Доплеровский датчик движения своими руками: Простой датчик движения своими руками: пошаговая инструкция

• Docs »

Page not found

Схемы датчиков движения: виды, устройство, подключение и принцип работы

Автор: Александр Старченко

Датчики движения являются одним из основных элементов систем охранной сигнализации. Они фиксируют малейшие перемещения физического объекта, оказавшегося в зоне контроля такого датчика, и своим срабатыванием активируют подачу сигнала тревоги. По своей конструкции такой датчик – это реле, реагирующее на движение,  и поэтому такие устройства получили широкое распространение в системах автоматического управления светом. Существуют датчики движения, работа которых основана на разных физических принципах, поэтому схема датчика движения может отличаться. Все устройства такого типа очень компактны, отличаются хорошим дизайном и вписываются в интерьер любого помещения.

Содержание:

1. Устройство, виды и особенности датчиков движения
2. Типовая схема датчика движения
3. Схема подключения датчика движения для освещения
4. Схема включения датчика движения для сигнализации

Устройство, виды и особенности датчиков движения

Существуют и широко применяются следующие типы датчиков движения:

1. Радиоволновые;
2. Ультразвуковые;
3. Инфракрасные;
4. Гибридные.

Радиоволновые или СВЧ датчики работают на доплеровском эффекте. Основными элементами такого датчика являются излучатель СВЧ сигнала и приёмник отражённого сигнала. Если в поле излучения перемещается какой-либо объект, то частота отражённого сигнала меняется. Электронная схема обрабатывает разницу между прямым и отражённым сигналом и переключает реле, которое может включить сирену или подать сигнал тревоги. Радиоволновые датчики движения отличаются высокой чувствительностью, но стоят достаточно дорого. В детских и лечебных учреждениях микроволновые датчики не применяются из-за СВЧ излучения, несмотря на то, что уровень его минимален и абсолютно безвреден. Из-за высокой чувствительности радиоволновые датчики подвержены ложным срабатываниям.

Ультразвуковые датчики так же используют эффект Доплера, только вместо колебаний высокой частоты в таких системах применяется ультразвук. Эти устройства нашли применение в системах парковки «Парктроник», а в быту применяются достаточно редко. Частоту 25-60 КГц хорошо слышат кошки и собаки, поэтому применение таких датчиков вызывает у них сильный стресс. Кроме того, ультразвуковые датчики имеют небольшой радиус действия и их можно обмануть если  передвигаться медленно.

В охранной сигнализации и системах автоматического управления освещением чаще всего применяются инфракрасные объёмные датчики движения. Тепловое (инфракрасное) излучение объекта, который проходит в зоне захвата датчика, через линзу Френеля попадает на ИК-сенсор, после чего на выходе электронной схемы формируется сигнал тревоги (происходит разрыв цепи).

Устройство ИК датчика движения

Вследствие невысокой стоимости такие устройства широко применяются для автоматического управления освещением, например, в подъезде, когда при появлении человека освещение включается на 1-3 минуты, а затем выключается. Для управления светом на стоянке или придомовой территории используются уличные датчики движения.

Гибридные или комбинированные датчики движения представляют собой два датчика разной конструкции, размещённые в одном корпусе и подключаемые к различным входам прибора охранной сигнализации. Обычно в одном корпусе объединяют инфракрасный и радиоволновой датчики движения. Применение таких устройств повышает надёжность охранной системы. Они могут использоваться в банках, депозитариях и денежных хранилищах. Схема включения датчика движения для сигнализации позволяет подавать тревожный сигнал и управлять работой сирены или прожектора.  Датчики движения могут иметь следующие основные характеристики:

• Чувствительность;
• Наличие антисаботажной зоны;
• Объём зоны захвата по горизонтали и вертикали;
• Напряжение питания.

