- Компоненты, необходимые для построения цепи детектора движения
- Модуль ИК-датчика - краткое введение
- Принципиальная схема датчика движения с таймером 555
- Работа схемы детектора движения
- Демонстрация схемы датчика движения
Схемы датчиков движения уже довольно давно можно найти в Интернете. Эти схемы в основном используются для управления нагрузкой переменного тока (например, светом, вентиляторами) в проектах домашней автоматизации или Интернета вещей. Это также очень распространено в обрабатывающей промышленности, например, на ленточных конвейерах, где необходимо определить присутствие / положение определенного объекта.
Итак, в этом руководстве мы собираемся использовать ИК-датчик с микросхемой таймера NE555 для обнаружения движения и переключения нагрузки переменного тока в соответствии с этим. Здесь в качестве переключателя используется микросхема таймера 555. Поскольку в этой схеме используется микросхема цифрового таймера, работа схемы выполняется быстро и точно с еще более высокими скоростями обнаружения. В нашем предыдущем руководстве мы узнали о таймере 555 как о схеме фиксации. Это применение этой схемы, мы также продемонстрируем схему, спроектировав ее на куске перфокарта.
Компоненты, необходимые для построения цепи детектора движения
Список компонентов, необходимых для построения схемы детектора движения, приведен ниже:
- 555 таймер IC
- Резисторы 220 кОм * 2
- Резистор 100кОм
- Резистор 1 кОм
- Электролитический конденсатор 1 мкФ
- СВЕТОДИОД
- Резистор 220 Ом
- Реле SPDT * 2
- Диод In4007 * 2
- BC547 NPN транзистор
- BC557 pnp транзистор
- Разъем постоянного тока
- Модуль ИК-датчика
Модуль ИК-датчика - краткое введение
ИК обозначает инфракрасное излучение / свет и является наиболее распространенным способом обнаружения движения. Есть 2 типа ИК-датчиков:
- PIR (пассивный инфракрасный датчик)
- Модуль ИК-датчика
Инфракрасное излучение приходит вместо электромагнитного спектра, невидимого невооруженным глазом. Все горячие объекты генерируют это инфракрасное излучение, и, обнаруживая это излучение, мы можем почувствовать движение. Датчик PIR не излучает ИК-излучение, а только определяет излучение, поэтому он называется «пассивным». С другой стороны, у нас есть ИК-модули, которые непрерывно отправляют ИК-импульс, и когда он отражается от объекта, модуль может обнаружить его с помощью фотодиода. Этот фотодиод в этом случае может обнаруживать только инфракрасный свет, но не видимый свет.
Два основных компонента модуля ИК-датчика - это ИК-светодиод и фотодиод. Светодиод выглядит в точности как обычный светодиод, но излучает ИК-свет вместо привычных нам видимых цветов. Фотодиод - ключевой компонент, который обнаруживает отраженное излучение.
В этом проекте мы используем активный модуль ИК-датчика, так как он легко доступен, доступен по цене и прост в использовании.
Принципиальная схема датчика движения с таймером 555
Полная схема детектора движения с таймером 555 приведена ниже.
В схеме соединены выводы 2 и 6, а также соединены выводы 4 и 8. Выход схемы делителя напряжения подключен к выводу 6 микросхемы. Один резистор схемы делителя напряжения подключен через конденсатор емкостью 1 мкФ к выходному выводу 3 через резистор 100 кОм. Реле со схемой драйвера подключено между контактом 2 и положительной клеммой конденсатора. Светодиод также подключен через токоограничивающий резистор на выходе ИС. База NPN-транзистора, используемого для управления выходным реле, подключена к выходному выводу 3 IC через резистор 1K. База PNP-транзистора, управляющего переключающим реле IC, подключена к выходу модуля ИК-датчика.
Работа схемы детектора движения
Работа по датчику движения цепи приводятся ниже:
- Первоначально из-за делителя напряжения половина напряжения питания находится на контактах 2 и 6, потому что мы используем делитель напряжения с равным номиналом резисторов, и, таким образом, выход IC отключен.
- Когда датчик обнаруживает движение, конденсатор начинает пропускать ток через резистор R3 для зарядки, и, таким образом, падение напряжения на резисторе изменяется, что, в свою очередь, заставляет напряжение на выводе 2 опускаться ниже 1/3 отметки напряжения питания.. Это включает выход IC.
- Теперь конденсатор полностью заряжен до напряжения питания через резистор 100 кОм. При обнаружении движения контакт 6 таймера IC снова обнаруживает заряженный конденсатор, который, очевидно, находится под напряжением питания и, таким образом, превышает отметку 2/3. Это выключает выход IC.
- Если вы внимательно посмотрите на схему, вы увидите, что мы можем использовать BJT вместо реле, и вы правы, но, к сожалению, это не сработает. Причина опять же в разнице между идеальным и реальным миром. Мы везде используем BJT, но они не идеальные переключатели и имеют некоторый ток утечки, который в этом случае портит схему. В этом случае нам нужен идеальный переключатель, поэтому мы используем реле.
- Транзисторы используются для управления реле. Мы используем транзистор PNP для управления главным реле, потому что модуль ИК-датчика выдает постоянное напряжение питания на своем выходе, и когда он что-то обнаруживает, он подтягивает напряжение к земле. Мы можем использовать транзистор NPN для управления выходным реле, так как IC имеет активный высокий выход.
Демонстрация схемы датчика движения
Следуя схеме детектора движения с таймером 555, приведенной выше, я создал схему на монтажной плате, видео которой доступно в конце статьи. Также ниже приведены изображения, относящиеся к схеме.
Вот как вы можете использовать знаменитую микросхему с таймером 555 в сочетании с ИК-датчиком для разработки схемы высокоскоростного датчика движения. Если у вас есть сомнения относительно схемы, не стесняйтесь оставлять свой комментарий ниже.