice e facile da padroneggiare. Ma se la fabbricazione del sensore è una tantum, non ha senso perdere tempo con gli esperimenti. La soluzione migliore sarebbe utilizzare un circuito stampato breadboard.
Si tratta di una scheda con fori metallizzati con passo standard, in cui è possibile saldare componenti elettronici. Il collegamento al circuito avviene saldando i conduttori nei punti corrispondenti.
Puoi anche utilizzare una breadboard senza saldatura, ma l'affidabilità delle connessioni su di essa è molto inferiore. È meglio lasciare questa opzione per la sperimentazione e l'affinamento dell'arte dei circuiti.
Controllo dello stato di salute dei componenti elettronici
Prima di tutto, è necessario ispezionare le parti selezionate.Se non erano in uso, non ci sono tracce di saldatura e non ci sono danni meccanici, quindi ulteriori verifiche non hanno molto senso. La probabilità che i componenti funzionino è del 99%.. Altrimenti, è una buona idea controllare i dettagli:
- i resistori sono chiamati con un multimetro: dovrebbe mostrare la resistenza nominale (tenendo conto della classe di precisione del resistore);
- anello delle parti di avvolgimento per l'assenza di interruzione;
- i piccoli condensatori con un tester possono essere controllati solo per l'assenza di un cortocircuito;
- i condensatori di grandi dimensioni possono essere controllati con un multimetro a quadrante nella modalità di test di resistenza: la freccia dovrebbe spostarsi a destra e quindi tornare lentamente a zero (a sinistra);
- i diodi vengono controllati con un tester nella modalità di test dei diodi: in una posizione la resistenza dovrebbe essere infinita, nell'altra il multimetro mostrerà un valore (a seconda del tipo di diodo);
- i transistor bipolari vengono testati nella stessa modalità di due diodi: tra la base e il collettore e tra la base e l'emettitore.
Importante! I transistor ad effetto di campo con giunzione p-n (KP305, ecc.) vengono controllati allo stesso modo (gate-source, gate-drain), ma il multimetro mostrerà una certa resistenza tra drain e source (infinito per uno bipolare).
I microcircuiti non possono essere controllati con un multimetro.
Marcatura e rifilatura della tavola
Inoltre, tutti i componenti devono essere posizionati sulla scheda in modo tale da ottimizzare i collegamenti futuri. Per fare ciò, devono essere posizionati in un angolo o vicino a un lato. Quindi traccia delle linee, rimuovi gli elementi e taglia l'eccesso.Questo può essere omesso, ma la scheda occuperà più spazio e richiederà una custodia più grande (e sarà necessaria se il rilevatore è installato all'esterno).
I bordi della tavola devono essere elaborati con un file. Non influisce sulle prestazioni, ma ha un aspetto migliore.
Quindi le parti vengono reinserite, saldate nei fori e collegate con conduttori secondo lo schema.
Il video mostra come realizzare un sensore di movimento per accendere la luce dal modulo per arduino.
Sensore a infrarossi e Arduino
Puoi realizzare un buon sensore di movimento sulla piattaforma Arduino. Il "costruttore" elettronico include un modulo sensore PIR HC-SR501. Include un rilevatore a infrarossi che risponde a distanza alle variazioni di temperatura con un controller.
Il modulo è completamente compatibile con la scheda principale ed è collegato ad essa con tre fili.
| Uscita modulo IR | GND | VCC | FUORI |
| Pinout Arduino Uno | GND | +5V | 2 |
Per far funzionare il sistema, è necessario caricare il seguente sketch su Arduino:
Innanzitutto, vengono impostate le costanti che determinano lo scopo dei pin della scheda principale:
const int IRPin=2
La costante IRPin indica il numero di pin per l'input dal sensore, gli viene assegnato il valore 2.
const int OUTpin=3
La costante OUTpin indica il numero di pin per l'uscita al relè esecutivo, ad essa viene assegnato il valore 3.
La sezione void setup() imposta:
- Serial.begin(9600) - velocità di scambio con il computer;
- pinMode(IRPin, INPUT) – il pin 2 è assegnato come ingresso;
- pinMode(OUTpin, OUTPUT) – il pin 3 è assegnato come uscita.
Nella sezione del ciclo vuoto della costante val viene assegnato il valore dell'ingresso dal sensore (zero o uno). Inoltre, a seconda del valore della costante, l'uscita 3 appare alta o bassa.
Verifica delle prestazioni e configurazione dei sensori
Prima di accendere per la prima volta il sensore assemblato, è necessario controllare attentamente l'installazione. Se non vengono rilevati errori, è possibile applicare la tensione. Entro pochi secondi dall'accensione, è necessario verificare l'assenza di surriscaldamento locale e fumo. Se il "test fumo" viene superato, è possibile verificare le prestazioni dei sensori. I sensori sul trigger Schmitt e Arduino non richiedono regolazioni. È solo necessario simulare la presenza di un oggetto vicino al sensore (alzando una mano) e controllare la variazione del segnale in uscita. Un rivelatore basato su un generatore RF richiede l'impostazione dell'ora di inizio della generazione tramite il potenziometro P1. È possibile controllare l'inizio delle oscillazioni con un oscilloscopio o facendo clic su un relè.
Carica connessione
Se il sensore è operativo, è possibile collegarvi un carico. Può essere l'ingresso di un altro dispositivo elettronico (segnale acustico), ma spesso il rilevatore è necessario per controllare l'illuminazione. Il problema è che la capacità di carico dell'uscita di un sensore fatto in casa non consente di collegare direttamente anche lampade a bassa potenza. Ecco perchè è richiesta una chiave intermedia sotto forma di relè.
Prima di collegare l'avviatore, assicurarsi che i contatti del relè di uscita del sensore consentano di commutare la tensione di 220 volt. In caso contrario, dovrai installare un relè aggiuntivo.
L'uscita Arduino ha una potenza così bassa che non può pilotare direttamente un relè o un avviatore. Avrai bisogno di un relè aggiuntivo con un interruttore a transistor.
Se tutte le fasi di montaggio e configurazione sono andate a buon fine, puoi installare il sensore in modo permanente, effettuare il collegamento finale e goderti l'automazione ben funzionante.
