Датчик движения на Ардуино своими руками
В этом руководстве я объясню, как сделать датчик движения своими руками. В ней применяется микроконтроллер Arduino, ИК-датчик (пассивный) и сигнал тревоги. Вы можете использовать светодиодный индикатор, зуммер. Я также покажу, как отображать информацию на ЖК-экране и передавать её через последовательную связь с парой микросхем XBee на компьютер. Начнем со светодиодной подсветки. Это также лучший способ проверить работоспособность вашего датчика движения Ардуино и убедиться, что он работает.
Для этого проекта у вас должен быть хотя бы небольшой опыт работы с Arduino, но в инструкции достаточно подробностей, чтобы построить систему и с нулевыми знаниями.
После загрузки также откройте последовательный терминал. Вывод информации можно прочитать оттуда.
Шаг 1: Основной светодиод и пищалка
Необходимые материалы для сборки самодельного датчика движения в домашних условиях:
- Любой Arduino или его клон должны прекрасно подойти – пока девайс можно запрограммировать в Arduino IDE, все будет в порядке.
- ИК-датчик. Я использую PIR-датчик Parallax. Один из вариантов Adafruit должен работать нормально, если вы установите его на H (retrigger), я объясню этот нюанс позже. У одного из датчиков SparkFun есть сигнальный вывод, который становится НИЗКИМ (выкл) при обнаружении, поэтому для него нужно будет изменить и я не знаю точно, как он выводит сигналы.
- Макетная плата сделает вашу работу намного проще. В противном случае вы будете паять контакты.
PIR-датчик Parallax, который я использую, требует 10-60 секунд времени для калибровки, во время которой лучше не двигаться перед ним. Я даю ему 30 секунд, которые я включаю в код.
Вот как я настроил свой PIR. Он построен на щите, который надевается на Arduino, но пины у него такие же.
Во время прогрева красный светодиод мигает два раза в секунду. Через 30 секунд светодиод перестанет быстро мигать. Обычно PIR не мигает быстро при нормальном использовании, поэтому вы будете знать, когда закончится период прогрева. Проверьте изображения для понимания сборки девайса. Файл Arduino PDE прилагается к этому шагу.
Чтобы использовать пищалку, просто подключите её вместо светодиода и снимите резистор. Вы должны использовать транзистор, если пищалка не пьезо и имеет белую квадратную форму, которая генерирует гудение, вибрируя против пластмассовой части.
Файлы
- Parallax_PIR_Sensor.pde
Шаг 2: Беспроводная передача
Эта часть не так уж и сложна. Вам просто нужны два модуля XBee и блок питания для приемного устройства. Вам понадобится обычный джек на 5,5 мм с центральным положительным контактом. Вход от 7 до 12 В отлично подойдёт. Он также отлично работает на напряжении в 6 В от четырех батареек АА. Недостаточно просто добавить ЖК-дисплей, так как напряжение на самом деле немного ниже 5 В из-за понижения напряжения на регуляторе напряжения.
Самый простой способ — это установить щит XBee на плату, и приемник XBee по другую сторону. Приемник может быть простым XBee, подключенным к USB-преобразователю FTDI Serial.
Вы также можете использовать простую секционную доску XBee. При использовании с Arduino 5 В плата ДОЛЖНА иметь логическую схему понижения с 5 до 3,3 В. 5v просто сожжет XBee. SparkFun XBee Explorer и комплект адаптеров XBee от Adafruit имеют эту схему. Подсоедините контакт Arduino TX к DIN на плате XBee и RX к DOUT.
Сторона USB будет такой же. При использовании USB-адаптера XBee не требуется никакой проводки. Запрограммируйте модули XBee стандартным набором команд и 9600 бит/с, и они настроены.
Шаг 3: Идём дальше
Arduino очень модульный. На следующих картинках будет показано, как я собираю девайс на базе Arduino Mega, но код будет работать с любым Arduino, совместимым с Duemilanove. Например, мой дизайн имеет ЖК-дисплей. У моего Arduino также есть код для отправки данных через XBee.
Вы можете видеть, что светодиод TX загорается при каждом срабатывании PIR.
Распиновки находятся внутри .pde, и выложена в доступ для тестирования, ведь на самом деле с этим девайсом можно сделать гораздо больше, и всё зависит от вашего воображения и способностей!
Как сделать датчик движения самостоятельно: инфракрасный и микроволновый
Оглавление
- Преимущества самодельного устройства контроля движения
- Этапы создания разных видов датчиков своими руками
- Микроволновый датчик своими руками
- Схема принципиальная микроволнового датчика движения
- Тепловое устройство контроля перемещения
- Самодельный датчик на Ардуино
- Заключение
- Видео: Датчик движения своими руками
Изготовить датчик движения своими руками сейчас придет в голову большому оригиналу. В продаже имеется множество всевозможных устройств подобного типа в широком ценовом диапазоне.