Датчики движения с постоянной чувствительностью не рекомендуется применять в квартирах, где имеются домашние животные, иначе, при отсутствии хозяев, на каждый проход кошки будет включаться сигнал тревоги. Величину порога срабатывания можно регулировать, в зависимости от конструкции, плавно или специальными перемычками на плате. Так же существуют модели датчиков, которые не реагируют на животных.

Антисаботажная зона – это дополнительная зона захвата направленная от датчика вертикально вниз и блокирующая попытку вывести прибор из строя. В паспорте указывается угол обзора датчика в градусах и размеры зоны гарантированного срабатывания. Все датчики независимо от конструкции подключаются к типовым устройствам, поэтому схема подключения датчика движения всегда одинакова, а их  напряжение питания обычно равно 12V. На корпусе, обычно, установлен светодиод, индицирующий режим ожидания или срабатывания.

Типовая схема детектора движения

Все модели объёмных инфракрасных датчиков движения по схемотехнике и конструкции похожи между собой. Отличия могут быть в некоторых электрических параметрах и дизайне корпуса. Схема датчика движения состоит из следующих элементов:

• ПИК сенсор;
• Операционный усилитель;
• Схема термокомпенсации;
• Компаратор;
• Реле.

Пассивный Инфракрасный Сенсор фиксирует температуру постороннего объекта оказавшегося в зоне захвата. Сигнал усиливается операционным усилителем и поступает на компаратор, который сравнивает сигнал соответствующий температуре окружающей среды и сигнал, поступивший с ПИК сенсора. Разница в уровнях сигналов означает наличие теплового фона постороннего объекта. Разностный потенциал вызывает срабатывание реле, контакты которого могут использоваться для включения различных устройств.

Принцип действия инфракрасного датчика движения

Если температура в помещении приближается к температуре человеческого тела, что может нарушить работу устройства, включается система термокомпенсации. Популярная модель инфракрасного датчика движения Colt 10 DP имеет следующие основные характеристики:

• Зона обнаружения объекта – 10 метров 90°;
• Не реагирует на животных до 10 кг;
• 3 установки чувствительности;
• Цифровая схема термокомпенсации;
• Не восприимчив к электромагнитному излучению до 50 В/м;
• Имеет защиту от статического электричества;
• Напряжение питания – 9-16 В;
• Диапазон рабочих температур -25… + 60°С.

В схеме датчика установлено твердотельное реле, с помощью которого можно управлять внешними устройствами.

На рисунке ниже представлена типовая схема датчика движения на примере LX-02.

Схема типового детектора движения на примере LX02

Подключение датчика движения для освещения

Невысокая стоимость и надёжность инфракрасных датчиков движения позволяет использовать их для автоматического включения освещения. Схема датчика движения для освещения состоит из тех же элементов, что и традиционный охранный датчик. Основу его составляет элемент чувствительный к инфракрасному излучению. Электронная схема обрабатывает сигнал и через реле управляет источником освещения. Такие системы широко используются в подъездах многоэтажных домов, когда освещение включается только при появлении в помещении человека. Через определённое время свет автоматически выключается. Схема подключения датчика движения для освещения очень проста, и вполне может быть выполнена самостоятельно.

Подключение ИК датчика движения, используемого для включения света

Под задней крышкой датчика движения расположена колодка с тремя клеммами, которые подписаны буквами «L», «N» и «A». Клемма «L» подключается к фазовому проводу сети, который нужно определить с помощью отвёртки-индикатора. На клемму «N» подаётся нулевой провод, а источник освещения подключается между клеммами «N» и «A», то есть реле датчика движения управляет фазой, а ноль подаётся постоянно. Датчики движения для включения света так же могут использоваться как элемент охраны загородного дома, когда при проникновении нарушителя, включается прожектор и сирена.

Подключение датчика с выключателем

Для того чтобы источником освещения можно было управлять как через автомат так и вручную к схеме добавляется выключатель. Подключение датчика движения через выключатель выполняется очень просто. Сетевое напряжение 220 вольт так же подаётся на клеммы «L» и «N», а между клеммами «L» и «A» ставится обычный двухпозиционный выключатель.

