Selbstgebaute Bewegungssensoren, um das Licht einzuschalten
Der Bewegungssensor kann im Geschäft erworben werden. Aber wenn Sie etwas Freizeit, wenig Fähigkeiten und Kenntnisse haben, können Sie einen solchen Sensor selbst herstellen. Das spart etwas Geld und bietet einen angenehmen Zeitvertreib für die technische Kreativität.
Welcher Sensor kann unabhängig gemacht werden
Es gibt verschiedene Arten von Bewegungssensoren, und jede Art kann im Prinzip unabhängig hergestellt werden. Ultraschall- und Hochfrequenzsensoren sind jedoch schwierig herzustellen und erfordern spezielle Fähigkeiten und Instrumente zur Einstellung. Daher ist es einfacher, kapazitive und Infrarotsensoren herzustellen.
Geräte und Materialien
Um einen Bewegungsmelder zu bauen, benötigen Sie:
- Lötkolben und Verbrauchsmaterialien;
- Verbindungsdrähte;
- kleines Metallwerkzeug;
- Multimeter.
Sie benötigen auch ein Steckbrett, um den Sensor herzustellen.Und es ist auch schön, ein Oszilloskop zu haben, um die Leistung eines Geräts zu überwachen, das auf einem HF-Generator basiert.
kapazitiver Sensor
Diese Sensoren reagieren auf Änderungen der elektrischen Kapazität. Im Internet, im Alltag und sogar in der technischen Dokumentation wird häufig der irrtümliche Begriff „Volumensensor“ verwendet. Dieses Konzept entstand aufgrund einer falschen Zuordnung zwischen geometrischer Kapazität und Volumen. Tatsächlich reagiert der Sensor auf die elektrische Kapazität des Weltraums. Das Volumen als geometrischer Parameter spielt hier keine Rolle.
Der Bewegungssensor ist wirklich Do-it-yourself. Auf nur einem Chip kann ein einfaches kapazitives Relais aufgebaut werden. Für den Aufbau des Sensors wurde ein Schmitt-Trigger K561TL1 verwendet. Die Antenne ist ein mehrere zehn Zentimeter langer Draht oder Stab oder eine andere leitfähige Struktur mit ähnlichen Abmessungen (Metallgitter usw.). Wenn sich eine Person nähert, steigt die Kapazität zwischen dem Stift und dem Boden, die Spannung an den Stiften 1.2 der Mikroschaltung steigt an. Wenn die Schwelle erreicht ist, "kippt" der Trigger, der Transistor öffnet durch das Pufferelement D1 / 2 und versorgt die Last. Es könnte ein Niederspannungsrelais sein.
Der Nachteil solch einfacher Sensoren ist die unzureichende Empfindlichkeit. Für den Betrieb ist es erforderlich, dass sich eine Person in einem Abstand von mehreren zehn oder sogar Zentimetern von der Antenne befindet. Schaltungen mit HF-Generator sind empfindlicher, aber komplizierter. Wickelteile können auch ein Problem sein. In den meisten Fällen müssen Sie diese selbst herstellen.
Der Vorteil dieser Schaltung ist die Möglichkeit, einen vorgefertigten Transformator von einem Transistorempfänger ST1-A zu verwenden.Es ist in der Generatorschaltung (induktiver "Dreipunkt") am Transistor VT1 enthalten. Der Widerstand R1 regelt die Tiefe der Rückkopplung, wodurch das Auftreten von Schwingungen erreicht wird. Schwingungen im Generator werden in die Wicklung III umgewandelt und von der Diode VD1 gleichgerichtet. Die gleichgerichtete Spannung öffnet den Transistor VT2, er liefert ein positives Potential an die Steuerelektrode des Thyristors. Der sich öffnende Thyristor erregt das Relais K1, dessen Kontakte zum Anschluss eines Alarms verwendet werden können.
