Infraraudonųjų spindulių jutiklis judesys (PIR judesio jutiklis) HC-SR501 (DSN-FIR800) naudojamas aptikti infraraudonąją spinduliuotę (šilumą) skleidžiančių objektų judėjimą kontroliuojamoje zonoje. Jutiklio veikimo principas pagrįstas piroelektra.
Piroelektra – tai savybė sukurti tam tikrą elektrinį lauką, kai medžiaga apšvitinama infraraudonaisiais (šilumos) spinduliais. Virš jutimo elemento sumontuotas Frenelio lęšis, kuris padidina žiūrėjimo spindulį ir sustiprina gaunamą infraraudonųjų spindulių signalą.
Moduliai HC-SR501 yra modulis, kurį sudaro 500 BP IR jutiklis, Frenelio objektyvas ir BISS0001 mikroschemos valdymo modulis. Modulio darbo režimas nustatomas trumpikliu (režimas H arba režimas L).
Veikimo režimai
Modulio veikimo režimas nustatomas trumpikliu. Yra du režimai – H režimas ir L režimas Foto modulis nustatytas į H režimą.
- H režimas- šiuo režimu, kai jutiklis suveikia keletą kartų iš eilės, jo išvestis (įjungta OUT) išlieka aukšto loginio lygio. Raudonas megztinis.
- L režimas- šiuo režimu kiekvienam jutiklio suveikimui išvestyje pasirodo atskiras impulsas. Geltonas megztinis.
Pastaba:
Šiuo atveju nėra trumpiklio bloko, tačiau plokštėje yra kontaktai trumpikliui lituoti, o H parinktis jau uždaryta atspausdintu laidininku.
Norint pasirinkti L režimą, reikia nuimti gamyklinį trumpiklį (kaip parodyta paveikslėlyje).
Pagrindinės HC-SR501 savybės
- Spalva: balta žalia
- Matmenys: 3,2 cm x 2,4 cm x 1,8 cm (apytiksliai)
- Infraraudonųjų spindulių jutiklio valdymo plokštė
- Galima reguliuoti jautrumą ir delsos laiką
- Darbinė įtampa: DC 4,5V-20V
- Dabartinis:<60 mA
- Išėjimo įtampa: aukštas / žemas signalo lygis: 3,3 V TTL išėjimas
- Aptikimo diapazonas: 3-7M (galima reguliuoti)
- Aptikimo diapazonas:<140 °
- Delsos laikas: 5-200S (galima reguliuoti, numatytoji 5s -3%)
- Laiko blokas: 2,5 S (numatytasis)
- Trigeris: L: Nepakartojamas trigeris H: Pakartotinis trigeris (numatytasis)
- Darbinė temperatūra: -20 - 80 °C
- Trigerio metodas: L unikalus trigeris / H pakartojamas trigeris
Kontaktai:
IŠJUNGTA(išvesties signalas) - kontaktas duomenų mainams tarp jutiklio ir mikrovaldiklio;
VCC- maitinimo įtampa (4,5 - 20v);
GND- bendras kontaktas. 
Infraraudonųjų spindulių judesio jutiklis HC-SR501 nerekomenduojama naudoti vietose, kuriose staigūs temperatūros pokyčiai (staigus infraraudonosios spinduliuotės pliūpsnis) nuo šildymo, jis bus suvokiamas kaip judančio objekto išvaizda, o tai gali sukelti klaidingą aliarmą.
Modulis HC-SR501 dažnai naudojamas įsilaužimo signalizacijose, taip pat išmaniuosiuose namuose valdyti apšvietimą, kai kambaryje pasirodo žmogus.
HC-SR501 erdvės jutiklio apžvalga
HCSR501 judesio (arba buvimo) jutiklio modulis, pagrįstas piroelektriniu efektu, susideda iš 500 BP PIR jutiklio (1 pav.) su papildoma elektrine izoliacija ant BISS0001 mikroschemos ir Frenelio lęšio, kuris naudojamas matymo spinduliui padidinti ir infraraudoniesiems spinduliams sustiprinti. signalas (2 pav.). Modulis naudojamas infraraudonąją spinduliuotę skleidžiančių objektų judėjimui aptikti. Modulio jutimo elementas yra 500 BP PIR jutiklis. Jo veikimo principas pagrįstas piroelektra. Tai elektrinio lauko atsiradimo kristaluose reiškinys, kai keičiasi jų temperatūra.Jutiklis valdomas BISS0001 mikroschema. Plokštėje yra du potenciometrai, pirmasis reguliuoja objekto aptikimo atstumą (nuo 3 iki 7 m), antrasis – delsą po pirmojo jutiklio suveikimo (5 - 300 sek.). Modulis turi du režimus - L ir H. Darbo režimas nustatomas naudojant trumpiklį. Režimas L – vieno veikimo režimas, kai OUT išėjime aptinkamas judantis objektas, antrojo potenciometro nustatytam delsos laikui nustatomas aukštas signalo lygis. Per šį laiką jutiklis nereaguoja į judančius objektus. Šis režimas gali būti naudojamas apsaugos sistemose signalizuojant į sireną. H režimu jutiklis suveikia kiekvieną kartą, kai aptinkamas judesys. Šis režimas gali būti naudojamas apšvietimui įjungti. Įjungus modulį jis sukalibruojamas, kalibravimo trukmė yra maždaug viena minutė, po kurios modulis paruoštas darbui. Jutiklį pageidautina montuoti toliau nuo atvirų šviesos šaltinių.