Схема включения датчика для сигнализации

Практически все модели датчиков движения, независимо от принципа работы, подключаются к приёмно-контрольному прибору (ПКП) охранной сигнализации по типовой схеме. Для того чтобы открыть доступ к панели подключения необходимо снять декоративную крышку. Под ней находится плата электроники и колодка из трёх сдвоенных клемм:

• Питание — +12 В и «Общий»;
• Реле – N,C;
• Тампер – T,T.

Подключение ИК датчика движения с системой сигнализации

На клеммы питания подаётся питающее напряжение от блока питания или прибора охранной GSM сигнализации. Клеммы реле не полярные и в режиме ожидания они замкнуты. При появлении физического объекта в зоне обнаружения, его тепловое излучение принимает ПИК сенсор, что вызывает срабатывание реле и цепь размыкается. Это влечёт за собой включение сигнала тревоги приёмно-контрольного прибора. На самом приборе можно выбрать режим с самовосстановлением, когда прекращение действия источника излучения переводит датчик движения в режим ожидания и сигнал тревоги отключается автоматически.

При другом режиме сигнал тревоги подаётся постоянно до нажатия кнопки «Сброс» на базовом блоке охранной системы. Схема подключения датчика движения к сигнализации подразумевает защиту устройства от несанкционированного вскрытия корпуса. Для этого в конструкции датчика предусмотрен микровыключатель, контакты которого выведены на клеммы «Тампер».

Для того чтобы избежать ложных срабатываний  датчика движения необходимо соблюдать некоторые правила. По технологии такие датчики обычно устанавливаются на стенах или в углах помещений на высоте не менее 2-х метров. Монтаж датчика выполняется с помощью специального кронштейна, которым можно выбрать ориентацию сенсора по горизонтали и вертикали. Датчик нельзя направлять на окна, источники искусственного освещения и на устройства, генерирующие сильное электромагнитное излучение. В быту к таким устройствам относятся, прежде всего, микроволновые печи.

С этим читают:

схема и разновидности, уличные модели

На чтение 11 мин Просмотров 183 Опубликовано 13. 04.2020 Обновлено 31.03.2020

Согласно экспертным оценкам, установив датчик движения, можно сэкономить от 20 до 58% электроэнергии. Установка такого устройства весьма выгодна, если подобрать детектор с учетом его характеристик и особенностей использования.

Виды датчиков движения и характеристики

Существует несколько видов детекторов, которые различаются тем, что реагируют на разные условия – обнаруживают объект разными способами.

• Инфракрасные – реагируют на тепловое излучение, поэтому включают свет при попадании в зону обнаружения движущегося объекта, излучающего тепло, в том числе животных. Из-за последней особенности в квартирах с домашними питомцами, особенно крупными, их не рекомендуют устанавливать.
• Звуковые или акустические – срабатывают при возникновении шума, поэтому свет включается еще до непосредственного появления объекта в радиусе действия.
• Ультразвуковые – излучают ультразвуковые волны и сравнивают отраженный сигнал с испускаемым.
• Микроволновые – похожи на ультразвуковые, только действие основано на излучении СВЧ волн, которые могут проходить сквозь препятствия (тонкие кирпичные стены, деревянные перегородки). Датчики все равно будут реагировать на движение.
• Комбинированные – сочетают в себе несколько вариантов обнаружения объекта, например инфракрасный и акустический, благодаря чему недостатки одного способа обнаружения компенсируются за счет другого.

По месту и способу установки датчики движения бывают потолочными (их также называют настенными или накладными) и встроенными в подрозетник.

• Потолочные детекторы снабжены универсальными кронштейнами. Они крепятся на ровной поверхности, могут поворачиваться. Высота установки составляет около 2,5 м.
• Детекторы, которые встраиваются в подрозетник, устанавливаются вровень с поверхностью стены. Для монтажа обычно выбирают участок недалеко от светильника.