Die Antenne ist ein etwa 0,5 Meter langes Stück Draht. Wenn sich eine Person nähert (in einer Entfernung von 1,5 bis 2 Metern), stört die von ihrem Körper in den Generatorkreis eingebrachte Kapazität die Schwingungen. Die Spannung an der Wicklung III verschwindet, der Transistor schließt, der Thyristor schaltet ab, das Relais fällt ab.
Montage des Detektors
Um einen hausgemachten Sensor zusammenzubauen, können Sie eine Leiterplatte herstellen. Zum Beispiel die LUT-Methode. Die Technologie ist einfach und leicht zu beherrschen. Aber wenn die Herstellung des Sensors einmalig ist, macht es keinen Sinn, Zeit mit Experimenten zu verschwenden. Die beste Lösung wäre die Verwendung einer Steckplatine.
Es ist eine Platine mit metallisierten Löchern mit einem Standardabstand, in die elektronische Komponenten eingelötet werden können. Die Verbindung zur Schaltung erfolgt durch Löten der Leiter an den entsprechenden Stellen.
Sie können auch ein lötfreies Steckbrett verwenden, aber die Zuverlässigkeit der Verbindungen darauf ist viel geringer. Diese Option bleibt am besten für Experimente und das Verfeinern der Schaltungskunst.
Überprüfung des Zustands elektronischer Komponenten
Zunächst müssen die ausgewählten Teile überprüft werden.Wenn sie nicht benutzt wurden, keine Lötspuren vorhanden sind und keine mechanischen Beschädigungen vorliegen, macht eine weitere Überprüfung wenig Sinn. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Komponenten funktionieren, liegt bei 99 Prozent. Andernfalls ist es eine gute Idee, die Details zu überprüfen:
- widerstände werden mit einem Multimeter aufgerufen - es sollte den Nennwiderstand anzeigen (unter Berücksichtigung der Genauigkeitsklasse des Widerstands);
- Wicklungsteile klingeln für das Fehlen einer Pause;
- kleine Kondensatoren mit einem Tester können nur auf Kurzschluss geprüft werden;
- große Kondensatoren können im Widerstandstestmodus mit einem Messuhr-Multimeter überprüft werden - der Pfeil sollte nach rechts zucken und dann langsam auf Null (links) zurückkehren.
- Dioden werden mit einem Tester im Diodentestmodus überprüft - in einer Position sollte der Widerstand unendlich sein, in der anderen zeigt das Multimeter einen Wert an (abhängig vom Diodentyp);
- Bipolartransistoren werden wie zwei Dioden getestet - zwischen Basis und Kollektor und zwischen Basis und Emitter.
Wichtig! Feldeffekttransistoren mit einem pn-Übergang (KP305 usw.) werden auf die gleiche Weise überprüft (Gate-Source, Gate-Drain), aber das Multimeter zeigt einen gewissen Widerstand zwischen Drain und Source (unendlich für einen bipolaren).
Mikroschaltkreise können nicht mit einem Multimeter überprüft werden.
Board markieren und trimmen
Außerdem müssen alle Komponenten so auf der Platine platziert werden, dass zukünftige Verbindungen optimiert werden. Dazu müssen sie in einer Ecke oder in der Nähe einer Seite platziert werden. Zeichnen Sie dann Linien, entfernen Sie Elemente und schneiden Sie den Überschuss ab.Dies kann weggelassen werden, aber dann nimmt die Platine mehr Platz ein und erfordert ein größeres Gehäuse (und es wird benötigt, wenn der Detektor im Freien installiert wird).
Die Kanten der Platte müssen mit einer Feile bearbeitet werden. Beeinträchtigt die Leistung nicht, sieht aber besser aus.
Dann werden die Teile wieder eingesetzt, in die Löcher gelötet und mit Leitern gemäß Diagramm verbunden.
Das Video zeigt, wie man einen Bewegungssensor herstellt, um das Licht vom Modul für Arduino einzuschalten.