1 pav. 500 BP PIR jutiklis
2 pav. Frenelio lęšis
Specifikacijos HC-SR501
- Maitinimo įtampa: 4,5-20 V
- Vartojama srovė: 50 mA
- Išėjimo įtampa OUT: HIGH - 3,3 V, LOW - 0 V
- Aptikimo intervalas: 3-7m
- Vėlavimo trukmė po suveikimo: 5 - 300 sek
- Matymo kampas iki 120
- Blokavimo laikas iki kito matavimo: 2,5 sek.
- Darbo režimai: L – vienkartinis paleidimas, H – įjungimas kiekvieno įvykio metu
- Darbinė temperatūra nuo -20 iki +80C
- Matmenys 32x24x18 mm
Infraraudonųjų spindulių judesio jutiklio prijungimas prie Arduino
Modulis turi 3 išėjimus (3 pav.):- VCC - maitinimas 5-20 V;
- GND - žemė;
- OUT - skaitmeninis išėjimas (0-3,3V).
3 pav. HC-SR501 kontaktų priskyrimas ir konfigūracija
Sujungkime HC-SR501 modulį prie Arduino plokštės (Sujungimo schema 4 pav.) ir parašykime paprastą eskizą, kuris signalizuoja garso signalu ir pranešimu į nuoseklųjį prievadą, kai aptinkamas judantis objektas. Mikrovaldiklio operacijoms pataisyti naudosime išorinius pertraukimus 2 įėjime. Tai yra int0 pertraukimas.
4 pav. HC-SR501 modulio prijungimo prie Arduino plokštės schema
Įkelkime eskizą iš 1 sąrašo į Arduino plokštę ir pažiūrėkime, kaip jutiklis reaguoja į kliūtis (žr. 5 pav.). Nustatysime modulį į veikimo režimą L. 1 sąrašas // Judesio / buvimo jutiklio HC-SR501 vaizdo eskizas // svetainė // jutiklio išvesties prijungimo kontaktas #define PIN_HCSR501 2 // trigger flag loginė vėliavėlėHCSR501 = false ; // garsiakalbio prijungimo kaištis int soundPin = 9; // garso signalo dažnis int freq = 587; void setup () (// nuosekliojo prievado inicijavimas Serial.begin (9600); // pradėti pertraukų tvarkymą int0 attachInterrupt (0, intHCSR501, RISING);) void loop () (if (flagHCSR501 == true) (// Pranešimas į nuoseklųjį prievadą Serial.println ("Dėmesio !!!"); // garso signalas 5 sekundžių tonu (soundPin, freq, 5000); // iš naujo nustatyti trigerio vėliavėlę flagHCSR501 = false;)) // pertraukti apdorojimą void intHCSR501 () ( // jutiklio paleidimo vėliavėlės nustatymas flagHCSR501 = tiesa;)
5 pav. Duomenų išvedimas į nuoseklųjį prievado monitorių
Naudodami potenciometrus eksperimentuojame su signalo trukme OUT išėjime ir jutiklio jautrumu (objekto fiksavimo atstumu).
Naudojimo pavyzdys
Sukurkime SMS siuntimo pavyzdį, kai saugomame objekte suveikia judesio / buvimo jutiklis. Tam naudosime GPS / GPRS skydą. Mums reikia šios informacijos:- Arduino Uno plokštė
- GSM / GPRS skydas
- npn tranzistorius, pavyzdžiui, C945
- rezistorius 470 omų
- garsiakalbis 8 Ohm 1W
- laidai
6 pav. Sujungimo schema
Suveikus davikliui iškviečiame sms siuntimo su trumpąja žinute procedūrą Atkreipkite dėmesįcija!!!į TELEFONO numerį. Eskizo turinys parodytas 2 sąraše. GSM / GPRS ekranas sms siuntimo režime suvartoja iki 2 A srovės, todėl naudojame išorinį maitinimo šaltinį 12V 2A. 2 sąrašas // 2 judesio / buvimo jutiklio HC-SR501 apžvalgos eskizas // SMS siuntimas, kai jutiklis suveikia // svetainė // kontaktas jutiklio išvesties prijungimui #define PIN_HCSR501 2 // suaktyvinama vėliavėlė loginė flagHCSR501 false; // garsiakalbio prijungimo kaištis int soundPin = 9; // garso signalo dažnis int freq = 587; // Programinė įranga Serijinė biblioteka #include
Dažnai užduodami klausimai DUK
1. Modulis neveikia, kai objektas juda- Patikrinkite, ar modulis tinkamai prijungtas.
- Sureguliuokite perjungimo atstumą potenciometru.