По типу питания выделяют датчики проводные и беспроводные. Проводные запитываются от электросети 220 В, а беспроводные, передающие сигнал посредством радиоволн, работают от аккумуляторных батарей на 12 В.

В отдельных моделях датчик движения выступает не основной, а вспомогательной частью: в светодиодных светильниках с датчиком движения или датчиках с сиреной. Первые оснащаются активным или пассивным контроллером. Изделия с активным контроллером излучают сигнал, а затем сравнивают отраженные волны. Это позволяет свести к минимуму ложные срабатывания, но и стоимость таких устройств выше. Светильники, дополненные датчиком движения с пассивным контроллером, популярны за счет более низкой стоимости, но и процент ложных срабатываний у них выше, потому что они работают только на прием волн.

Автономные датчики с сиреной, срабатывая, включают сирену. Современные модели могут также подавать не только звуковой, но и световой сигнал, отправлять сообщение о происшествии по каналу GSM-связи на телефон владельца или пульт охраны.

Принцип работы

Принцип работы ИК датчика движения для освещения заключается в реакции на появление или исчезновение инфракрасного света на фотоэлементе. Заметный инфракрасный свет излучает человек, в связи с тем, что его температура тела значительно выше температуры окружающей среды. Однако иногда датчик может реагировать на тепловое излучение бытовых приборов. Последнее приводит к ошибочным срабатываниям.

В центре устройства, на котором размещена схема обработки сигнала, находится пироэлектрический ИК датчик. Основная линза состоит из множества маленьких линз, каждая из которых фокусирует ИК свет на плоскость фотоэлемента, а одна из них непосредственно на сам фотоэлемент, и происходит регистрация сигнала. Во время движения человека фокус линзы смещается с фотоэлемента, сигнал пропадает. В то же время подключается другая линза, которая в свою очередь фокусирует ИК свет, и сигнал вновь появляется. Чем больше линз, тем выше чувствительность датчика. В приборе их может быть от 20 до 60.

ИК детекторы совершенно безопасны, не производят никакого излучения, но требуют тщательного выбора местоположения.

Ультразвуковые датчики излучают сигнал на частоте 20–60 кГц. Работают по принципу локатора, т.е. сравнивают отраженный сигнал с исходным. Отраженные волны принимаются приемником. Если сигнал изменяется из-за эффекта Доплера, детектор замыкает цепь.

Приборы стоят недорого, прогоняют мышей, так как вызывают дискомфорт у животных, но отличаются важной особенностью: безошибочно реагируют только на быстрые движения. Настройка чувствительности возможна, но тогда увеличивается процент ложных срабатываний.

Микроволновые датчики излучают волны в СВЧ диапазоне, чаще всего на частоте 5,8 гГц. По принципу действия похожи на ультразвуковые, потому что благодаря встроенному процессору сравнивают отраженный сигнал с излучаемым. Их главный недостаток в том, что они постоянно излучают СВЧ волны, которые вредны для здоровья человека. Мощность излучения должна соответствовать требования ВОЗ: не более 1 мВТ/см2.

Датчики движения реагируют на движение в области обнаружения, появление препятствий. Они могут применяться в системах охранных сигнализаций, а также для включения приборов, в частности элементов освещения. Ультразвуковые детекторы широко применяются в системах автоматической парковки, длинных коридорах.

