4 jednoduché obvody detektora pohybu pomocou PIR

4 jednoduché obvody detektora pohybu pomocou PIR

Alarm PIR pohybového senzora je zariadenie, ktoré detekuje infračervené žiarenie z pohybujúceho sa ľudského tela a spúšťa zvukový alarm.



Príspevok popisuje 4 jednoduché obvody detektora pohybu pomocou operačného zosilňovača a tranzistora. Diskutujeme tiež o detailoch zapojenia štandardného pasívneho infračerveného senzora (PIR) RE200B.

Dozvieme sa:





  1. Ako používať senzorové zariadenie PIR na detekciu infračerveného žiarenia ľudského tela.
  2. Ako používať PIR modul ako a Obvod zabezpečenia proti vlámaniu
  3. Ako používať PIR na zapnutie svetiel, keď je detekovaná prítomnosť človeka.
  4. Ako použiť PIR na detekciu objektu v priemyselných aplikáciách

Prvý obvod využíva operačný zosilňovač, zatiaľ čo druhý návrh pracuje s jediným tranzistorom a relé na detekciu IR žiarenia z pohybujúceho sa ľudského tela a aktiváciu alarmu aktivovaného relé.

Čo je to PIR

PIR je skratka pre Passive Infra Red. Pojem „pasívny“ označuje, že senzor sa aktívne nezúčastňuje procesu, čo znamená, že sám nevydáva uvedené infračervené signály, skôr pasívne detekuje infračervené žiarenie vyžarujúce z teplokrvného zvieraťa v okolí.



Zistené žiarenie sa prevedie na elektrický náboj úmerný zistenej úrovni žiarenia. Tento náboj je potom ďalej zosilnený zabudovaným FET a napájaný na výstupný kolík zariadenia, ktorý sa stáva použiteľným pre externý obvod pre ďalšie zosilnenie a pre spustenie etáp alarmu .

Detaily PIR Pinout

Obrázok zobrazuje typický pinoutový diagram senzora PIR. Porozumieť vývodom je celkom jednoduché a je možné ich ľahko nakonfigurovať na pracovný okruh pomocou nasledujúcich bodov:

skutočné pripojenie PIR zariadenia a interné podrobnosti

Ako je znázornené v nasledujúcom diagrame, PIN # 3 snímača by mal byť pripojený k zemi alebo zápornej lište napájacieho zdroja.

Pin č. 1, ktorý zodpovedá „odtokovej“ svorke dvice, by mal byť pripojený na kladný zdroj, ktorým musí byť ideálne 5V DC.

A pin # 2, ktorý zodpovedá „zdrojovému“ vedeniu snímača, musí byť pripojený k zemi cez rezistor 47K alebo 100K. Tento pin sa tiež stane výstupným pinom zo zariadenia a detegovaný infračervený signál sa prenáša ďalej do zosilňovača z pinu # 2 snímača.

ako spojiť PIR piny s obvodom Vdd, Vss, výstupom

1) Obvod PIR detektora ľudského pohybu pomocou operačného zosilňovača

V predchádzajúcej časti sme sa dozvedeli údajový list a pinouty štandardného PIR snímača teraz poďme ďalej a študujme jednoduchú aplikáciu pre to isté:

Prvý obvodový diagram PIR na snímanie pohybujúcich sa ľudí je uvedený vyššie. Tu je možné vidieť praktickú implementáciu vysvetlených podrobností.

V prítomnosti ľudského infračerveného žiarenia snímač detekuje žiarenie a okamžite ho premieňa na malé elektrické impulzy, ktoré sú dostatočné na spustenie tranzistora vo vedení, čo spôsobí pokles jeho kolektora.

The IC 741 bola nastavená ako komparátor kde jeho pin # 3 je priradený ako referenčný vstup, zatiaľ čo pin # 2 ako snímací vstup.

V okamihu, keď kolektor tranzistora klesne na nízku hodnotu, potenciál na kolíku # 2 na 741 IC sa zníži ako potenciál na kolíku # 3. Toto okamžite zvýši výstup IC, čím sa spustí stupeň budiča relé pozostávajúci z druhého Tranzistor BC547 a relé .

Relé aktivuje a zapne pripojené výstražné zariadenie.

Kondenzátor 100 uF / 25 V zaisťuje, že relé zostane zapnuté aj po deaktivácii PIR, pravdepodobne z dôvodu výstupu zdroja žiarenia.

Vyššie diskutované zariadenie PIR je v skutočnosti jadrovým snímačom a môže byť mimoriadne citlivé a ťažko optimalizovateľné. S cieľom stabilizovať jeho citlivosť by mal byť snímač vhodne uzavretý vo vnútri krytu Fresnelovej šošovky, čo dodatočne zvýši radiálny rozsah detekcie.

Ak si nie ste istí použitím nekrytého zariadenia PIR, môžete jednoducho ísť na a hotový PIR modul s objektívom a ďalšími vylepšeniami, ako je popísané nižšie.

2) PIR detektor pohybu a bezpečnostný poplachový obvod

Nasledujúci obvod snímača pohybu PIR možno ľahko zostaviť pomocou nasledujúceho základného nastavenia a použiť ako a obvod alarmu proti krádeži.

Bezpečnostný obvod PIR pre zabezpečenie proti krádeži

Ako ukazuje obrázok, PIR vyžaduje externú konfiguráciu iba jedného rezistora 1K, tranzistora a relé. Siréna môže byť buď postavené doma alebo zakúpené hotové.

Napájanie 12 V môže byť z ľubovoľného obyčajného zdroja 12V 1 ampér SMP obvod.

Video ukážka

3) Ďalší jednoduchý poplachový obvod založený na PIR

Tretí nápad nižšie vysvetľuje jednoduchý PIR alarmový obvod detektora pohybu ktoré je možné použiť na aktiváciu svetiel alebo výstražný signál, iba za prítomnosti človeka alebo votrelca.

Ako to funguje

Tu je jednoduchý obvod, ktorý aktivuje reléový alarm, keď snímač PIR deteguje živú bytosť (človeka). Tu PIR znamená pasívny infračervený senzor. Neprodukuje žiadne infračervené žiarenie zistiť prítomnosť živej bytosti ale na druhej strane detekuje nimi vydané infračervené žiarenie.

obvod aktivácie jedného tranzistora PIR relé

Tento obvod využíva integrovaný obvod HC-SR501, ktorý je srdcom obvodu. Spočiatku, keď snímač detekuje pohybujúci sa objekt, vytvára malé signálne napätie (zvyčajne 3,3 voltu ), ktorý je napájaný na základňu tranzistora BC547 cez prúdový rezistor, a preto jeho výstup stúpa a zapína relé.

Podrobnejší diagram je možné vizualizovať nižšie:

Obvod snímača pohybu PIC pomocou jedného tranzistora

Reléové vedenie

Toto relé je možné nakonfigurovať na použitie s žiarovkou alebo žiarovkou, nočnou lampou alebo s čímkoľvek iným, čo funguje na 220VAC.

Tento okruh sa väčšinou používa v záhradách, takže v noci, keď ideme na prechádzku do záhrady, okruh automaticky zapne svetlo a zostane svietiť, kým nebudeme v blízkosti snímača, a keď sa vzdialime, vypne sa. z tohto miesta a tým znížiť náklady na elektrinu.

Tu je pohľad zozadu na snímač HC-SR501…

HC-SR501 Pinouts

Detaily prednastavenia modulu PIR

Pohľad spredu na snímač PIR:

Skutočný obraz PIR modulu s fresnelovou šošovkou

Senzor sa skladá z dvoch prednastavených rezistorov, pomocou ktorých je možné riadiť čas oneskorenia a snímací rozsah.

Meškanie potenciometer je možné upraviť tak, aby rozhodovalo o čase, po ktorý zostáva svetlo zapnuté.

Senzor, ktorý je zakúpený, je dodávaný s predvoleným režimom „H“, čo znamená, že obvod zapne svetlo, keď sa niekto pohybuje v zóne, a zostane zapnutý prednastavený čas a po uplynutí nastaveného času, ak snímač dokáže detekovať pohyb. , nevypne svetlo v prípade neprítomnosti pohybujúceho sa terča, vypne svetlo.

Tu sú technické podrobnosti senzora HC-SR501

  1. Rozsah pracovného napätia: 4,5VDC až 12VDC.
  2. Aktuálny odtok:<60uA
  3. Napäťový výstup: 3,3 V TTL
  4. Detekčná vzdialenosť: 3 až 7 metrov (dá sa upraviť)
  5. Čas oneskorenia: 5 až 200 sekúnd (dá sa upraviť)

Jednou z nevýhod PIR snímačov je, že jeho výkon stúpa vysoko, aj keď sa pred ním pohybuje potkan, pes alebo iné zviera a zbytočne zapína svetlo.

V chladných krajinách sa snímací rozsah snímača zvyšuje. V dôsledku nízkej teploty sa infračervené žiarenie uvoľňované ľuďmi prenáša na väčšie vzdialenosti a spôsobuje tak zbytočné prepínanie svetiel.

Ak je nainštalovaný na záhrade, existuje šanca na aktiváciu svetla, keď okolo prechádza auto, pretože žiarenie vyžarované horúcim motorom automobilu klame senzor.

ZOZNAM POLOŽIEK:

  • D1, D2 - 1N4007,
  • C1 - 1 000uf, 25V,
  • Q1 - BC547,
  • R1 - 10 tis.,
  • R2 - 1K,
  • L1 - LED (zelená)
  • RY1 - relé 12V
  • T1 - transformátor 0-12V.
testovaný prototyp obrazu pohybového obvodu PIR

Po dokončení konštrukcie obvodu ho uzavrite do vhodného krytu a použite samostatný kryt pre snímač a pripojte snímač k obvodu pomocou dlhých vodičov, aby ste mohli umiestniť snímač na požadované miesto v záhrade a obvod bude vnútri tak, aby bol obvod chránený pred poveternostnými vplyvmi.

A nezabudnite použiť samostatnú DPS na relé.

Nezabudnite tiež použiť vhodné relé so správnym prúdom a napätím. Môžete použiť svorkovnicu, ktorá sa pripája k spínacím kontaktom relé, a usporiadať ju tak, ako je to znázornené na obrázku, aby ste mohli ľahko zmeniť elektrické zariadenie pripojené k kontaktom relé.

usporiadanie relé pre PIR snímač

Využitie týchto senzorov výrazne šetrí elektrickú energiu. Mohlo by to tiež znížiť vaše účty za elektrinu!

„ŠETRTE ENERGIU NA ĎALŠIE HODINU!“

Ak je vyššie uvedená koncepcia pohyblivého detektora človeka PIR určená na použitie s alarmom a lampou tak, že záťaž pracuje počas noci, ale alarm iba cez deň, potom je možné schému upraviť nasledujúcim spôsobom. Túto myšlienku navrhol pán Manjunath

LDR riadený PIR

4) Priemyselné použitie

Príspevok ilustruje obvod priemyselného snímača pohybu využívajúci pár LDR, IC a niekoľko ďalších pasívnych komponentov. Obvod sníma pohyb valca osvetľujúceho príslušné LED diódy pre požadovanú detekciu. Túto myšlienku požadoval pán Hasnain.

Technické špecifikácie

Poslal som vám žiadosť na účet Google, nie som si istý, či ste dostali moje správy, alebo nie, takže vám sem znova posielam môj problém, pomôžte mi, budem vám veľmi vďačný, dúfam, že môj problém pochopíte a vyriešiť to ...

pane, súvisí to so snímaním pohybu a nemám žiadne znalosti o senzoroch, o tom, aký typ by som mal používať..problém: existujú dve úrovne (úroveň znamená výšku), úroveň A a úroveň B. výška A> výška Bi chcem používať senzory na týchto úrovniach, takže odteraz poviem senzor A a senzor B ..

Mám dve kontrolky ČERVENÉ a ZELENÉ. Valec sa pohybuje zhora nadol a potom nadol hore atď. Najprv sa bude pohybovať zhora nadol a bude prichádzať pred snímač A.

(v tomto okamihu by sa malo rozsvietiť ČERVENÉ svetlo a ZELENÉ by sa malo VYPNÚŤ) a pohyb valca smerom nadol sa dostane pred snímač B.

(toto by nemalo robiť žiadny rozdiel, i, e ČERVENÉ by malo zostať ZAPNUTÉ a ZELENÉ by malo zostať VYPNUTÉ).

potom sa valec začne pohybovať nahor, najskôr sa bude pohybovať od snímača B.

(v tomto okamihu by mala ČERVENÁ VYPNÚŤ a ZELENÁ zapnúť), potom sa pohybom valca smerom hore pohne od snímača A,

(toto by nemalo robiť žiadny rozdiel. i, e ČERVENÉ by malo zostať VYPNUTÉ a ZELENÉ by malo zostať ZAPNUTÉ) .. potom znova opakujte.

Okruh Z ign

Navrhovaná myšlienka je celkom jasná a je možné ju pochopiť pomocou nasledujúcich bodov:

Keď je napájanie ZAPNUTÉ, IC sa resetuje cez kondenzátor 0,1 uF, čím sa zabezpečí, že sa najskôr rozsvieti zelená LED.

V tejto polohe sú senzory A (LDR1) aj B (LDR2) schopné prijímať svetlá z príslušných laserových lúčov zameraných na ne. LDR1 zapne tranzistor BC547, zatiaľ čo LDR2 urobí to isté pre BC557 a nechá ho spustené.

Vďaka vyššie uvedeným akciám tranzistor BC557 prenáša napájacie napätie na pin # 14 IC. Pretože však LDR1 ad BC547 tiež vedú, tento potenciál sa uzemní a čistý potenciál na kolíku # 14 zostáva na logicky nízkej alebo nulovej hodnote.

Teraz, keď sa valec sklopí a prichádza pred LDR1, blokuje lúč, vďaka čomu je vysoký odpor LDR1, čím sa vypne BC547.

To umožňuje, aby napätie z BC557 zasiahlo pin # 14 a na výstupe IC vytvorilo postupnú sekvenciu, čo má za následok rozsvietenie červenej LED a vypnutie zelenej LED.

Valec pokračuje v pohybe nadol a prichádza pred LDR2, ktorý blokuje jeho lúč a znižuje jeho odpor, čo zastaví vedenie tranzistora tak, že potenciál na kolíku # 14 IC sa opäť prepne späť na nulu, avšak táto akcia nemá vplyv IC, pretože je špecifikované, že reaguje iba na pozitívne impulzy.

Ďalej sa valce vrátia a začnú sa pohybovať smerom hore a v priebehu odblokovania lúča LDR2 umožňujúcemu vedenie BC557, a opäť môže pozitívny impulz z tranzistora zasiahnuť IC pin # 14, čo vedie k obnoveniu predchádzajúcej situácie, tj. teraz sa rozsvieti zelená LED a ČERVENÁ zhasne. Keď sa valec pohybuje okolo LDR1, zapne sa aj BC547, ale z rovnakých dôvodov, ktoré sú vysvetlené vyššie, neprináša žiadny efekt.

Vyššie uvedený cyklus detekcie pohybu sa neustále opakuje v reakcii na zadaný pohyb valca.

Schéma zapojenia

PIR snímač pohybu pre riadenie priemyselných strojov

Bezpečnostný alarm PIR s oneskoreným účinkom

Keď sa spustí PIR, BC547 sa zapne, čo následne vyzve TIP127 k zapnutiu. Avšak kvôli prítomnosti kondenzátora 220uF nie je napätie základného emitoru tohto tranzistora PNP schopné rýchlo dosiahnuť požadovaných 0,7V a kontrolka LED sa nerozsvieti, kým nie je 220uF úplne nabité.

Keď je PIR vypnutý, 220uF je schopný rýchlo sa vybiť cez 56K rezistor, čím sa obvod rýchlo prepne do pohotovostnej polohy. Dióda 1N4148 zaisťuje, že obvod funguje iba ako obvod oneskorenia ON PIR a nie ako oneskorenie OFF.

PIR s alarmom oneskorenia zapnutia


Predchádzajúce: Automatický stabilizátor napätia 5 KVA až 10 KVA - 220 voltov, 120 voltov Ďalej: Ako funguje relé - Ako pripojiť rozpojovacie, rozpojovacie kolíky