- Komponente, potrebne za izdelavo vezja detektorja gibanja
- Modul IR senzorja - kratek uvod
- 555 Shema vezja detektorja gibanja časovnika
- Delovanje vezja detektorja gibanja
- Prikaz vezja senzorja gibanja
Vezja senzorjev gibanja so že nekaj časa na internetu. Ta vezja se v glavnem uporabljajo za pogon izmenične obremenitve (kot so luči, ventilatorji) pri projektih avtomatizacije domov ali IoT. Zelo pogosta je tudi v predelovalnih dejavnostih, na primer na tekočih trakovih, kjer je treba zaznati prisotnost / položaj določenega predmeta.
Torej, v tej vadnici bomo uporabili IR senzor s časovnikom IC NE555, da zaznamo gibanje in glede na to preklopimo izmenično obremenitev. Tu se kot stikalo uporablja 555 IC časovnika. Ker to vezje uporablja digitalni IC časovnik, je delovanje vezja hitro in natančno s še hitrejšimi hitrostmi zaznavanja. V prejšnji vadnici smo izvedeli o 555-časovniku kot zaklepnem krogu. To je uporaba tega vezja, vezje bomo prikazali tudi tako, da ga bomo zasnovali na kosu plošče.
Komponente, potrebne za izdelavo vezja detektorja gibanja
Seznam komponent, potrebnih za izdelavo vezja detektorja gibanja, je spodaj:
- 555 IC časovnik
- Upori 220KΩ * 2
- 100kΩ upor
- 1KΩ upor
- 1uf elektrolitski kondenzator
- LED
- Upor 220Ω
- Rele SPDT * 2
- Dioda In4007 * 2
- BC547 NPN tranzistor
- BC557 pnp tranzistor
- DC vtičnica
- Modul IR senzorja
Modul IR senzorja - kratek uvod
IR pomeni infrardeče sevanje / svetlobo in je najpogostejši način zaznavanja gibanja. Obstajata 2 vrsti IR senzorjev:
- PIR (pasivni infrardeči senzor)
- Modul IR senzorja
Infrardeči prihaja na mesto elektromagnetnega spektra, ki ni viden s prostimi očmi. Vsi vroči predmeti ustvarjajo ta IR sevanja in z zaznavanjem teh sevanj lahko zaznamo gibanje. Senzor PIR ne oddaja nobenega IR sevanja, temveč le zazna sevanja, zato se imenuje "pasivno". Po drugi strani imamo IR module, ki neprekinjeno pošiljajo IR impulz in ko se ta odbije nazaj od predmeta, ga lahko modul zazna s pomočjo fotodiode. Ta fotodioda lahko v tem primeru zazna samo infrardečo svetlobo in ne vidne svetlobe.
Dve glavni komponenti modula IR senzorja sta IR LED in fotodioda. LED je videti povsem kot običajna LED, vendar oddaja IR namesto vidnih barv, ki jih poznamo. Fotodioda je ključna komponenta, ki zazna povratna sevanja.
V tem projektu uporabljamo aktivni modul IR senzorja, saj je na voljo, cenovno ugoden in enostaven za uporabo.
555 Shema vezja detektorja gibanja časovnika
Celotno vezje detektorja gibanja s časovnikom 555 je podano spodaj.
V vezju sta priključena zatiča 2 in 6 ter tudi zatiča 4 in 8. Izhod vezja delilnika napetosti je priključen na zatič 6 IC. En upor vezja napetostnega delilnika je prek kondenzatorja 1uF priključen na izhodni zatič 3 skozi upor 100k. Rele s svojim vezjem gonilnika je povezan med zatičem 2 in pozitivnim priključkom kondenzatorja. Na izhodu IC je prek svojega trenutnega omejevalnega upora povezan tudi LED. Osnova tranzistorja NPN, ki se uporablja za krmiljenje izhodnega releja, je prek upornika 1K priključena na izhodni zatič 3 IC. Osnova tranzistorja PNP, ki poganja preklopni rele IC, je priključena na izhod modula IR senzorja.
Delovanje vezja detektorja gibanja
Delovanje vezja senzorja gibanja je prikazano spodaj:
- Sprva je zaradi delilnika napetosti polovica napajalne napetosti na nožicah 2 in 6, ker uporabljamo napetostni delilnik z enako vrednostjo uporov, zato je izhod IC izključen.
- Ko senzor zazna gibanje, začne kondenzator črpati tok skozi upor R3, da se napolni in s tem se padec napetosti na uporu spremeni, zaradi česar napetost na zatiču 2 pade pod 1/3 oznake napajalne napetosti.. To vklopi izhod IC.
- Zdaj je kondenzator v celoti napolnjen do napajalne napetosti skozi upor 100kΩ. Ko zazna gibanje, spet zatič 6 časovnika IC zazna napolnjen kondenzator, ki je očitno pri napajalni napetosti in tako preseže oznako 2/3. To izklopi izhod IC.
- Če opazujete vezje nekoliko blizu, lahko vidite, da lahko namesto releja uporabimo BJT in ste v redu, vendar to žal ne bo delovalo. Razlog je spet razlika med idealnim in resničnim svetom. BJT-je uporabljamo povsod, vendar niso popolna stikala in imajo nekaj puščajočega toka, ki v tem primeru zameša vezje. V tem primeru potrebujemo idealno stikalo in zato uporabljamo rele.
- Tranzistorji se uporabljajo za pogon relejev. Za pogon glavnega releja uporabljamo tranzistor PNP, ker modul IR-senzorja daje konstantno napajalno napetost na svojem izhodu in ko nekaj zazna, napetost potegne na tla. Za pogon izhodnega releja lahko uporabimo NPN tranzistor, saj ima IC aktivno visoko moč.
Prikaz vezja senzorja gibanja
Z upoštevanjem zgoraj navedenega diagrama gibanja detektorja gibanja 555, sem ustvaril vezje na plošči, video o katerem je na voljo na koncu članka. Spodaj so tudi slike, povezane z vezjem.
Tako lahko s pomočjo znane 555-časovne IC v kombinaciji z IR-senzorjem oblikujete vezje hitrih senzorjev gibanja. Če imate kakršne koli dvome, povezane z vezjem, pustite svoj komentar spodaj.