Критерии выбора

Чтобы выбрать подходящую модель, необходимо принять во внимание рекомендации:

• Место установки. От этого зависит требуемый класс защиты IP. На улице, где датчик подвержен влиянию воды и пыли, предпочтительнее устройства со степенью защиты IP65. Детектор, установленный под навесом, может иметь класс защиты IP44, а для помещений вполне подходят датчики с более низкой степенью защиты.
• Тип датчика. Поскольку приборы отличаются по способу обнаружения движущихся объектов, необходимо определить, какая именно разновидность подходит в конкретном случае. Например, для дома лучше приобретать ИК датчики, для систем сигнализации – микроволновые, для подъездов – ультразвуковые.
• Угол обзора. Зависит от количества входов в помещение. Если их 2–3, наилучшим образом себя проявит детектор движения с углом обзора 360°. Если свет должен включаться при проходе через один участок помещения, можно обойтись прибором с углом обзора 180°. Для этого необходимо направить его в нужную сторону.
  
• Мощность. Детектор подбирается с учетом мощности светильников. Мощность датчика должна быть немного больше.
• Радиус действия. Большое значение имеет радиус обнаружения или максимальное расстояние до объекта, на которое реагирует детектор. Если помещение небольшое, достаточно датчика с минимальным радиусом обнаружения. При подборе детектора для уличного освещения нужно подойти к определению этого параметра более ответственно.
• Наличие фотореле. Благодаря фотореле, освещение будет включаться только когда это нужно – при недостаточном уровне освещенности.
• Защита от животных. Эта функция необходима, чтобы при наличии домашних питомцев, например собаки, датчик не реагировал на их движение.

Последний аспект – производитель. Не рекомендуется покупать датчики по подозрительно низкой цене, от неизвестных производителей.

Особенности подключения

Различают шесть принципиальных вариантов подключения датчика движения:

• Беспроводной (работает от батарейки). Такие детекторы устанавливают там, где трудно или невозможно подвести линию электросети.
• Напрямую к светильнику. Эта схема подключения наиболее простая, но неудобна с точки зрения использования в квартире, потому что свет будет включаться только по реакции датчика движения. Если движения не будет, свет отключится.
• Через выключатель. Такой способ подключения позволяет организовать постоянное освещение в обход детектора.
• Через розетку. Таким способом подключают детектор, когда он нужен. Например, если он не оборудован фотореле, днем его отключают от сети.
• В комбинации с другим детектором. Параллельная схема подключения датчиков движения необходима на улице или в доме, где из-за большой территории или наличия преград одного детектора будет недостаточно. Монтаж детекторов осуществляется в нескольких точках.
• С магнитным пускателем. Применяется, когда сумма мощностей всех источников освещения превышает номинальную мощность датчика. Наиболее широко представлены приборы с номинальной мощностью в пределах от 500 до 1000 Вт.

Одним из важных моментов является выбор места установки, потому что необходимо расположить датчик так, чтобы максимально сократить мертвые зоны. Учитывается угол наклона и высота.

Выбрав схему и место подключения, можно приступать к монтажу:

1. На вводном щитке отключают подачу электроэнергии.
2. Подсоединяют провода к датчику и светильнику. Важно не перепутать полярность. Цвета проводов и маркировка над разъемами помогут сориентироваться.
3. Затем следует выставить регуляторы в нужные положения так, чтобы датчик работал в оптимальном режиме.

Регуляторов может быть до четырех:

• Lux – уровень освещения при срабатывании. Настройку выполняют, выставив изначально максимальное значение. При наступлении сумерек необходимо отрегулировать положение, чтобы датчик реагировал.
• Time – задержка отключения. Настраивают прибор от минимальных значений.
• Sens – чувствительность. Его настраивают так, чтобы датчик срабатывал не на мелких животных, а только на человека. Рекомендуется выполнять настройку от максимального положения, постепенно уменьшая чувствительность.
• Mic – уровень шума, при котором происходит срабатывание.

Если отрегулировать все параметры правильно, можно сэкономить до 50% электроэнергии.

Изготовление датчика движения своими руками

Чтобы сделать датчик движения своими руками, можно воспользоваться готовой схемой.

