4 Κυκλώματα απλού ανιχνευτή κίνησης χρησιμοποιώντας PIR

Ένας συναγερμός αισθητήρα κίνησης PIR είναι μια συσκευή που ανιχνεύει την υπέρυθρη ακτινοβολία από ένα κινούμενο ανθρώπινο σώμα και ενεργοποιεί έναν ηχητικό συναγερμό.

Η ανάρτηση απενεργοποιεί 4 απλά κυκλώματα ανιχνευτή κίνησης χρησιμοποιώντας op amp και τρανζίστορ. Συζητάμε επίσης τις λεπτομέρειες pinout του τυπικού παθητικού υπερύθρου (PIR) αισθητήρα RE200B.

Θα μάθουμε:

1. Πώς να χρησιμοποιήσετε μια συσκευή αισθητήρα PIR για την ανίχνευση υπερύθρων ανθρώπινου σώματος.
2. Πώς να χρησιμοποιήσετε μια μονάδα PIR ως Κύκλωμα συναγερμού ασφαλείας
3. Πώς να χρησιμοποιήσετε ένα PIR για να ανάψετε τα φώτα όταν εντοπίζεται ανθρώπινη παρουσία.
4. Πώς να εφαρμόσετε ένα PIR για να εντοπίσετε ένα αντικείμενο σε βιομηχανικές εφαρμογές

Το πρώτο κύκλωμα χρησιμοποιεί έναν ενισχυτή op, ενώ ο δεύτερος σχεδιασμός λειτουργεί με ένα μόνο τρανζίστορ και ρελέ για την ανίχνευση της υπεριώδους ακτινοβολίας από ένα κινούμενο ανθρώπινο σώμα και την ενεργοποίηση ενός συναγερμού ενεργοποιημένου ρελέ.

Τι είναι το PIR

Το PIR είναι το ακρωνύμιο του Passive Infra Red. Ο όρος «παθητικό» υποδηλώνει ότι ο αισθητήρας δεν συμμετέχει ενεργά στη διαδικασία, που σημαίνει ότι δεν εκπέμπει ο ίδιος τα αναφερόμενα υπέρυθρα σήματα, αλλά ανιχνεύει παθητικά υπέρυθρες ακτινοβολίες που προέρχονται από θερμόαιμο ζώο στην περιοχή.

Οι ανιχνευόμενες ακτινοβολίες μετατρέπονται σε ηλεκτρικό φορτίο ανάλογο με το ανιχνευμένο επίπεδο της ακτινοβολίας. Αυτή η φόρτιση στη συνέχεια ενισχύεται περαιτέρω από το ενσωματωμένο FET και τροφοδοτείται στον πείρο εξόδου της συσκευής που καθίσταται εφαρμόσιμος σε ένα εξωτερικό κύκλωμα για περαιτέρω ενίσχυση και για ενεργοποιώντας τα στάδια συναγερμού .

Λεπτομέρειες Pinout PIR

Η εικόνα δείχνει ένα τυπικό διάγραμμα pinout αισθητήρα PIR. Είναι πολύ απλό να κατανοήσετε τα pinouts και μπορεί εύκολα να τα διαμορφώσετε σε ένα κύκλωμα εργασίας με τη βοήθεια των παρακάτω σημείων:

Όπως υποδεικνύεται στο παρακάτω διάγραμμα, το PIN # 3 του αισθητήρα πρέπει να συνδεθεί στη γείωση ή στην αρνητική ράγα του τροφοδοτικού.

Ο ακροδέκτης # 1 που αντιστοιχεί στον ακροδέκτη «αποστράγγισης» της συσκευής θα πρέπει να συνδεθεί στη θετική τροφοδοσία, η οποία θα πρέπει ιδανικά να είναι 5V DC.