Infrarotsensor und Arduino
Sie können einen guten Bewegungssensor auf der Arduino-Plattform erstellen. Der elektronische „Konstruktor“ beinhaltet ein PIR-Sensormodul HC-SR501. Es enthält einen Infrarotdetektor, der mit einem Controller aus der Ferne auf Temperaturänderungen reagiert.
Das Modul ist voll kompatibel mit der Hauptplatine und wird mit dieser mit drei Drähten verbunden.
| Ausgang des IR-Moduls | Masse | VCC | AUS |
| Arduino Uno-Pinbelegung | Masse | +5V | 2 |
Damit das System funktioniert, müssen Sie die folgende Skizze auf Arduino hochladen:
Zunächst werden Konstanten gesetzt, die den Zweck der Pins der Hauptplatine bestimmen:
const int IRPin=2
Die IRPin-Konstante bedeutet die Pin-Nummer für den Eingang vom Sensor, ihr wird der Wert 2 zugewiesen.
const int OUTpin=3
Die Konstante OUTpin bedeutet die Pin-Nummer für den Ausgang zum Executive-Relais, ihr wird der Wert 3 zugewiesen.
Der Abschnitt void setup() legt Folgendes fest:
- Serial.begin (9600) - Austauschgeschwindigkeit mit dem Computer;
- PinMode (IRPin, EINGANG) – Pin 2 ist als Eingang belegt;
- PinMode (OUTpin, AUSGANG) – Pin 3 ist als Ausgang belegt.
Im leeren Schleifenabschnitt der Konstante Wert der Wert des Eingangs vom Sensor wird zugewiesen (Null oder Eins). Außerdem erscheint Ausgang 3 abhängig vom Wert der Konstante hoch oder niedrig.
Überprüfen der Leistung und Konfigurieren von Sensoren
Vor dem ersten Einschalten des montierten Sensors muss die Installation sorgfältig überprüft werden. Werden keine Fehler gefunden, kann Spannung angelegt werden. Innerhalb weniger Sekunden nach dem Einschalten muss überprüft werden, ob lokale Überhitzung und Rauch vorhanden sind. Wenn der "Rauchtest" bestanden ist, können Sie die Leistung der Sensoren überprüfen. Sensoren am Schmitt-Trigger und Arduino müssen nicht angepasst werden. Es ist lediglich erforderlich, das Vorhandensein eines Objekts in der Nähe des Sensors zu simulieren (Handheben) und die Änderung des Signals am Ausgang zu steuern. Bei einem auf einem HF-Generator basierenden Detektor muss die Startzeit der Generierung mit dem Potentiometer P1 eingestellt werden. Sie können den Beginn von Schwingungen mit einem Oszilloskop oder durch Klicken auf ein Relais steuern.
Anschluss laden
Wenn der Sensor betriebsbereit ist, kann eine Last daran angeschlossen werden. Es kann der Eingang eines anderen elektronischen Geräts (Piepser) sein, aber oft wird der Detektor benötigt, um die Beleuchtung zu steuern. Das Problem ist, dass die Belastbarkeit des Ausgangs eines selbstgebauten Sensors es Ihnen nicht erlaubt, selbst Lampen mit geringer Leistung direkt anzuschließen. Deshalb ein Zwischenschlüssel in Form eines Relais ist erforderlich.
Stellen Sie vor dem Anschließen des Starters sicher, dass die Kontakte des Sensorausgangsrelais es Ihnen ermöglichen, die Spannung von 220 Volt zu schalten. Andernfalls müssen Sie ein zusätzliches Relais installieren.
Der Arduino-Ausgang ist so stromsparend, dass er kein Relais oder Starter direkt ansteuern kann. Sie benötigen ein zusätzliches Relais mit einem Transistorschalter.
Wenn alle Schritte der Montage und Konfiguration erfolgreich waren, können Sie den Sensor fest installieren, die endgültige Verbindung herstellen und sich an der gut funktionierenden Automatisierung erfreuen.
