4 jednoduché obvody detektoru pohybu využívající PIR

Alarm PIR snímače pohybu je zařízení, které detekuje infračervené záření z pohybujícího se lidského těla a spouští zvukový alarm.

Post popisuje 4 jednoduché obvody detektoru pohybu pomocí operačního zesilovače a tranzistoru. Diskutujeme také o detailech pinoutu standardního pasivního infračerveného (PIR) snímače RE200B.

Dozvíme se:

1. Jak používat senzorové zařízení PIR k detekci infračerveného záření lidského těla.
2. Jak používat PIR modul jako Bezpečnostní poplašný obvod
3. Jak používat PIR k zapnutí světel, když je detekována přítomnost člověka.
4. Jak použít PIR k detekci objektu v průmyslových aplikacích

První obvod používá operační zesilovač, zatímco druhý design pracuje s jediným tranzistorem a relé pro detekci IR záření z pohybujícího se lidského těla a aktivaci alarmu aktivovaného relé.

Co je to PIR

PIR je zkratka pro Passive Infra Red. Termín „pasivní“ označuje, že se senzor aktivně nezúčastňuje procesu, což znamená, že sám nevydává uvedené infračervené signály, spíše pasivně detekuje infračervené záření vycházející z teplokrevného zvířete v okolí.

Detekované záření se převádí na elektrický náboj úměrný detekované úrovni záření. Tento náboj je pak dále vylepšen vestavěným FET a přiváděn na výstupní kolík zařízení, který je použitelný pro externí obvod pro další zesílení a pro spuštění fází alarmu .

Detaily PIR Pinout

Obrázek ukazuje typický pinoutový diagram senzoru PIR. Porozumět vývodům je docela jednoduché a lze je snadno nakonfigurovat do pracovního obvodu pomocí následujících bodů:

Jak je uvedeno v následujícím diagramu, PIN # 3 snímače by měl být připojen k zemi nebo záporné liště napájecího zdroje.

Pin č. 1, který odpovídá „odtokové“ svorce dvice, by měl být připojen ke kladnému napájení, kterým musí být ideálně 5V DC.

A pin # 2, který odpovídá „zdrojovému“ vedení senzoru, musí být připojen k zemi přes rezistor 47K nebo 100K. Tento pin se také stane výstupním pinem ze zařízení a detekovaný infračervený signál je přenesen do zesilovače z pinu # 2 snímače.

1) Obvod detektoru lidského pohybu PIR pomocí op. Zesilovače

Ve výše uvedené části jsme se naučili datový list a pinouts standardního PIR senzoru Nyní pojďme pokračovat a prostudovat jednoduchou aplikaci pro totéž:

První obvodové schéma PIR pro snímání pohybujících se lidí je uvedeno výše. Zde lze vidět praktickou implementaci vysvětlených podrobných informací.

Za přítomnosti lidského infračerveného záření senzor detekuje záření a okamžitě jej převádí na nepatrné elektrické impulsy, které jsou dostatečné k tomu, aby spustily tranzistor do vedení, čímž se jeho kolektor sníží.

The IC 741 byl nastaven jako komparátor kde jeho pin # 3 je přiřazen jako referenční vstup, zatímco pin # 2 jako snímací vstup.

V okamžiku, kdy kolektor tranzistoru poklesne, potenciál na pinu # 2 na 741 IC se sníží než potenciál na pinu # 3. Tím se okamžitě zvýší výkon integrovaného obvodu a spustí se stupeň budicího relé sestávající z druhého Tranzistor BC547 a relé .

Relé aktivuje a zapne připojené výstražné zařízení.

Kondenzátor 100 uF / 25 V zajišťuje, že relé zůstane ZAPNUTO i po deaktivaci PIR, pravděpodobně kvůli výstupu zdroje záření.

Výše popsané zařízení PIR je ve skutečnosti jádrovým senzorem a může být extrémně citlivé a obtížně optimalizovatelné. Aby se stabilizovala jeho citlivost, měl by být senzor vhodně uzavřen uvnitř krytu Fresnelovy čočky, což dále zvýší radiální rozsah detekce.

Pokud si nejste jisti použitím nekrytého zařízení PIR, můžete jednoduše přejít na a hotový PIR modul s objektivem a další vylepšení, jak je popsáno níže.

2) PIR detektor pohybu a bezpečnostní alarmový obvod

Následující obvod snímače pohybu PIR lze snadno sestavit pomocí následujícího základního nastavení a použít jako a bezpečnostní obvod proti krádeži.

Jak ukazuje obrázek, PIR vyžaduje pouze externí 1K rezistor, tranzistor a relé, které mají být konfigurovány externě. Siréna může být buď postaveno doma nebo zakoupené hotové.

Napájení 12 V může být z jakéhokoli obyčejného 12V 1A SMP obvod.