Και ο πείρος # 2 που αντιστοιχεί στο καλώδιο «πηγής» του αισθητήρα πρέπει να συνδεθεί στη γείωση μέσω αντίστασης 47K ή 100K. Αυτός ο πείρος γίνεται επίσης ο πείρος εξόδου από τη συσκευή και το ανιχνευόμενο υπέρυθρο σήμα μεταφέρεται προς τα εμπρός σε έναν ενισχυτή από τον πείρο # 2 του αισθητήρα.

1) Κύκλωμα ανιχνευτή ανθρώπινης κίνησης PIR χρησιμοποιώντας Op Amp

Στην παραπάνω ενότητα μάθαμε το δελτίο δεδομένων και τα pinouts ενός τυπικού αισθητήρα PIR τώρα ας προχωρήσουμε και να μελετήσουμε μια απλή εφαρμογή για το ίδιο:

Το πρώτο διάγραμμα κυκλώματος PIR για την ανίχνευση κινούμενων ανθρώπων φαίνεται παραπάνω. Εδώ μπορείτε να δείτε μια πρακτική εφαρμογή των εξηγημένων λεπτομερειών pin-out.

Παρουσία ανθρώπινης υπεριώδους ακτινοβολίας, ο αισθητήρας ανιχνεύει τις ακτινοβολίες και τον μετατρέπει αμέσως σε λεπτούς ηλεκτρικούς παλμούς, αρκετούς για να προκαλέσουν το τρανζίστορ σε αγωγιμότητα, κάνοντας τον συλλέκτη του χαμηλό.

ο Το IC 741 έχει δημιουργηθεί ως συγκριτικό όπου ο πείρος του # 3 έχει αντιστοιχιστεί ως είσοδος αναφοράς ενώ ο πείρος # 2 ως είσοδος ανίχνευσης.

Τη στιγμή που ο συλλέκτης του τρανζίστορ χαμηλώνει, το δυναμικό στον πείρο # 2 του 741 IC γίνεται χαμηλότερο από το δυναμικό στον πείρο # 3. Αυτό κάνει αμέσως την έξοδο του IC υψηλά, ενεργοποιώντας τη φάση του προγράμματος οδήγησης ρελέ που αποτελείται από το άλλο BC547 τρανζίστορ και ρελέ .

Το ρελέ ενεργοποιεί και ανάβει τη συνδεδεμένη συσκευή συναγερμού.

Ο πυκνωτής 100 uF / 25 V διασφαλίζει ότι το ρελέ παραμένει ΟΝ ακόμη και μετά την απενεργοποίηση του PIR πιθανώς λόγω της εξόδου της πηγής ακτινοβολίας.

Η συσκευή PIR που συζητήθηκε παραπάνω είναι στην πραγματικότητα ένας αισθητήρας πυρήνα και μπορεί να είναι εξαιρετικά ευαίσθητος και δύσκολο να βελτιστοποιηθεί. Προκειμένου να σταθεροποιηθεί η ευαισθησία του, ο αισθητήρας πρέπει να περικλείεται κατάλληλα μέσα σε ένα κάλυμμα φακού Fresnel, αυτό θα ενισχύσει επιπλέον το ακτινικό εύρος της ανίχνευσης.

Εάν δεν είστε σίγουροι για τη χρήση μιας ακάλυπτης συσκευής PIR, μπορείτε απλώς να αναζητήσετε ένα readymade PIR ενότητα με φακό και άλλα εξαρτήματα, όπως περιγράφεται παρακάτω.

2) Κύκλωμα ανιχνευτή κίνησης και συναγερμού PIR

Το ακόλουθο κύκλωμα αισθητήρα κίνησης PIR μπορεί εύκολα να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας την ακόλουθη βασική ρύθμιση και να εφαρμοστεί ως αντικλεπτικό κύκλωμα συναγερμού.

Όπως δείχνει η εικόνα, το PIR απαιτεί μόνο μία αντίσταση 1Κ, τρανζίστορ και ένα ρελέ για διαμόρφωση εξωτερικά. Η σειρήνα μπορεί να είναι είτε χτισμένο στο σπίτι ή αγοράστηκε έτοιμο.