- Sureguliuokite potenciometrą, kad atidėtumėte signalo trukmę.
- Perjunkite trumpiklį į vieno veikimo režimą L.
Šiame straipsnyje aš jums pasakysiu, kaip dirbti su HC-SR501 jutikliu (PIR jutikliu). Jutiklis yra nebrangus ir universalus, jį galima naudoti tiek vieną, tiek su mikrokompiuteriu, o ne su mikrokompiuteriu, kuriant įvairius projektus (signalizacijos sistemas ar automatines apšvietimo sistemas)
Specifikacijos
Maitinimo įtampa: 4,8V ... 20V
Statinė srovė: 50mA
Išėjimo lygis: 3.3V / Žemas 0V
Vėlavimo laikas: 0,5–200 s (reguliuojamas)
Blokavimo laikas: 2,5 s
Darbinis kampas:< 100
Darbinė temperatūra: -15C ... + 70C
Objekto aptikimas: 23 mm
Matmenys: 33mm x 25mm x 24mm
Bendra informacija
Bet kuris žmogus ar gyvūnas, kurio temperatūra aukštesnė nei nulis, išskiria šilumos energiją spinduliuotės pavidalu. Šios spinduliuotės žmogaus akis nemato, nes ji skleidžiama infraraudonųjų spindulių bangomis, žemiau žmonių matomo spektro. Šios energijos matavimas nėra tas pats, kas temperatūros matavimas. Kadangi temperatūra priklauso nuo šilumos laidumo, todėl žmogus, patekęs į patalpą, negali akimirksniu pakeisti temperatūros patalpoje. Tačiau yra unikali infraraudonoji spinduliuotė dėl kūno temperatūros, kurios ieško PIR jutiklis.
Infraraudonųjų spindulių judesio jutiklio HC-SR501 veikimo principas yra paprastas, įjungus jutiklis nustatomas į "Įprastą" infraraudonąją spinduliuotę savo aptikimo zonoje. Tada jis ieško pokyčių, pavyzdžiui, asmuo praėjo ar persikėlė į kontroliuojamą zoną. Infraraudonųjų spindulių aptikimui detektorius naudoja piroelektrinį jutiklį. Tai prietaisas, generuojantis elektros srovę, reaguojant į gaunamą infraraudonąją spinduliuotę. Kadangi jutiklis neskleidžia signalo (pavyzdžiui, anksčiau minėta, jis baudžiamas „pasyviai“. Aptikus pokytį, jutiklis HC-SR501 pakeičia išėjimo signalą).
Norint padidinti jutiklio HC-SR501 jautrumą ir efektyvumą, naudojamas infraraudonosios spinduliuotės fokusavimo į įrenginį metodas, tai pasiekiama naudojant "Fresnelio objektyvą". Objektyvas yra pagamintas iš plastiko ir yra pagamintas iš kupolo formos ir iš tikrųjų susideda iš kelių mažų Frenelio lęšių. Nors plastikas yra permatomas žmonėms, jis iš tikrųjų yra visiškai skaidrus infraraudoniesiems spinduliams, todėl jis taip pat tarnauja kaip filtras.
HC-SR501 yra nebrangus PIR jutiklis, kuris yra visiškai autonominis, galintis veikti atskirai arba kartu su mikrovaldikliu. Jutiklis turi jautrumo reguliavimą, kuris aptinka judėjimą nuo 3 iki 7 metrų, o jo išėjimą galima reguliuoti taip, kad jis išliktų aukštas nuo 3 sekundžių iki 5 minučių. Taip pat daviklis turi įmontuotą įtampos reguliatorių, todėl gali būti maitinamas nuo pastovios 4,5 iki 20 voltų įtampos ir sunaudoja nedaug srovės. HC-SR501 turi 3 kontaktų jungtį, funkcijos yra tokios:
Smeigtuko priskyrimas
VCC- teigiama nuolatinė įtampa nuo 4,5 iki 20 V DC.
IŠVADA- 3,3 volto loginė išvestis. LOW nerodo atradimo, HIGH reiškia, kad kažkas buvo aptiktas.
GND- įžeminimas.
Plokštėje taip pat yra du potenciometrai keliems parametrams nustatyti:
JAUTRUMAS- nustato didžiausią ir mažiausią atstumą (nuo 3 metrų iki 7 metrų).
LAIKAS- laikas, per kurį išėjimas išliks AUKŠTAS po aptikimo. Mažiausiai 3 sekundes, daugiausiai 300 sekundžių arba 5 minutes.
Džemperių užduotis:
H Ar yra nustatymas Hold arba Repeat. Šioje padėtyje HC-SR501 ir toliau išves HIGH signalą tol, kol aptiks judesį.