Для изготовления самодельного прибора потребуются следующие инструменты, детали и материалы:

• вольтметр;
• паяльник;
• соединительные провода;
• прокладка для смесителя;
• шуруп;
• лазерная указка;
• реле РЭС 55А;
• транзисторы;
• резисторы;
• фотодиод ФД 265;
• блок питания.

Инструкция по сборке:

1. С блока питания срезается разъем и с помощью вольтметра находится плюсовой контакт. Припаивают резистор 10 кОм. А уже к резистору подсоединяют фотодиод катодом.
2. Анод фотодиода припаивают к построечному резистору. Эмиттер транзистора припаивают к минусу резистора. Базу VT1 соединяют с R1 и припаивают к требуемому коллектору.
3. Эмиттер транзистора VT2 соединяют с минусом, а реле – с коллектором VT2. С плюсом блока питания спаивают другой контакт реле.
4. Затем берут лазерную указку. К блоку питания подсоединяют два дополнительных провода.
5. Шнур вставляют в водопроводную прокладку, а затем шляпкой внутрь в указку. Шляпка должна упереться во внутреннюю пружину.
6. Один провод питания подключают к шурупу, другой просовывают между корпусом указки и прокладкой.

Датчик следует установить на высоте примерно метр от пола. Указку монтируют параллельно полу, чтобы луч от нее попадал на фотодиод. Необходимо следить, чтобы фотоэлемент и указка не загрязнялись, иначе чувствительность будет снижена.

Правила ремонта

Разборка датчика выполняется в определенном алгоритме. На примере датчика движения типа ДД 009 порядок будет выглядеть таким образом:

1. Ставят регуляторы в крайнее положение, чтобы потом не возникло проблем с выставлением настроек.
2. Затем их аккуратно снимают плоскогубцами.
3. Отверткой, как рычагом, поддевают крепление держателя и вытаскивают сферу.
4. Там, где половинки сферы соединяются, нужно вставить плоскую отвертку, провернуть ее, и защелки откроются.
5. Внутри установлена плата, она закреплена также на защелках. Они отгибаются отверткой. Под платой расположена пластиковая пластина, которая в центре закреплена саморезом. Под пластиной – силовая плата.

Нередко из строя выходит реле. Оно расположено как раз на силовой плате.

Сборка осуществляется в обратной последовательности.

Датчик движения выходит из строя редко, но если возникла какая-либо неисправность, ее можно устранить своими руками. Типичных неполадок всего 5:

• датчик не включается – может возникать из-за перепада напряжения, механического или атмосферного воздействия;
• детектор не выключается – могут быть замкнуты контакты реле или выставлены неправильные настройки;
• работает сам по себе: то включается, то отключается – такое возникает из-за перегрева на солнце, воздействия электромагнитных полей, попадания в зону обнаружения каких-либо предметов;
• ложно срабатывает – неправильные настройки или плохие контакты;
• не выключает лампу, когда движение прекратилось или не включает ее – может объясняться уменьшением зоны обнаружения со временем.

Отремонтировать прибор можно двумя способами в зависимости от неисправности: разобрав устройство и проверив внутренние детали или заново выполнив регулировку.

Очевидными признаками неисправности при разборке являются:

• запах гари;
• потемневшие, вздувшиеся или ненадежно закрепленные элементы;
• выгоревшие дорожки платы.

Сгоревшие и вздувшиеся детали нужно заменить на аналогичные, дорожки восстановить перемычкой, а плохо закрепленные элементы перепаять.

Лучшие модели

Лучшими производителями датчиков движения для включения света считаются: Rev Ritter, Orbis, Camelion. В ТОП-3 лучших датчиков движения для освещения вошли:

• Orbis 360 градусов CIRCUMAT PRO CR белый ДУ OB134912. Датчик испанского производства с углом обнаружения 360°, работающий от сети 220 В. Может функционировать в широком температурном диапазоне: от –10 до +40°C. Подходит для больших помещений, потому что радиус обнаружения составляет до 30 м.
• Camelion LX-28A 6438. Предназначен для внутреннего использования. Устанавливается на потолок. Диапазон выключения от 5 секунд до 9 минут. Что важно, устройство совсем не дорогое.
• Rev Ritter «Action»110. Экономичный компактный светодиодный ИК датчик. Устанавливается на стену или потолок. Отлично срабатывает и отличается привлекательной ценой. Однако радиус действия небольшой.