С экономической точки зрения изготовление этого устройства не имеет практического смысла, если только человек не пенсионер, и свой труд не ценит.
Но есть одно «но». Сделанное своими руками зачастую имеет значительно большую ценность, чем купленное в магазине.
Самостоятельное изготовление датчика движения своими руками в домашних условиях в итоге приведет к созданию полезного устройства. Сохранит деньги, если не учитывать трудозатраты.
Доставит массу удовольствия от процесса пайки электронных компонентов, запаха канифоли и настройки прибора. Это сродни медитации или релаксации на берегу реки.
Изготовление датчика движения своими руками
Все проблемы уходят на второй план. Мелкие детали требуют сосредоточенности и точности движений.
Приходит понимание сложности и простоты физических процессов. Для многих любителей в этом заключается особая привлекательность самодельных изделий.
Для начинающих радиолюбителей изготовление подобных устройств расширяет кругозор, приводит к приобретению новых полезных навыков.
Этапы создания разных видов датчиков своими руками
На первом этапе идет осмысление того, что хотелось бы получить в итоге.
Определяются условия, в которых должен работать самодельный датчик движения, какого рода имеются помехи, какую функцию должно выполнять устройство.
Охрана объекта или обеспечение комфорта жильцов, подача тревожного сигнала на контрольную панель или включение мощной лампы накаливания.
На основании этого выбирается тип прибора. После ищется подходящая схема в интернете и изготавливается устройство.
Вот тут начинается самое интересное. Иногда номиналы на схемах указываются неправильно или не нашлись радиоэлементы подходящего вида.
Прибор не работает. Начинается подбор компонентов, изменение коэффициентов усиления транзисторов, характеристик фильтров и т.д.
Вот в процессе этой деятельности появляется понимание функционирования прибора, особенностей, слабых мест и создается собственное творение.
Микроволновый датчик своими руками
Сверхвысокочастотный датчик движения опирается на эффект Доплера. Сенсор, излучая и принимая электромагнитные волны, фиксирует нахождение теплокровных существ в секторе контроля.
Микроволновой датчик движения
Датчик движения своими руками проще делать с антенной имеющей всестороннюю диаграмму направленности, тогда он будет реагировать независимо от того, откуда пришло воздействие. На расстоянии 5 м срабатывает надежно. Взмаха руки достаточно, чтобы сенсор сработал.
Изначально, в момент включения прибора, на выходе устройства будет напряжение близкое к нулю. При фиксировании датчиком нарушения сектора охраны, значение напряжения на выходе поднимется до 3-5 вольт.
Согласно схемы, обратное переключение должно произойти не менее, чем через 30 секунд. Меняя номиналы емкостей и резисторов можно ее скорректировать.
Приобретя весь перечень элементов, указанных на представленной принципиальной схеме весь прибор можно разместить на двух печатных платах размером 5х4 см, причем на одной из них большую часть будет занимать приемо-передатчик с антенной.
Особенностью микроволнового датчика, которая связана со способом обнаружения человека, является способность определения движения через радиопроницаемые препятствия.
Это является его достоинством и недостатком одновременно.Полученный прибор имеет следующие параметры:
- питающее напряжение 5-15 В;
- потребляемый ток 3 мА;
- мощность передатчика 2 мВ;
- температурный диапазон -20 +50 градусов Цельсия;
- сектор контроля – 360⁰;
- дальность детекции до 8 м;
- задержка отключения – 30 с.
Схема принципиальная микроволнового датчика движения
Корпус датчика может быть любой формы, но материал обязательно радио проницаемым. Во время настройки необходимо правильно расположить его.
Нужно учитывать, из каких материалов выполнены стены, пол и потолок помещения. Устройство не нужно направлять в сторону окна, возможны ложные срабатывания от проходящих за окном людей.
Электронная схема микроволнового датчика движения
При необходимости можно уменьшить чувствительность, это тоже снизит количество ложных срабатываний. Это производится резистором R4. Он изменяет коэффициент усиления транзистора VT1.
На компараторе, собранном на микросхеме К554 СА1, происходит сравнение сигнала с приемника и пороговым уровнем. В случае превышения происходит срабатывание датчика.
Тепловое устройство контроля перемещения
Инфракрасный датчик движения своими руками можно сделать на основе такой схемы.
Конструкция ИК-датчика движения
Это аналог датчика, рекомендуемого фирмой Murata – производителем PIR-сенсоров.