L- Tai yra pertraukimo parinktis arba nebandyti pakartoti. Šioje padėtyje išėjimas išliks AUKŠTAS TIME potenciometro nustatymu nustatytą laikotarpį.
Plokštėje HC-SR501 yra papildomos skylutės dviem komponentams, šalia yra etiketė, galima pasižiūrėti nuėmus Fresnel objektyvą.
Papildomų skylių priskyrimas:
RT- Tai skirta termistoriui arba temperatūrai jautriam rezistoriui. Šis papildymas leidžia HC-SR501 naudoti esant ekstremalioms temperatūroms ir taip pat tam tikru mastu pagerina detektoriaus tikslumą.
RL Tai jungtis, skirta nuo šviesos priklausomam rezistoriui arba fotorezistoriui. Pridėjus komponentą, HC-SR501 veiks tik tamsoje, o tai yra įprasta judesiui jautrių apšvietimo sistemų taikymas.
1 pavyzdys: HC-SR501 kaip atskiras įrenginys.
Reikalinga informacija:
2SC1213 tranzistorius x 1 vnt.
Ryšys:
Įjungus HC-SR501 reikalingas kalibravimas, tai užtrunka nuo 30 iki 60 sekundžių, daviklis taip pat turi "atstatymo" periodą apie 6 sekundes (po suveikimo), per kurį jis nereaguoja į judesius. Šiame pavyzdyje mes naudojame HC-SR501 ir NPN tranzistorius (pavyzdyje mes naudojame 2SC1213). HC-SR501 jutiklis maitinamas nuo 5 V, nes relei taip pat reikalinga tokia pati galia, o kaip apkrova naudojama 220 V lempa. Kadangi HC-SR501 išėjimo signalas yra silpnas (praktiškai užtenka tik uždegti šviesos diodą), vienas iš variantų yra naudoti bet kurį bipolinį NPN tranzistorių.
Dėmesio! Laikykitės saugos taisyklių ir būkite atsargūs!
Šios grandinės veikimas labai paprastas, įjungus ir sukalibravus, jutiklis pradeda skaityti rodmenis. Kai aptinkamas judesys, jutiklis pakeičia "OUT" kaiščio vertę.
2 pavyzdys: HC-SR501 prideda fotorezistorių
Reikalinga informacija:
Judesio jutiklis HC-SR501 x 1 vnt.
Relės modulis (1 kanalas) x 1 vnt.
2SC1213 tranzistorius x 1 vnt.
220V (75W) lempa su lizdu x 1 vnt.
5V maitinimo šaltinis x 1 vnt.
Fotorezistorius x 1vnt
„DuPont“ viela, 2,54 mm, 20 cm, F-M (nuo moteriškos iki vyriškos spalvos) x 1
Ryšys:
Kitame pavyzdyje mes naudojame tą pačią grandinę kaip ir 1 pavyzdyje, tik pridėjome fotorezistorių. Fotorezistoriaus vieta yra šalia išvesties jungties, pažymėta ant plokštės "RL". Galima lituoti tiesiai prie plokštės arba naudoti kaiščio antraštę patogiai prijungti Dupont laidus. Svarbiausia, kad fotorezistorius nebūtų uždarytas nuo natūralios kambario šviesos, o taip pat apsaugotas nuo lempos šviesos, kurią naudojame kaip apkrovą. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyta, kur įdiegti fotorezistorių.
Įdiegę fotorezistorių, įjunkite grandinę ir šiek tiek palaukite, kol HC-SR501 jutiklis bus sukalibruotas. Jei viskas tinkamai prijungta (ir dega kambario apšvietimas), nieko neatsitiks, fotorezistorius neleidžia HC-SR501 įsijungti, kai kambarys yra apšviestas. Dabar išjunkite šviesas ir HC-SR501 įsijungs, kai tik aptiks veiklą.
3 pavyzdys: HC-SR501 ir Arduino
Reikalinga informacija:
Arduino UNO R3 x 1vnt
Judesio jutiklis HC-SR501 x 1 vnt.
5 mm x 3 šviesos diodai
Rezistorius 0,125W, 320Om x 3 vnt.
„DuPont“ viela, 2,54 mm, 20 cm, F-M (nuo moteriškos iki vyriškos spalvos) x 1
Ryšys:
Nors jutiklis HC-SR501 yra atskiras įrenginys, jį galima prijungti prie mikrovaldiklio kaiščio. Pavyzdyje mes naudojame Arduino UNO R3 valdiklį, kuriame galime atsižvelgti į įjungimo laiką ir atstatymo laikotarpį. Tokiu būdu prietaisas gali būti tikslesnis, nes nebandysite pajusti judėjimo pirmyn, kai jutiklis nėra paruoštas. Taip pat prie Arduino galite prijungti kelis HC-SR501 jutiklius, kurie leis sekti judėjimą skirtingose vietose.
Šiame pavyzdyje mes prijungsime vieną HC-SR501 prie Arduino kaip indikaciją naudodami tris šviesos diodus, kurių kiekvienas rodo jutiklio būseną:
- Raudonas LED- šis šviesos diodas rodo, kad jutiklis neparengtas.