Η παροχή 12v μπορεί να είναι από οποιαδήποτε συνηθισμένη Κύκλωμα 12V 1 amp SMP.

Επίδειξη βίντεο

3) Ένα άλλο απλό κύκλωμα συναγερμού με βάση το PIR

Η τρίτη ιδέα παρακάτω εξηγεί ένα απλό PIR κύκλωμα συναγερμού ανιχνευτή κίνησης το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενεργοποίηση φώτων ή σήματος συναγερμού, μόνο παρουσία ανθρώπου ή εισβολέα.

Πως δουλεύει

Εδώ είναι ένα απλό κύκλωμα που ενεργοποιεί έναν συναγερμό ρελέ όταν ανιχνεύεται ένα ζωντανό ον (ένας άνθρωπος) από τον αισθητήρα PIR. Εδώ το PIR σημαίνει παθητικό αισθητήρα υπερύθρων. Δεν παράγει υπέρυθρες ακτινοβολίες εντοπίστε την παρουσία ενός ζωντανού όντος αλλά από την άλλη πλευρά ανιχνεύει τις υπέρυθρες ακτινοβολίες που απελευθερώνουν.

Αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιεί ένα HC-SR501 IC που είναι η καρδιά του κυκλώματος. Αρχικά όταν το κινούμενο αντικείμενο ανιχνεύεται από τον αισθητήρα, παράγει μια μικρή τάση σήματος (συνήθως 3,3 βολτ ) που τροφοδοτείται στη βάση του τρανζίστορ BC547 μέσω μιας αντίστασης ελέγχου ρεύματος και ως εκ τούτου, η έξοδος του πηγαίνει υψηλή και ενεργοποιεί το ρελέ.

Ένα πιο περιεκτικό διάγραμμα μπορεί να απεικονιστεί παρακάτω:

Καλωδίωση ρελέ

Αυτό το ρελέ μπορεί να διαμορφωθεί ώστε να χρησιμοποιείται με ηλεκτρικό λαμπτήρα ή φώτα φώτα, νυχτερινό φωτιστικό ή οτιδήποτε άλλο λειτουργεί σε 220VAC.

Αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιείται κυρίως σε κήπους, έτσι ώστε τη νύχτα, όταν πηγαίνουμε για βόλτα στον κήπο, το κύκλωμα ανάβει αυτόματα ένα φως και παραμένει αναμμένο έως ότου βρισκόμαστε κοντά στον αισθητήρα και σβήνει όταν απομακρυνόμαστε από εκείνο το μέρος και συνεπώς μειώνοντας το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας.

Ακολουθεί μια οπίσθια όψη του αισθητήρα HC-SR501…

HC-SR501 Pinouts

Πρόσοψη αισθητήρα PIR:

Ο αισθητήρας αποτελείται από δύο προκαθορισμένες αντιστάσεις που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο του χρόνου καθυστέρησης και του εύρους ανίχνευσης.

Η καθυστέρηση ποτενσιόμετρο μπορεί να ρυθμιστεί για να αποφασίσει τον χρόνο για τον οποίο παραμένει αναμμένο το φως.

Ο αισθητήρας όταν αγοράζεται, έρχεται με την προεπιλεγμένη λειτουργία «H» που σημαίνει ότι το κύκλωμα ανάβει το φως όταν κάποιος κινείται εντός της ζώνης και παραμένει αναμμένο για προκαθορισμένο χρόνο και μετά την παρέλευση του προκαθορισμένου χρόνου, εάν ο αισθητήρας θα μπορούσε να ανιχνεύσει κίνηση , δεν σβήνει το φως απουσία κινούμενου στόχου, σβήνει το φως.