Video ukázka

3) Další jednoduchý obvod alarmu založený na PIR

Třetí myšlenka níže vysvětluje jednoduchý PIR alarmový obvod detektoru pohybu které lze použít k aktivaci světel nebo výstražného signálu, pouze v přítomnosti člověka nebo vetřelce.

Jak to funguje

Zde je jednoduchý obvod, který aktivuje reléový alarm, když je PIR senzorem detekována živá bytost (člověk). Zde PIR znamená pasivní infračervený senzor. Nevytváří žádné infračervené záření detekovat přítomnost živé bytosti ale na druhé straně detekuje infračervené záření, které uvolňují.

Tento obvod využívá integrovaný obvod HC-SR501, který je srdcem obvodu. Zpočátku, když je pohyblivý objekt detekován senzorem, produkuje malé signální napětí (obvykle 3,3 voltu ), který je napájen na základnu tranzistoru BC547 proudovým regulačním odporem, a proto jeho výstup stoupá vysoko a spíná relé.

Podrobnější diagram lze vizualizovat níže:

Zapojení relé

Toto relé může být nakonfigurováno pro použití s ​​elektrickou žárovkou nebo s lampou, noční lampou nebo s čímkoli jiným, co funguje na 220VAC.

Tento obvod se většinou používá v zahradách, takže v noci, když se procházíme po zahradě, obvod automaticky zapne světlo a zůstane rozsvícené, dokud nebudeme v blízkosti senzoru, a když se vzdálíme, vypne se z tohoto místa, a tím snížit náklady na elektřinu.

Zde je pohled zezadu na snímač HC-SR501…

HC-SR501 Pinouts

Pohled zepředu na PIR senzor:

Senzor se skládá ze dvou přednastavených odporů, kterými lze ovládat dobu zpoždění a snímací rozsah.

Zpoždění potenciometr lze upravit tak, aby rozhodovalo o době, po kterou zůstane světlo svítit.

Senzor je při zakoupení dodáván s výchozím režimem „H“, což znamená, že obvod zapne světlo, když se někdo pohybuje v zóně, a zůstane zapnutý po přednastavenou dobu a po uplynutí přednastavené doby, pokud snímač stále dokáže detekovat pohyb , nevypne světlo v nepřítomnosti pohybujícího se cíle, vypne světlo.

Zde jsou technické podrobnosti snímače HC-SR501

1. Rozsah pracovního napětí: 4,5VDC až 12VDC.
2. Aktuální odtok:<60uA
3. Napěťový výstup: 3,3 V TTL
4. Detekční vzdálenost: 3 až 7 metrů (lze upravit)
5. Zpoždění: 5 až 200 sekund (lze nastavit)

Jednou z nevýhod PIR senzorů je, že jeho výkon je vysoký, i když se před ním pohybuje krysa nebo pes nebo jiné zvíře a zbytečně zapíná světlo.

V chladných zemích se snímací dosah senzoru zvyšuje. V důsledku nízké teploty se infračervené záření uvolňované lidmi pohybuje na větší vzdálenosti, a proto způsobuje zbytečné přepínání světel.

Pokud je instalován na dvorcích, existuje šance na aktivaci světla, když auto projde kolem, protože záření vyzařované horkým motorem automobilu klame senzor.

SEZNAM DÍLŮ:

• D1, D2 - 1N4007,
• C1 - 1000uf, 25V,
• Q1 - BC547,
• R1 - 10 tis.,
• R2 - 1K,
• L1 - LED (zelená)
• RY1 - relé 12V
• T1 - transformátor 0-12V.

Po dokončení konstrukce obvodu jej uzavřete do vhodného pouzdra a použijte samostatný kryt pro senzor a připojte senzor k obvodu pomocí dlouhých vodičů, abyste mohli umístit senzor na místo, které si přejete v zahradě a obvod bude uvnitř tak, aby byl obvod chráněn před povětrnostními vlivy.

A nezapomeňte použít samostatnou desku plošných spojů pro relé.

Nezapomeňte také použít vhodné relé se správným jmenovitým proudem a napětím. Můžete použít svorkovnici, která se připojuje ke spínacím kontaktům relé, a uspořádat ji podle obrázku, abyste mohli snadno měnit elektrické zařízení připojené k kontaktům relé.

Použití těchto senzorů výrazně šetří elektřinu. Mohlo by to také snížit vaše účty za elektřinu!

'UŠETŘTE PROSÍM ENERGIU NA DALŠÍ HODINU!'

Pokud je výše uvedená konstrukce detektoru pohybu PIR určena k použití s ​​výstražným signálem a lampou tak, že obě zátěže pracují v noci, ale výstraha pouze ve dne, lze schéma upravit následujícím způsobem. Nápad navrhl pan Manjunath

4) Průmyslové aplikace

Příspěvek ilustruje obvod průmyslového snímače pohybu využívající pár LDR, IC a několik dalších pasivních komponent. Obvod snímá pohyb válce rozsvícením příslušných LED diod pro požadovanou detekci. Nápad požadoval pan Hasnain.