- Geltonas LED- Šis šviesos diodas rodo, kad jutiklis yra pasirengęs aptikti judesį.
- Žalias šviesos diodas- Šis šviesos diodas dega 3 sekundes, kai jutiklis suveikia. Vietoj šviesos diodo gali būti valdomas išorinis išėjimas (pavyzdžiui, relės modulis, kurį naudojome anksčiau).
Sujungimo schema:
HC-SR501 trumpiklis turi būti nustatytas į "L" padėtį, o laikas taip pat turi būti nustatytas iki minimumo (5 sekundės), tam pasukite potenciometrą į kairę iki galo. Dabar, kai visi esate prisijungę, turite įkelti savo eskizą.
/ * Išbandyta naudojant Arduino IDE 1.8.0 Bandymo data 2016-08-12 * / int aptiktasLED = 13; // Nurodykite pin int readyLED = 12; // Nurodykite pin int waitLED = 11; // Nurodykite pin int pirPin = 7; // Nurodykite jutiklio kaištį int motionDetected = 0; // Kintamasis judesio aptikimui int pirValue; // Kintamasis, skirtas išsaugoti reikšmę iš PIR void setup () (pinMode (aptiktasLED, OUTPUT); // Nustatyti kaištį kaip išvesties pinMode (readyLED, OUTPUT); // Nustatyti kaištį kaip išvesties pinMode (waitLED, OUTPUT); // Nustatyti) kaištis kaip išvestis pinMode (pirPin, INPUT); // Nustatyti kaištį kaip įvestį // Pradinė 1 minutės delsa, kad stabilizuotų jutiklį // digitalWrite (aptiktasLED, LOW); digitalWrite (readyLED, LOW); digitalWrite (waitLED, HIGH) ; delsa ( 60000); digitalWrite (readyLED, HIGH); digitalWrite (waitLED, LOW);) tuščioji kilpa () (pirValue = digitalRead (pirPin); // Nuskaitykite reikšmę iš judesio jutiklio, jei (pirValue == 1) / / Jei yra judėjimas, padarykite 3 sekundžių delsą. (digitalWrite (detectedLED, HIGH); motionDetected = 1; delsa (3000);) else (digitalWrite (detectedLED, LOW);) // Vėlavimas po paleidimo // if ( motionDetected == 1) (digitalWrite (aptiktasLED, LOW); digitalWrite (readyLED, LOW); digitalWrite (waitLED, HIGH); delsa (6000); digitalWrite (readyLED, HIGH); digitalWrite (wai) tLED, LOW); motionDetected = 0; ))
Išbandyta naudojant Arduino IDE 1.8.0 Bandymo data 2016-08-12 int aptiktasLED = 13; // Nurodykite kaištį int readyLED = 12; // Nurodykite kaištį int waitLED = 11; // Nurodykite kaištį int pirPin = 7; // Nurodykite jutiklio kaištį int motionAptikta = 0; // Kintamasis judesio aptikimui int pirValue; // Kintamasis, skirtas išsaugoti reikšmę iš PIR tuščia sąranka () pinMode (aptiktasLED, OUTPUT); // Nustatyti kaištį kaip išvestį pinMode (readyLED, OUTPUT); // Nustatyti kaištį kaip išvestį pinMode (waitLED, OUTPUT); // Nustatyti kaištį kaip išvestį pinMode (pirPin, INPUT); // Nustatyti kaištį kaip įvestį // Pradinis 1 minutės delsimas jutikliui stabilizuoti // digitalWrite (readyLED, LOW); digitalWrite (waitLED, HIGH); vėlavimas (60 000); digitalWrite (readyLED, HIGH); digitalWrite (waitLED, LOW); tuščioji kilpa () pirValue = digitalRead (pirPin); // Nuskaitykite vertę iš judesio jutiklio jei (pirValue == 1) // Jei yra judėjimas, atidedame 3 s. digitalWrite (aptiktasLED, AUKŠTAS); motionDetected = 1; vėlavimas (3000); Kitas digitalWrite (aptiktasLED, LOW); |
Judesio jutikliai yra įrenginiai, reaguojantys į judančius, o ne nejudančius objektus. Tuo jie skiriasi nuo buvimo jutiklių, kurie sukonfigūruoti taip, kad įsijungtų, kai judantys objektai dingsta arba išnyksta stebimoje srityje.
Kitaip tariant, judėjimą valdantis prietaisas turėtų įsijungti tada, kai žmogus yra stebimoje erdvėje, kai jis juda ar stovi vietoje, bet bent jau tik mojuoja pirštais. Tuo pačiu metu buvimo kontrolės įtaisai suveikia, kai žmonės visiškai išeina iš patalpos arba joje lieka visiškai sušalęs žmogus ir nedaro jokių judesių.