Ακολουθούν οι τεχνικές λεπτομέρειες του αισθητήρα HC-SR501

1. Εύρος τάσης λειτουργίας: 4,5VDC έως 12VDC.
2. Τρέχουσα αποστράγγιση:<60uA
3. Έξοδος τάσης: 3.3V TTL
4. Απόσταση ανίχνευσης: 3 έως 7 μέτρα (μπορεί να ρυθμιστεί)
5. Χρόνος καθυστέρησης: 5 έως 200 δευτερόλεπτα (μπορεί να ρυθμιστεί)

Ένα από τα μειονεκτήματα των αισθητήρων PIR είναι ότι η έξοδος του αυξάνεται ακόμη και όταν ένας αρουραίος ή ένας σκύλος ή κάποιο άλλο ζώο κινείται μπροστά του και ανάβει άσκοπα το φως.

Σε κρύες χώρες, αυξάνεται το εύρος ανίχνευσης του αισθητήρα. Λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας, οι υπέρυθρες ακτινοβολίες που απελευθερώνονται από τον άνθρωπο ταξιδεύουν σε περισσότερες αποστάσεις και ως εκ τούτου προκαλούν περιττή αλλαγή φωτισμού.

Εάν εγκατασταθεί σε αυλές, υπάρχουν πιθανότητες ενεργοποίησης του φωτός όταν περνά ένα αυτοκίνητο επειδή οι ακτινοβολίες που εκπέμπονται από τον καυτό κινητήρα του αυτοκινήτου ξεγελούν τον αισθητήρα.

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΜΕΡΩΝ:

• D1, D2 - 1N4007,
• C1- 1000uf, 25V,
• Q1 - BC547,
• R1 - 10K,
• R2 - 1K,
• L1 - LED (πράσινο)
• RY1 - Ρελέ 12V
• T1 - Μετασχηματιστής 0-12V.

Αφού ολοκληρώσετε την κατασκευή του κυκλώματος, τοποθετήστε το σε κατάλληλο περίβλημα και χρησιμοποιήστε ένα ξεχωριστό περίβλημα για τον αισθητήρα και συνδέστε τον αισθητήρα στο κύκλωμα χρησιμοποιώντας μακριά καλώδια, ώστε να μπορείτε να τοποθετήσετε τον αισθητήρα στο μέρος που θέλετε όπως σε έναν κήπο και το κύκλωμα θα είναι στο εσωτερικό έτσι ώστε το κύκλωμα να προστατεύεται από τις καιρικές συνθήκες.

Και θυμηθείτε να χρησιμοποιήσετε ξεχωριστό PCB για ρελέ.

Επίσης, μην ξεχάσετε να χρησιμοποιήσετε ένα κατάλληλο ρελέ με σωστή ένταση ρεύματος και τάσης. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα μπλοκ τερματικού που συνδέεται με τις επαφές εναλλαγής του ρελέ και να το τακτοποιήσετε όπως φαίνεται στην εικόνα, ώστε να μπορείτε να αλλάζετε εύκολα την ηλεκτρική συσκευή που είναι συνδεδεμένη με τις επαφές ρελέ.

Η χρήση αυτών των αισθητήρων εξοικονομεί ηλεκτρική ενέργεια σε μεγάλες εκτάσεις. Θα μπορούσε επίσης να μειώσει τους λογαριασμούς ηλεκτρικής ενέργειας!

'ΠΑΡΑΚΑΛΩ ΣΤΕΙΝΤΕ ΤΗ ΔΥΝΑΜΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΟΜΕΝΗ ΩΡΑ!'

Εάν ο παραπάνω σχεδιασμός ανιχνευτή κινούμενου ανθρώπινου PIR προορίζεται να χρησιμοποιηθεί με συναγερμό και λάμπα έτσι ώστε και τα δύο φορτία να λειτουργούν κατά τη διάρκεια της νύχτας αλλά ο συναγερμός μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας, τότε το διάγραμμα μπορεί να τροποποιηθεί με τον ακόλουθο τρόπο. Η ιδέα προτάθηκε από τον κ. Manjunath

4) Βιομηχανική εφαρμογή

Η ανάρτηση απεικονίζει ένα κύκλωμα αισθητήρα βιομηχανικής κίνησης χρησιμοποιώντας μερικά LDR, ένα IC και μερικά άλλα παθητικά εξαρτήματα. Το κύκλωμα ανιχνεύει την κίνηση ενός κυλίνδρου που φωτίζει τα κατάλληλα LED για την απαιτούμενη ανίχνευση. Η ιδέα ζητήθηκε από τον κ. Hasnain.