Каскад на операционных усилителях OP1 и OP2 и компараторы OP3, OP4 – собраны на двух LM358. Операционные усилители увеличивают сигнал, поступающий с ПИР сенсора до величин, позволяющих компараторам сравнивать их с пороговыми значениями.
В случае превышения они переключаются и воздействуют на микросхему серии 555.
Таймер, отвечающий за время включения реле, собран на 555 микросхеме. Резистор R17 задает время включения реле после фиксации движения.
Транзистор Т1 управляет работой реле.
Какие датчики объема своими руками делаются, а какие нет, устройства, включающие свет в помещениях, действуют согласно заложенным в них принципам работы.
Электронная принципиальная схема ИК датчика движения
Электронная начинка может принципиально различаться, но все они замыкание контактов и включение ламп осуществляют после начала движения. Во время нахождения в районе действия извещателей и после ухода из нее, лампы продолжают гореть определенное время и только затем отключаются.
Самодельный датчик на Ардуино
Инфракрасный датчик движения на Ардуино представляет собой ИК сенсор, подключенный к контроллеру. Вместе их можно использовать как автоматический включатель освещения.
Распайка контактов зависит от разработчика и изготовителя продукции, но по принципиальной схеме можно определить, что, чем является.
Для работы потребуется контроллер Arduino Uno, макетная плата, USB-кабель, ИК сенсор, светодиод, резистор 220 Ом и монтажные провода.
Контроллер Arduino Uno
В программном обеспечении Arduino имеется набор шаблонов. Используя их и заменяя управляемые устройства на датчик можно получить требуемое изделие. Взяв программу, включающую светодиод, установленный на плате Arduino UNO и заменив управляющую кнопку на выходные контакты датчика получим устройство управления освещением.
Светодиод будет управляться по команде с теплового датчика. Подключив вместо светодиода обмотку реле можно включать освещение. В отличие от обычных датчиков включения освещения здесь длительность работы лампы задается программно. Написание программ наглядно показывается на сайтах, посвященных Arduino.
Заключение
Изготовление датчика объема своими руками, как показывает практика, дело реализуемое, увлекательное и полезное. Совместное использование с контроллерами позволяет приобрести навыки программирования. Датчики движения можно самостоятельно реализовать и на других принципах.
Возможно использование ультразвуковых волн в качестве детектора присутствия.
Использование инфракрасного или видимого излучения в линейном датчике, когда нарушение фиксируется при пересечении луча лазера, падающего на фотоприемник.
Видео: Датчик движения своими руками
Как установить светильник с датчиком движения
Светильник с датчиком движения повышает безопасность имущества. Они предлагают удобство сенсорной системы светодиодного освещения. Кроме того, вы больше никогда не будете беспокоиться о наблюдении за своим движением ночью. А поскольку они включаются и выключаются автоматически, в конечном итоге они экономят электроэнергию. Это руководство научит вас, как создать простой светильник с датчиком движения своими руками с меньшими трудностями.
Содержание
1. Что такое датчик движения?
У этих фонарей есть крошечный электронный «глаз», который улавливает тепловые волны от движения.
Движущиеся объекты производят тепловые волны, когда датчик видит их. Выключатель датчика движения затем включает свет на заданный период времени. В качестве альтернативы, огни могут оставаться включенными до тех пор, пока движение не прекратится. С другой стороны, датчики дневного света включаются, когда обнаруживают темноту.
2. Как работает датчик движения ?
Пассивный инфракрасный датчик (PID/PIR) помогает эффективно работать датчику движения. Термин «пассивный» предполагает, что датчик движения не излучает инфракрасные лучи. Вместо этого он улавливает инфракрасную энергию, излучаемую движущимся объектом. Разница температур, определяемая пассивным инфракрасным детектором, вызывает ответную реакцию.
В основном датчик движения состоит из печатной платы и сенсорного чипа. Печатная плата действует как компонент декодирования. Он считывает сигналы, отправленные на сенсорный чип.
С другой стороны, чип реагирует на изменение температуры, посылая сигнал на включение света.
3. Как сделать датчик движения своими руками
Этот раздел содержит пошаговое руководство по созданию датчика движения. Есть два способа сделать это. Во-первых, вы можете заменить свой текущий прибор на новый. Убедитесь, что вы выключили питание прибора на главном регуляторе мощности перед его заменой.
В качестве альтернативы можно установить новый светильник с выключателем. Не забудьте закрыть наружные электрические линии атмосферостойкими материалами. Если вам не хватает знаний по установке электрических цепей, обратитесь за помощью к профессиональному электрику.