Kaip veikia judesio jutikliai
Abi šių jutiklių grupės gali veikti remiantis:
garso virpesių fiksavimas jautriomis akustinėmis sistemomis;
infraraudonųjų spindulių imtuvų žmogaus kūno sukeliamos šiluminės spinduliuotės suvokimas pasyvus veiksmas;
persidengiantys žmogaus akiai nematomi infraraudonieji spinduliai, nukreipti iš skleidėjo į imtuvą aktyvus metodas.
Dar yra kitų būdų aptikti judantį žmogų, tačiau jie, kaip ir akustinis metodas, naudojami retai. O buitiniuose įrenginiuose dažniausiai naudojami judesio davikliai, kurie veikia su infraraudonųjų spindulių spektre esančių bangų elektromagnetiniais virpesiais. Jie aprašyti.
IR jutiklių imtuvai turi bendrą veikimo principą.
Judesio detektoriai ir buvimo detektoriai fiksuoja infraraudonąją spinduliuotę, kuri sklinda visomis kryptimis nuo bet kokių matymo lauke esančių objektų. Šilumos spinduliai, kaip ir įprastoje optinėje sistemoje, pavyzdžiui, fotoaparate, krenta ant segmentinio objektyvo, veikiančio Frenelio principu.
Šis stiklo arba optinio plastiko dizainas sukurtas su daugybe koncentrinių sektorių / segmentų, kurių kiekvienas sudaro siaurą lygiagrečių šilumos spindulių spindulį ant IR jutiklio.
Jis dar vadinamas PIR jutikliu, nes turi piroelektrinį efektą – sukuria elektrinį lauką, proporcingą gaunamam šilumos srautui. Gautas signalas apdorojamas elektroniniais prietaisais.
Daugumoje jutiklių konstrukcijų pirodetektorius veikia su analoginėmis reikšmėmis. Pavyzdys būtų.
Jis yra mažo dydžio, veikia mikroschemos pagrindu, turi tris gnybtus maitinimo ir apkrovos laidams prijungti, du reguliavimo potenciometrus. Įjungus, jis generuoja valdymo elektrinį signalą, kurio įtampa yra 3,3 volto ir kelių miliamperų srovė.
Neseniai buvo pradėti diegti blokai, kurie remdamiesi atlieka dvigubą konversiją ir komandų apdorojimą.
Tai leidžia naudoti mikroprocesorinius įrenginius ir kompiuterines technologijas tolimesniam signalų konvertavimui bei įvairių automatinių įrenginių valdymo algoritmų formavimui.
Tiek analoginiai elektroniniai, tiek skaitmeniniai jutikliai yra prijungti prie maitinimo šaltinių ir turi išvesties įrenginius, kurie perjungia apkrovą pirminiame tinkle.
Vienas iš principų yra išdėstytas elektronikos veikimo algoritme:
judesio aptikimas;
likti suaktyvintas.
Kai žmogus atsiranda jutiklio veikimo lauke, tada savo buvimu jis keičia aplinkos šiluminį balansą, o visi jo judesiai įrašomi per Frenelio objektyvą kaip fotoaparato objektyvą. Elektroniniai blokai suveikia ir perduoda elektrinį signalą valdymo kontaktui.
Čia baigiasi paties jutiklio funkcijos, nors pavarų perjungimo procesas dar nebaigtas, ir judesio jutiklio valdymo signalo galia perjungti šviestuvus, įjungti garso sireną, siųsti SMS į a. mobiliuoju telefonu ar kitų užduočių atlikimo neužtenka.
Šis signalas turi būti sustiprintas ir užtikrintas jo perdavimas į galingą kontaktą apkrovai perjungti.
Judesio jutiklis HC-SR501, apie kurį kalbėjome aukščiau, pats negali atlikti šių funkcijų. Norėdami juos įgyvendinti, galite surinkti paprastą tranzistoriaus jungiklį.
Maitinimas = 4,5 ÷ 20 voltų iš papildomo šaltinio tiekiamas į judesio jutiklio ir rakto VCC ir GND gnybtus, o valdymo signalas iš jutiklio OUT kontakto – į to paties pavadinimo stiprintuvo gnybtą. Prie išėjimo grandinės prijungiama atitinkamos įtampos apkrova.
Jei naudosite šią schemą mobiliajam telefonui įjungti, į savo mobilųjį telefoną galite gauti SMS žinutes, kurios bus signalas apie netikėtų svečių pasirodymą apsaugos zonoje.
Daugumoje paruoštų modulių apšvietimo grandinėms su judesio jutikliais yra įmontuotas stiprintuvas ir maitinimo kontaktas, perjungiantis apkrovos grandinę. Tokių blokų konstrukcijos, maitinamos iš ≈220 voltų tinklo, turi tris gnybtus, skirtus laidams prijungti tiesiai ant korpuso, iš kurių du tiekia maitinimą (fazė L ir nulis N), o trečiasis L "kartu su nuliu N yra naudojamas jungiklio lempos.