Τεχνικές προδιαγραφές

Σας έστειλα αίτημα στο λογαριασμό Google, δεν είμαι σίγουρος ότι λάβατε τα μηνύματά μου ή όχι, γι 'αυτό σας στέλνω ξανά το πρόβλημά μου εδώ, παρακαλώ βοηθήστε με, θα σας ευχαριστήσω πολύ, ελπίζω να καταλάβετε το πρόβλημά μου και λύσε το ...

Κύριε, σχετίζεται με την ανίχνευση κίνησης και δεν έχω γνώση σχετικά με τους αισθητήρες, τι τύπο πρέπει να χρησιμοποιήσω ... πρόβλημα: υπάρχουν δύο επίπεδα, (επίπεδο σημαίνει ύψος), επίπεδο Α και επίπεδο Β. ύψος Α> ύψος να χρησιμοποιήσω αισθητήρες σε αυτά τα επίπεδα, οπότε από τώρα θα πω τον αισθητήρα Α και τον αισθητήρα Β ..

Έχω δύο ενδεικτικές λυχνίες ΚΟΚΚΙΝΟ και ΠΡΑΣΙΝΟ υπάρχει ένας κύλινδρος που κινείται από πάνω προς τα κάτω και στη συνέχεια προς τα κάτω και ούτω καθεξής .. πρώτα θα κινηθεί από πάνω προς τα κάτω και θα έρθει μπροστά από τον αισθητήρα A.

(αυτή τη στιγμή το ΚΟΚΚΙΝΟ φως πρέπει να ανάψει και το ΠΡΑΣΙΝΟ σβήσιμο) και ο κυλινδρικός κύλινδρος προς τα κάτω θα έρθει μπροστά από τον αισθητήρα Β.

(αυτό δεν πρέπει να κάνει καμία διαφορά, i, e ΚΟΚΚΙΝΟ θα πρέπει να παραμείνει ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΟ και ΠΡΑΣΙΝΟ θα πρέπει να παραμείνει ΑΝΕΝΕΡΓΟ).

τότε ο κύλινδρος θα αρχίσει να κινείται προς τα πάνω, πρώτα θα απομακρυνθεί από τον αισθητήρα Β.

(αυτή τη στιγμή το ΚΟΚΚΙΝΟ θα πρέπει να απενεργοποιηθεί και το ΠΡΑΣΙΝΟ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΟ), τότε η κίνηση του κυλίνδρου προς τα πάνω θα απομακρυνθεί από τον αισθητήρα Α,

(αυτό δεν πρέπει να κάνει καμία διαφορά. i, e ΚΟΚΚΙΝΟ θα πρέπει να παραμείνει ΑΠΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΟ και ΠΡΑΣΙΝΟ θα πρέπει να παραμείνει ΕΝΕΡΓΟ) .. και στη συνέχεια επαναλάβετε ξανά.

Το κύκλωμα Του ανάφλεξη

Η προτεινόμενη ιδέα είναι αρκετά απλή και μπορεί να γίνει κατανοητή με τα ακόλουθα σημεία:

Όταν η τροφοδοσία είναι ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ, το IC επαναφέρεται μέσω του πυκνωτή 0.1uF διασφαλίζοντας ότι το πράσινο LED ανάβει πρώτα.

Σε αυτή τη θέση τόσο οι αισθητήρες αισθητήρα Α (LDR1) όσο και αισθητήρας Β (LDR2) είναι σε θέση να λαμβάνουν τα φώτα από τις σχετικές ακτίνες λέιζερ που εστιάζονται σε αυτά. Το LDR1 ενεργοποιεί το τρανζίστορ BC547 ενώ το LDR2 κάνει το ίδιο για το BC557 και το κρατά ενεργοποιημένο.