3.1 Необходимые материалы
Это материалы, которые вам понадобятся при работе с датчиком движения своими руками. Убедитесь, что у вас есть все из них, чтобы обеспечить бесперебойный рабочий процесс.
отвертка
Расширение коробки
PIR Sensor
Тестер напряжения
NPN Transistor
Wirecutter
Светодиодная полоса.
0003
Печатная плата общего назначения
Пластиковый корпус
3.2 Световой датчик движения своими руками
Как упоминалось ранее, датчик движения обнаруживает движение объектов и генерирует выходные данные. Этот компонент работает в двух основных режимах. Перемычка на обратной стороне печатной платы управляет режимами. Если вы не можете получить доступ к датчику 12 В, используйте регулятор LM7805.
Первый режим — обычный режим. Когда ваш датчик движения обнаруживает движение, он производит высокий выходной сигнал, пока не истечет установленное вами время.
Во-вторых, у нас есть режим перезапуска. Когда ваш датчик обнаруживает движущийся объект, он генерирует высокий уровень выходного сигнала, пока не истечет установленное время. Однако, когда он обнаруживает движение во время высокой производительности, он сигнализирует таймеру начать отсчет заново.
Шаг 1. Закрепите блок расширения
Сначала отключите питание на рабочем месте.
Во-вторых, извлеките один из существующих настенных держателей.
В-третьих, с помощью отвертки снимите заглушку с верхней стороны расширительного блока. Установите кабелепроводный передатчик на свободное пространство, которое вы создали.
Шаг 2. Подсоедините кабелепровод
Вставьте разъем в одну сторону кабелепровода. Вставьте оставшуюся часть в передатчик расширительной коробки.
Повесьте крючок на кабелепровод. Переместите его и закрепите вешалку на твердой поверхности.
Шаг 3. Нарежьте светодиодные ленты по размеру
Не забудьте разрезать его в соответствующих стыках, как показано на диаграмме ниже.
Снимите клейкую ленту с полосок.
После этого прикрепите полоски к поверхности, на которую вы хотите установить светильник с датчиком движения.
Помните, светодиодные ленты бывают разных цветов.
Поэтому, если вы выбрали разноцветный светодиод, используйте пульт дистанционного управления RGB, чтобы выбрать нужный цвет.
Шаг 4. Соберите лампы
Вкрутите датчик в среднее отверстие крышки патрона лампы.
Пальцами затяните датчик и держатель; не используйте плоскогубцы.
Подключите полоски к датчику, прежде чем подключать его к внешнему передатчику.
Шаг 5. Завершение соединений
Обрежьте кабель, идущий от распределительной коробки, примерно до шести дюймов.
С помощью инструмента для зачистки проводов отсоедините полдюйма от положительной и отрицательной изоляции проводов.
Подсоедините кабель к светодиодным лентам.
Соедините светодиодные ленты с помощью винтов.
Соедините полоски с выключателем.
Затем включите электричество и соответствующим образом отрегулируйте светодиодные ленты.
Убедитесь, что датчик свободно вращается.
Это облегчит перемещение датчика в направлении прохождения объекта.
Шаг 6. Установите элементы управления
Настройте правила работы датчика движения по своему усмотрению. Помните, что вы можете сделать этот шаг позже, чтобы предотвратить неприятные поездки.
Кроме того, правильно отрегулируйте переключатель. Большинство датчиков имеют автоматическое отключение по истечении заданного периода времени.
Вот оно! Всего за шесть простых шагов вы получите функциональную подсветку с датчиком движения. Дайте ему время прогрева около одной минуты. Теперь вы можете проверить его, чтобы увидеть, все ли в порядке. Должно быть, вы хорошо провели время, занимаясь чем-то полезным и экономичным.
Заключение
Технологии становятся стильными с каждым днем. Кажется, что все больше семей и предприятий используют датчики движения. Цель достичь большего с меньшими затратами достигла индустрии систем безопасности.
Здесь такие компоненты, как сенсорное освещение, повышают безопасность и занимают меньше места. Кроме того, такие системы потребляют меньше энергии по сравнению с традиционными системами безопасности. Сама техника, тем не менее, не нова. Ранее инженеры применяли концепцию инфракрасной энергии в нескольких других приложениях. Поэтому не бойтесь попробовать это занятие дома.
Мы надеемся, что этот световод с датчиком движения своими руками был вам полезен. Свяжитесь с нами сегодня, если вам нужны светодиоды или печатные платы для самостоятельной работы, подобной этой.