Aktyvūs judesio jutikliai
Įrenginiai, veikiantys kanalų valdymo tarp IR spinduliuotojo ir imtuvo principu, turi maždaug tokį patį algoritmą, suderintą bendram dažniui, kaip ir televizoriaus nuotolinio valdymo pultelis ar belaidė kompiuterio pelė su imtuvais. Jie gali turėti autonominį maitinimo šaltinį, nepriklausomą nuo stacionaraus elektros tinklo.
Tokiu atveju atliekamas vienas iš tiesioginio arba sukamojo kelio formavimo metodo modulių išdėstymo naudojant veidrodžius.
Jutiklių prijungimo schemos
Paprasta laidų schema parodyta paveikslėlyje.
Naudojant šią jungtį, šviestuvo veikimo režimas visiškai atitinka elektroninės grandinės nustatytą algoritmą ir yra reguliuojamas reguliavimo potenciometrais.
Paprastose jutiklių konstrukcijose sumontuoti du reguliatoriai:
1. LUX – apšvietimo lygis, kurį pasiekus įsijungia jutiklis (pvz., saulėtu oru nereikia naudoti elektros šviesos). Reguliavimui iš pradžių nustatoma didžiausia jo vertė;
2. TIME – laikmačio veikimo trukmė arba, kitaip tariant, laikas, per kurį lemputė degs po judesio aptikimo. Paprastai nustatoma minimali reikšmė, nes su kiekvienu nauju judesiu jutiklis nuolat įsijungs iš naujo.
Paprastai šių dviejų reguliavimo parametrų pakanka buitinių lempų valdymui nustatyti. Yra dar du potenciometrai:
1. SENS – jautrumas arba diapazonas. Jis naudojamas valdymo zonai sumažinti tais atvejais, kai jos neįmanoma apriboti keičiant judesio jutiklio orientaciją;
2. MIC – įtaisyto mikrofono akustinio triukšmo lygis, kuriam esant suveikia jutiklis. Tačiau buitinėmis sąlygomis ši funkcija nereikalinga - jutiklį suaktyvins pašaliniai pravažiuojančių automobilių garsai, vaikų šauktukai ...
Šviestuvo prijungimo prie dviejų jutiklių schema
Šis metodas naudojamas tose vietose, kur reikia valdyti apšvietimą iš dviejų nuotolinių taškų, kurių vieno jutiklio vaizdas yra ribotas.
To paties pavadinimo įrenginių gnybtai yra sujungti lygiagrečiai vienas su kitu ir išvedami į maitinimo tinklą bei šviestuvą. Kai suveikia bet kurio jutiklio išvesties kontaktas, užsidega lemputė.
Sujungimo schema per jungiklį
Šis metodas naudojamas, kai prie esamo šviestuvo su jungikliu pridedamas judesio jutiklis. Kai jungiklis įjungtas, grandinė veikia tiksliai taip, kaip sukonfigūravo elektronika. O kai kontaktas yra atidarytas, fazė pašalinama iš maitinimo šaltinio ir judesio jutiklis išjungiamas.
Praktika parodė, kad tarp butų savininkų, išeinant iš patalpų, išlaikomas įprotis automatiškai jungikliu išjungti šviesą. Po to, žmogui įėjus į patalpą, judesio jutiklis išimamas iš darbo. Norint pašalinti tokias situacijas, jungiklio kontaktai yra apeinami, todėl perėjimas prie ankstesnės grandinės atliekamas.
Šioje grandinėje įjungtas jungiklis visiškai apeina judesio jutiklio išėjimo kontaktą. Jis naudojamas, kai žmogus ilgą laiką stovi nejudančioje padėtyje, o laikmačio užrakto greitis mažas ir norint įjungti lemputę tenka atlikti nereikalingus dėmesį blaškančius judesius.
Elektromagnetinių prietaisų galingų apkrovų sujungimo schema
Judesio jutiklio blokas su mažos galios kontaktais gali būti naudojamas labai didelės galios apšvietimo įrenginiams. Tam naudojamas tarpinis įtaisas, relė arba atitinkamų nominalų kontaktorius. Jo apvija prijungta prie mažos galios jutiklio kontakto, o maitinimo kontaktas perjungia apšvietimo sistemos apkrovą.
Šioje schemoje, kaip ir visose kitose, reikia tiksliai apskaičiuoti įjungiamas galias ir parinkti jiems maitinimo kontaktus. Pradėjus eksploatuoti, reikia išmatuoti apkrovų sroves ir dar kartą palyginti su kontaktų galia. Norint užtikrinti patikimą ilgalaikį sistemos veikimą, būtina sukurti galios rezervą.
Panaši grandinė su elektromagnetiniais prietaisais gali veikti ilgai ir patikimai. Tačiau jis turi du reikšmingus trūkumus:
1.padidėjęs triukšmo lygis ir atsirandantys elektromagnetiniai trukdžiai, lydintys armatūros judėjimą perjungimo metu;
2. nuolatinis kontaktinės sistemos susidėvėjimas dėl iškrovų, atsirandančių nutrūkus grandinei, todėl reikalinga periodinė profilaktinė priežiūra.