Правильно подобранный и настроенный датчик движения гарантирует экономию электроэнергии и удобство эксплуатации. Датчики можно использовать в системе «умный дом» для включения/выключения света и в качестве элементов охранной системы.

Микроволновый датчик движения для светильника.

Дополнительная информация

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

или датчик PIR — какой датчик движения Arduino использовать?

Когда дело доходит до датчиков движения, они используют различные технологии для обнаружения движения на территории и обычно используются в системах безопасности, промышленных и транспортных системах. Но есть много разновидностей датчиков движения, таких как датчик движения PIR, микроволновый датчик, ультразвуковые датчики и т. Д.

Сегодня в этом руководстве мы расскажем о двух наиболее часто используемых датчиках движения, а именно микроволновом и ИК-датчике, и выясним, в чем их различия, преимущества, недостатки и, в конечном итоге, какой из них использовать для ваших проектов.

Сегодня в этом руководстве мы рассмотрим:

• СВЧ-датчик
  • Что такое СВЧ-датчик
  • Преимущества и недостатки использования СВЧ-датчика
  • Применение СВЧ-датчика
  • Пример СВЧ-датчика:
• ИК-датчик
  • Что такое ИК-датчик
  • Преимущества и Недостатки использования ИК-датчика
  • Применение ИК-датчика
  • Пример ИК-датчика:
• СВЧ-датчик и ИК-датчик

Микроволновые датчики, также известные как радарные, радиочастотные или доплеровские датчики, представляют собой электронные устройства, способные обнаруживать движение от ходьбы, бега до ползания на открытом воздухе с помощью электромагнитного излучения.

Он способен обнаруживать движение, применяя эффект Доплера и проецируя микроволны, которые отражаются от поверхностей и возвращаются к датчику. Он способен измерять и обнаруживать время, в течение которого сигнал отражается на датчике, который известен как время эхо-сигнала , .

Что такое время эха?

Echo time помогает рассчитать расстояния до любого неподвижного объекта в зоне обнаружения и устанавливает базовую линию для работы детектора движения.

С помощью времени эхо-сигнала датчик может определять, есть ли какое-либо движение в зоне обнаружения, как если бы человек двигался внутри зоны, поскольку волны будут изменяться, что изменяет время эха. С микроволновым датчиком все это можно сделать менее чем за микросекунду.

Что касается датчиков, у каждого из них есть свои плюсы и минусы. Итак, каковы преимущества и недостатки микроволнового датчика?

Не зависит от температуры окружающей среды

• На показания микроволновых датчиков не влияет температура окружающей среды.
• Это делает их очень универсальным датчиком, и они могут работать во многих различных суровых условиях, включая высокую температуру, на открытом воздухе (под дождем, туманом, ветром, пылью, снегом и т. Д.) И т. Д.

Широкий диапазон обнаружения и скорость

• Волны микроволновых датчиков могут проходить сквозь стены и отверстия, что позволяет им иметь широкий диапазон обнаружения.
• Это позволяет им покрывать большую площадь, а также большие открытые площадки.

Уменьшение количества ложных срабатываний

• Микроволновые извещатели можно запрограммировать таким образом, чтобы уменьшить количество ложных срабатываний без уменьшения количества правильных срабатываний.
• Это увеличивает точность и упрощает использование.

Непрерывная потребляемая мощность

• Для микроволновых датчиков требуется постоянное энергопотребление, использование которого может быть дорогостоящим

Работает с интервалом

• Для микроволновых датчиков они работают только с интервалами, а не непрерывно.
• