4 простых схемы детектора движения с использованием ИК-излучения

Сигнализация датчика движения PIR - это устройство, которое обнаруживает инфракрасное излучение от движущегося человеческого тела и запускает звуковой сигнал.

В посте обсуждаются 4 простые схемы детектора движения, использующие операционный усилитель и транзистор. Мы также обсуждаем детали распиновки стандартного пассивного инфракрасного (PIR) датчика RE200B.

Мы узнаем:

1. Как использовать датчик PIR для обнаружения инфракрасного излучения человеческого тела.
2. Как использовать PIR-модуль в качестве Цепь охранной сигнализации
3. Как использовать PIR для включения света при обнаружении присутствия человека.
4. Как применить PIR для обнаружения объекта в промышленных приложениях

В первой схеме используется операционный усилитель, а во второй схеме используется единственный транзистор и реле для обнаружения инфракрасного излучения от движущегося человеческого тела и активации реле сигнализации.

Что такое PIR

PIR - это аббревиатура от Passive Infra Red. Термин «пассивный» указывает на то, что датчик не принимает активного участия в процессе, то есть он сам не излучает упомянутые инфракрасные сигналы, а скорее пассивно обнаруживает инфракрасное излучение, исходящее от находящихся поблизости теплокровных животных.

Обнаруженные излучения преобразуются в электрический заряд, пропорциональный обнаруженному уровню излучения. Затем этот заряд дополнительно усиливается встроенным полевым транзистором и подается на выходной контакт устройства, который становится применимым к внешней схеме для дальнейшего усиления и для срабатывание ступеней тревоги .

Информация о распиновке PIR

На изображении показана типичная распиновка ИК-датчика. Разобраться в распиновке довольно просто, и их легко настроить в рабочую схему с помощью следующих пунктов:

Как показано на следующей схеме, контакт № 3 датчика должен быть подключен к земле или отрицательной шине источника питания.

Контакт № 1, который соответствует клемме «сток» устройства, должен быть подключен к положительному источнику питания, который в идеале должен быть 5 В постоянного тока.

И контакт № 2, который соответствует «истоку» датчика, должен быть подключен к земле через резистор 47 кОм или 100 кОм. Этот контакт также становится выходным контактом устройства, и обнаруженный инфракрасный сигнал передается на усилитель от контакта №2 датчика.

1) Схема детектора движения человека PIR с использованием операционного усилителя

В предыдущем разделе мы узнали даташит и распиновка штатного ИК-датчика теперь давайте продолжим и изучим простое приложение для того же:

Первая принципиальная схема PIR для обнаружения движущихся людей показана выше. Здесь можно увидеть практическую реализацию объясненных деталей распиновки.

В присутствии человеческого ИК-излучения датчик обнаруживает излучение и мгновенно преобразует его в мельчайшие электрические импульсы, достаточные для того, чтобы транзистор стал проводящим, заставляя его коллектор понижаться.

В IC 741 настроен как компаратор где его контакт № 3 назначен как опорный вход, а контакт № 2 как вход считывания.

В момент, когда на коллекторе транзистора понижается уровень, потенциал на выводе №2 микросхемы 741 IC становится ниже, чем потенциал на выводе №3. Это мгновенно устанавливает высокий уровень на выходе ИС, запуская каскад драйвера реле, состоящий из другого Транзистор BC547 и реле .

Реле активирует и включает подключенное устройство сигнализации.

Конденсатор 100 мкФ / 25 В гарантирует, что реле останется включенным даже после отключения ИК-датчика, возможно, из-за выхода источника излучения.

Обсуждаемое выше устройство PIR на самом деле является основным датчиком, который может быть чрезвычайно чувствительным и трудным для оптимизации. Чтобы стабилизировать его чувствительность, датчик должен быть соответствующим образом заключен в крышку линзы Френеля, это дополнительно увеличит радиальный диапазон обнаружения.

Если вы не уверены в том, что использовать открытое устройство PIR, вы можете просто пойти на готовый PIR модуль с линзой и другими улучшениями, как описано ниже.

2) Датчик движения PIR и цепь охранной сигнализации

Следующая схема датчика движения PIR может быть легко построена с использованием следующей базовой настройки и применена в качестве цепь противоугонной сигнализации.

Как показано на рисунке, для PIR требуется только один резистор 1 кОм, транзистор и реле для внешней настройки. Сирена может быть построен дома или куплен готовым.

Питание 12В может быть от любого обычного Схема SMP 12 В 1 А.

Видео Демонстрация

3) Еще одна простая схема сигнализации на основе PIR

Третья идея ниже объясняет простой PIR цепь сигнализации детектора движения которые можно использовать для включения света или сигнала тревоги только в присутствии человека или злоумышленника.

Как это устроено

Вот простая схема, которая активирует реле тревоги, когда датчик PIR обнаруживает живое существо (человека). Здесь PIR означает пассивный инфракрасный датчик. Он не излучает инфракрасное излучение на обнаруживать присутствие живого существа но с другой стороны, он обнаруживает испускаемое ими инфракрасное излучение.

В этой схеме используется микросхема HC-SR501, которая является сердцем схемы. Первоначально, когда движущийся объект обнаруживается датчиком, он выдает небольшое напряжение сигнала (обычно 3,3 вольт ), который подается на базу транзистора BC547 через резистор управления током, и, следовательно, его выход становится высоким, и он включает реле.

Более полную схему можно визуализировать ниже:

Подключение реле

Это реле можно настроить для использования с электрической лампочкой или лампой, ночником или чем-либо еще, что работает от 220 В переменного тока.

Эта схема в основном используется в садах, поэтому ночью, когда мы идем гулять в сад, схема автоматически включает свет, и он остается гореть, пока мы не окажемся рядом с датчиком, и он отключается, когда мы отходим. с этого места и, следовательно, снижение затрат на электроэнергию.

Вот датчик HC-SR501, вид сзади…

Распиновка HC-SR501

Вид спереди датчика PIR:

Датчик состоит из двух предварительно настроенных резисторов, которые можно использовать для управления временем задержки и диапазоном измерения.

Задержка потенциометр можно отрегулировать, чтобы определить время, в течение которого свет остается включенным.

Датчик при покупке поставляется с режимом по умолчанию `` H '', что означает, что схема включает свет, когда кто-то перемещается в зоне, и он остается включенным в течение заданного времени и по истечении заданного времени, если датчик все еще может обнаруживать движение. , он не выключает свет при отсутствии движущейся цели, он выключает свет.

Вот технические подробности датчика HC-SR501

1. Диапазон рабочего напряжения: от 4,5 до 12 В постоянного тока.
2. Текущий слив:<60uA
3. Выходное напряжение: 3,3 В TTL
4. Расстояние обнаружения: от 3 до 7 метров (можно регулировать)
5. Время задержки: от 5 до 200 секунд (регулируется)

Одним из недостатков ИК-датчиков является то, что их выходной сигнал становится высоким, даже когда крыса, собака или другое животное движется впереди них, и он включает свет без необходимости.

В холодных странах диапазон чувствительности датчика увеличивается. Из-за низкой температуры инфракрасное излучение, испускаемое людьми, распространяется на большие расстояния и, следовательно, вызывает ненужное переключение света.

Если устройство установлено на заднем дворе, существует вероятность включения света при проезде автомобиля, поскольку излучение горячего двигателя автомобиля вводит датчик в заблуждение.

СПИСОК ДЕТАЛЕЙ:

• Д1, Д2 - 1N4007,
• C1- 1000 мкФ, 25 В,
• Q1 - BC547,
• R1 - 10К,
• R2 - 1К,
• L1 - светодиод (зеленый)
• RY1 - реле 12 В
• Т1 - Трансформатор 0-12В.

После завершения сборки схемы заключите ее в подходящий кожух и используйте отдельный кожух для датчика и подключите датчик к цепи с помощью длинных проводов, чтобы вы могли разместить датчик в любом месте, например в саду, и схема будет внутри, чтобы цепь была защищена от погодных условий.

И не забудьте использовать отдельную плату для реле.

Кроме того, не забудьте использовать подходящее реле с правильными значениями тока и напряжения. Вы можете использовать клеммную колодку, которая подключается к переключающим контактам реле, и расположить ее, как показано на рисунке, чтобы вы могли легко заменить электрическое устройство, подключенное к контактам реле.

Использование этих датчиков значительно экономит электроэнергию. Это также может снизить ваши счета за электричество!

«ПОЖАЛУЙСТА, СОХРАНИТЕ ЭНЕРГИЮ НА СЛЕДУЮЩИЙ ЧАС!»

Если вышеупомянутая конструкция детектора движения PIR предназначена для использования с сигнализацией и лампой, так что обе нагрузки работают в ночное время, а сигнализация - только днем, тогда диаграмму можно изменить следующим образом. Идея была предложена г-ном Манджунатхом.

4) Промышленное применение

В сообщении показана схема промышленного датчика движения с использованием пары LDR, ИС и нескольких других пассивных компонентов. Схема определяет движение цилиндра, загорая соответствующие светодиоды для требуемого обнаружения. Идея была предложена мистером Хаснейном.

Технические характеристики

Я отправил вам запрос в учетной записи Google, я не уверен, получили ли вы мои сообщения или нет, поэтому я снова отправляю вам свою проблему, пожалуйста, помогите мне, я буду вам очень благодарен, надеюсь, вы поймете мою проблему и реши это ...

Сэр, это связано с обнаружением движения, и я ничего не знаю о датчиках, которые следует использовать типа i .. проблема: есть два уровня (уровень означает высоту), уровень A и уровень B. Высота A> высота Bi хочу использовать датчики на этих уровнях, поэтому теперь я буду называть датчик A и датчик B ..

У меня есть две световые индикаторы, КРАСНЫЙ и ЗЕЛЕНЫЙ, это цилиндр, который движется вверх вниз, затем вниз вверх и так далее .. сначала он будет двигаться вверх вниз и будет перед датчиком A.

(в это время должен загореться КРАСНЫЙ свет, а ЗЕЛЕНЫЙ погаснуть), и движущийся вниз цилиндр будет перед датчиком B.

(это не должно иметь значения, т. е. КРАСНЫЙ должен оставаться ВКЛЮЧЕННЫМ, а ЗЕЛЕНЫЙ - ВЫКЛЮЧЕННЫМ).

затем цилиндр начнет движение вверх, сначала он отодвинется от датчика B.

(в это время КРАСНЫЙ должен погаснуть, а ЗЕЛЕНЫЙ включиться), затем движущийся вверх цилиндр отодвинется от датчика A,

(это не должно иметь значения. i, e КРАСНЫЙ должен оставаться ВЫКЛЮЧЕННЫМ, а ЗЕЛЕНЫЙ должен оставаться ВКЛЮЧЕННЫМ) .. затем снова повторите.

Схема Из ign

Предлагаемая идея довольно проста и понятна по следующим пунктам:

При включении питания микросхема сбрасывается через конденсатор емкостью 0,1 мкФ, поэтому зеленый светодиод загорается первым.

В этом положении оба датчика sensorA (LDR1) и sensorB (LDR2) могут получать свет от соответствующих лазерных лучей, сфокусированных на них. LDR1 включает транзистор BC547, а LDR2 делает то же самое для BC557 и поддерживает его срабатывание.

Из-за вышеуказанных действий транзистор BC557 передает напряжение питания на вывод № 14 микросхемы. Однако, поскольку LDR1 и BC547 также проводят, этот потенциал заземляется, а общий потенциал на выводе № 14 остается на низком логическом уровне или на нуле.

Теперь, когда цилиндр опускается и приближается к LDR1, он блокирует луч, делая сопротивление LDR1 высоким, отключая BC547.

Это позволяет напряжению от BC557 попадать на контакт № 14, создавая прямую последовательность на выходе IC, в результате чего загорается красный светодиод и выключается зеленый светодиод.

Цилиндр продолжает свое движение вниз и оказывается перед LDR2, блокируя его луч и снижая его сопротивление, это останавливает транзистор от проводимости, так что потенциал на выводе № 14 ИС снова переключается обратно на ноль, однако это действие не влияет ИС, так как указано, что она реагирует только на положительные импульсы.

Затем цилиндры возвращаются в исходное положение и начинают движение вверх и в ходе этого процесса разблокируют луч LDR2, позволяя BC557 проводить, и снова положительный импульс от транзистора попадает на вывод № 14 IC, что приводит к восстановлению предыдущей ситуации, т.е. теперь горит зеленый светодиод, а КРАСНЫЙ гаснет. Когда цилиндр движется мимо LDR1, BC547 также включается, но не работает по тем же причинам, которые описаны выше.

Вышеупомянутый цикл обнаружения движения продолжает повторяться в ответ на указанное движение цилиндра.

Принципиальная электрическая схема

PIR охранная сигнализация с эффектом задержки

Когда срабатывает ИК-датчик, BC547 включается, что, в свою очередь, побуждает TIP127 включиться. Однако из-за наличия конденсатора 220 мкФ базовое эмиттерное напряжение этого PNP-транзистора не может быстро достичь требуемых 0,7 В, и светодиод не загорается, пока не будет полностью заряжен 220 мкФ.

Когда PIR выключен, 220 мкФ может быстро разряжаться через резистор 56 кОм, быстро переводя схему в положение ожидания. Диод 1N4148 гарантирует, что схема работает только как задержка включения ИК-цепи, а не как задержка выключения.