Triac ir SCR grandinėse šių trūkumų nėra.
Galingų apkrovų su puslaidininkiniais įtaisais prijungimo schema
Šiuo atveju nėra visų rūšių triukšmo ir trukdžių. Tačiau tam, kad puslaidininkinis įtaisas veiktų, judesio jutiklio valdymo signalą reikia paversti harmonine, kurios dažnis sutampa su tinklo įtampa. Tam sukuriama speciali suderinimo grandinė, kuri tiekia kintamąją srovę.
Kai veikia suderinimo grandinė, triakas yra atidarytas. o lempos dega. Kai valdymo signalo nėra, triakas uždaromas, o jo valdomas apšvietimas išjungiamas.
Šios grandinės trūkumas yra elektroninio įrenginio suderinimo signalo konstrukcijos sudėtingumas.
Jutiklių montavimo vietos ir orientavimo būdo pasirinkimas
Priklausomai nuo jo konstrukcijos, judesio jutiklis gali turėti skirtingą žiūrėjimo kampą, kad būtų galima stebėti erdvę nuo kelių laipsnių iki viso vaizdo, kuris dažniausiai naudojamas su lubų laikikliu.
Šie kampai yra paskirstyti horizontalioje ir vertikalioje plokštumose, apibrėžia stebėjimo sritį ir yra nurodyti dokumentacijoje.
Ant sienos montuojami jutikliai paprastai turi 110-120 arba 180 laipsnių kampą horizontaliai ir 15-20 vertikaliai.
Už šios erdvės jutikliai nefiksuoja jokių judesių. Todėl montuojant judesio jutiklį svarbu ne tik juos parinkti pagal vaizdo ypatybes, bet ir sumontavus pakoreguoti kryptį. Konstrukcijos su kilnojamu žiūrėjimo organu palengvina paleidimą, o kitus įrenginius reikia labai gerai apgalvoti ir atlikti pirminį montavimą.
Lubų jutikliai paprastai turi 360 ° horizontalų vaizdą, kuris išsiskleidžia kūgiu iš viršaus į apačią. Jo valdymo plotas yra daug didesnis, tačiau gali turėti ir aklą erdvę patalpų kampuose.
Pašalinių objektų įtaka jutiklių darbui
Montuojant ir konfigūruojant judesio jutiklį, svarbu atsižvelgti į jų išdėstymo sąlygas, įvertinti šalia esančių objektų ir įvairių energijos šaltinių įtaką jų patikimumui. Šiluminiai šildytuvai, siūbuojančios medžių šakos, pravažiuojantys automobiliai, kylantys / nusileidę liftai ir kiti objektai gali sukelti dažnus klaidingus pavojaus signalus.
Kai jų niekaip nepavyksta atsikratyti, potenciometru grubinamas įrenginio jautrumas arba ekranuojama trukdžių zona.
HC-SR501 yra piroelektrinis infraraudonųjų spindulių judesio jutiklis, aptinkantis žmonių judėjimą stebimoje zonoje. Tai modulis, kurį sudaro 500 BP IR jutiklis, Frenelio objektyvas ir BISS0001 mikroschemos valdymo modulis. Modulio darbo režimas nustatomas trumpikliu (režimas H arba režimas L).
H režimu, kai jutiklis suveikia kelis kartus iš eilės, jo išvestis (OUT) išlieka aukšto loginio lygio. L režimu kiekvienam jutiklio suveikimui į išėjimą siunčiamas atskiras impulsas.
Jutiklio nerekomenduojama naudoti vietose, kur staigūs temperatūros pokyčiai – staigų infraraudonosios spinduliuotės pliūpsnį nuo šildymo jis suvoks kaip judančio objekto atsiradimą, o tai gali sukelti klaidingą aliarmą.
HC-SR501 dažnai naudojamas įsilaužimo signalizacijose, taip pat išmaniuosiuose namuose valdyti apšvietimą, kai kambaryje pasirodo žmogus.
Specifikacijos:
| Maitinimo įtampa | 4,5V-20V |
| IŠĖJIMO srovė | <60uA
|
| Išėjimo įtampa | Aukštas ir žemas lygis 3,3 V TTL logikoje |
| Aptikimo atstumas | 3,7 m (pritaikoma) |
| Aptikimo kampas | iki 120 ° -140 ° (priklauso nuo konkretaus jutiklio ir objektyvo) |
| Aptikimo impulso plotis | 5-200 sek. (konfigūruojama) |
| Blokavimo laikas iki kito matavimo | 2,5 sek. (bet galima pakeisti pakeitus SMD rezistorius) |
| Darbinė temperatūra | -20 .... + 80 ° C |
| Darbo valandos | L - viena rankena, H - kartojami matavimai |
| Matmenys (redaguoti) | 3,2 cm x 2,4 cm x 1,8 cm |