Λόγω των παραπάνω ενεργειών, το τρανζίστορ BC557 περνά την τάση τροφοδοσίας στον ακροδέκτη # 14 του IC. Ωστόσο, δεδομένου ότι η διαφήμιση LDR1 BC547 διεξάγει επίσης αυτό το δυναμικό γειώνεται και το καθαρό δυναμικό στον ακροδέκτη # 14 παραμένει στο λογικό χαμηλό ή μηδέν.

Τώρα καθώς ο κύλινδρος χαμηλώνει και έρχεται μπροστά από το LDR1, μπλοκάρει τη δέσμη καθιστώντας την αντίσταση LDR1 υψηλή, κλείνοντας το BC547.

Αυτό επιτρέπει στην τάση από το BC557 να χτυπήσει τον πείρο # 14 παράγοντας μια ακολουθία προς τα εμπρός στην έξοδο του IC που έχει ως αποτέλεσμα τον φωτισμό του κόκκινου LED και το σβήσιμο του πράσινου LED.

Ο κύλινδρος συνεχίζει την προς τα κάτω κίνηση και έρχεται μπροστά από το LDR2 μπλοκάροντας τη δέσμη του και χαμηλώνοντας την αντίστασή του, αυτό σταματά το τρανζίστορ από τη διεξαγωγή έτσι ώστε το δυναμικό στον πείρο # 14 του IC να αλλάξει ξανά στο μηδέν, ωστόσο αυτή η ενέργεια δεν επηρεάζει το IC δεδομένου ότι έχει καθοριστεί να ανταποκρίνεται μόνο σε θετικούς παλμούς.

Στη συνέχεια, οι κύλινδροι αναστρέφονται και αρχίζουν να κινούνται προς τα πάνω και στην πορεία ξεμπλοκάρει τη δέσμη LDR2 επιτρέποντας στο BC557 να διεξαχθεί και για άλλη μια φορά ο θετικός παλμός από το τρανζίστορ επιτρέπεται να χτυπήσει τον ακροδέκτη IC # 14 με αποτέλεσμα την αποκατάσταση της προηγούμενης κατάστασης, δηλαδή τώρα το πράσινο LED ανάβει και το ΚΟΚΚΙΝΟ σβήνει. Καθώς ο κύλινδρος κινείται πέρα ​​από το LDR1, το BC547 ανάβει επίσης, αλλά δεν παράγει κανένα αποτέλεσμα λόγω των ίδιων λόγων που εξηγήθηκαν παραπάνω.

Ο παραπάνω κύκλος ανίχνευσης κίνησης επαναλαμβάνεται σε απόκριση στην καθορισμένη κίνηση του κυλίνδρου.

Διάγραμμα κυκλώματος

Συναγερμός ασφαλείας PIR με εφέ καθυστέρησης

Όταν ενεργοποιείται το PIR, το BC547 ενεργοποιείται, το οποίο με τη σειρά του ζητά το TIP127 να ενεργοποιηθεί. Ωστόσο, λόγω της παρουσίας του πυκνωτή 220uF, η τάση του εκπομπού βάσης αυτού του τρανζίστορ PNP δεν είναι σε θέση να επιτύχει το απαιτούμενο 0,7V γρήγορα και το LED δεν ανάβει έως ότου φορτιστεί πλήρως το 220uF.

Όταν το PIR είναι απενεργοποιημένο, το 220uF μπορεί να αποφορτιστεί γρήγορα μέσω της αντίστασης 56K, καθιστώντας το κύκλωμα σε κατάσταση αναμονής γρήγορα. Η δίοδος 1N4148 διασφαλίζει ότι το κύκλωμα λειτουργεί μόνο ως κύκλωμα καθυστέρησης ON PIR και όχι ως καθυστέρηση OFF.