Technické specifikace

Poslal jsem vám požadavek na účet Google, nejsem si jistý, zda jste dostali mé zprávy, nebo ne, takže vám sem zasílám můj problém, prosím, pomozte mi, budu vám velmi vděčný, doufám, že pochopíte můj problém a vyřešit to ...

pane, souvisí to se snímáním pohybu a nemám žádné znalosti o senzorech, o tom, jaký typ bych měl použít..problém: existují dvě úrovně (úroveň znamená výšku), úroveň A a úroveň B. výška A> výška Bi chtít používat senzory na těchto úrovních, takže od nynějška řeknu senzor A a senzor B ..

Mám dvě indikační světla ČERVENÁ a ZELENÁ, tam je válec, který se pohybuje shora dolů a potom dolů nahoru a tak dále .. nejprve se bude pohybovat nahoru nahoru dolů a přijde před senzor A.

(v tuto chvíli by se měla rozsvítit ČERVENÁ kontrolka a ZELENÁ by měla VYPNOUT) a pohyb válce směrem dolů přijde před senzor B.

(toto by nemělo dělat žádný rozdíl, tj. ČERVENÉ by mělo zůstat ZAPNUTO a ZELENÉ by mělo zůstat VYPNUTO).

pak se válec začne pohybovat nahoru, nejprve se bude pohybovat od snímače B.

(v tomto okamžiku ČERVENÁ by se měla vypnout a ZELENÁ se zapnout), pak se pohybující se válec nahoru bude pohybovat od senzoru A,

(toto by nemělo dělat žádný rozdíl. i, e ČERVENÉ by mělo zůstat VYPNUTO a ZELENÉ by mělo zůstat ZAPNUTO) .. pak znovu opakovat.

Okruh Z ign

Navrhovaná myšlenka je zcela přímočará a lze ji pochopit pomocí následujících bodů:

Když je napájení zapnuto, IC se resetuje přes kondenzátor 0,1uF, přičemž se nejprve rozsvítí zelená LED.

V této poloze jsou senzory senzor A (LDR1) i senzor B (LDR2) schopny přijímat světla z příslušných laserových paprsků zaměřených na ně. LDR1 zapíná tranzistor BC547, zatímco LDR2 dělá totéž pro BC557 a udržuje jej spuštěný.

Kvůli výše uvedeným akcím předává tranzistor BC557 napájecí napětí na pin # 14 IC. Protože však LDR1 ad BC547 také vedou, tento potenciál se uzemní a čistý potenciál na pinu # 14 zůstává logicky nízký nebo nulový.

Nyní, když se válec sklopí a přijde před LDR1, blokuje paprsek, čímž je vysoký odpor LDR1, čímž se vypne BC547.

To umožňuje, aby napětí z BC557 zasáhlo pin # 14 a na výstupu IC vytvořilo dopřednou sekvenci, což má za následek rozsvícení červené LED a vypnutí zelené LED.

Válec pokračuje ve svém pohybu dolů a přichází před LDR2 blokující jeho paprsek a snižující jeho odpor, což zastavuje vedení tranzistoru tak, že potenciál na pinu # 14 IC je opět přepnut zpět na nulu, avšak tato akce nemá vliv IC, protože je specifikováno, aby reagovalo pouze na pozitivní pulsy.

Dále se válce vrátí zpět a začnou se pohybovat nahoru a v průběhu odblokování paprsku LDR2, což umožní vedení BC557, a opět může pozitivní impuls z tranzistoru zasáhnout IC pin # 14, což má za následek obnovení předchozí situace, tj. nyní se rozsvítí zelená LED a ČERVENÁ zhasne. Když se válec pohybuje kolem LDR1, BC547 se také zapne, ale nevyvolá žádný účinek ze stejných důvodů, jak je vysvětleno výše.

Výše uvedený cyklus detekce pohybu se neustále opakuje v reakci na zadaný pohyb válce.

Kruhový diagram

Bezpečnostní alarm PIR s efektem zpoždění

Když je spuštěn PIR, BC547 se zapne, což následně vyzve TIP127 k zapnutí. Kvůli přítomnosti kondenzátoru 220uF však napětí základního emitoru tohoto PNP tranzistoru není schopno rychle dosáhnout požadovaných 0,7V a LED se nerozsvítí, dokud není 220uF plně nabitý.

Když je PIR vypnutý, 220uF je schopen rychle se vybít přes 56K odpor, čímž se obvod rychle přepne do pohotovostní polohy. Dioda 1N4148 zajišťuje, že obvod funguje pouze jako zpožděný obvod PIR, a nikoli jako zpožděný VYP.