Прикольные вещи, которые можно сделать с помощью детектора движения — Вдохновение для умного дома
Детекторы движения уже стали частью нашей жизни, знаете ли вы об этом или нет. Ваш разум, вероятно, дрейфует в сторону безопасности, когда вы думаете о них. В конце концов, это ситуация, которая нам наиболее знакома с ними. И ты будешь прав. На них полагаются многие интеллектуальные сигналы тревоги, и вы можете создать несколько мощных потоков безопасности, используя только детектор движения и Homey.
Детектор движения в вашем доме
Однако обнаружение движения может иметь множество других применений. Он используется в простых механизмах, таких как раковины в общественных туалетах. Вы знаете те краны, которые автоматически включаются, когда обнаруживают, что ваши руки приближаются к нему? Но вы полностью поймете, насколько они круты, когда войдут в ваш дом.
Детектор движения — одна из важнейших частей умного дома. Вы удивитесь, насколько эффективным может быть один маленький датчик движения. Вот несколько вариантов использования, в которых обнаружение движения сделает ваш дом намного умнее.
Автоматическое включение света
Наиболее убедительными и полезными способами использования этих датчиков являются маленькие, например, включение света. Ваше путешествие с детектором движения должно начаться с этого. Одна из самых простых настроек — включить свет на крыльце при входе в дом.
Все, что действительно нужно, это датчик и свет.
С простым световым пятном GU10, детектором движения и одним Homey Flow вы всего в минуте от своего собственного автоматизированного (крыльца) освещения. Легко.
Автоматическое открывание дверей
Это выглядит футуристично, когда ворота вашего гаража автоматически открываются, когда вы подъезжаете к подъездной дорожке на своем автомобиле. И это не может быть проще. Установите детектор движения у основания подъездной дорожки, подключите его к устройству открывания гаражных ворот и создайте простой домашний поток. Это так просто. Имейте в виду, что для этого конкретного случая использования вы можете проверить детекторы движения с большим радиусом действия. Датчики движения Z-Wave предлагают этот диапазон, например, Aeotec Multisensor 6, Fibaro Multisensor или датчик движения Neo Coolcam.
Помимо открытия двери, вы также можете настроить простую автоматизацию для включения света, когда вы подъезжаете, как и переднего крыльца. Чтобы обеспечить безопасность и безопасность, вы можете рассмотреть возможность добавления триггера присутствия в свои потоки, чтобы никто не мог войти в ваш гараж!
Дорогая, я дома!
Представьте себе следующее: ваш датчик движения только что открыл дверь гаража и зажег крыльцо.
Теперь установите один датчик внутри вашего гаража или парковочного места. Когда вы паркуете свой автомобиль, движение будет обнаружено. Тогда это просто вопрос создания Потока, который будет делать множество вещей.
Самое крутое было бы отправить сообщение на смартфон вашего партнера, что вы дома. Вы также можете создать поток, который автоматически включает устройства в вашем доме, или настроить термостат на желаемую настройку.
Поймать подлых преступников
Беспокоитесь, что кто-то может прокрасться к вашему дому ночью? Хотите сообщение на свой смартфон, когда ваши дети не делают комендантский час? Легко с несколькими датчиками движения. Установите датчик у вашей (черной) двери и создайте поток, который автоматически включает их, когда вы ложитесь спать. Выполнено. Теперь вы будете получать оповещения каждый раз, когда кто-то передвигается по вашему дому, когда он не должен этого делать.
Экономия на счетах за электроэнергию
Несмотря на то, что интеллектуальные термостаты прошли долгий путь, не у всех есть термостат, который предлагает автоматический график нагрева, адаптированный к присутствию вашей семьи.
А термостаты часто ограничивают свою досягаемость только вашим обогревом. Убедитесь, что ваши устройства не работают сверхурочно, когда вас нет дома. Выключайте свет и приборы автоматически, установив датчик на входе в ваш дом.
Как только все выйдут из дома и в течение некоторого времени не будет обнаружено никакого движения, Homey отключит все устройства для вас, и желаемая экономия энергии может начать действовать через пять минут. Это интеллектуальная технология для снижения углеродного следа вашего дома.
Никогда не забывайте свои ключи
Вы собираете вещи, чтобы выйти из дома. Вы знаете, что что-то забыли, но не можете вспомнить, что именно. Что, если вы получаете напоминание каждый раз, когда открываете дверь?
Конечно, вам не нужен датчик движения, чтобы вызвать такое событие, вы также можете использовать датчик двери/окна в этом конкретном случае. Пусть Homey отправит сообщение на ваш смартфон, когда кто-то выйдет из дома: «Ты взял ключи?», «Ты не забыл закрыть заднюю дверь?» или что-то особенное для тебя лично.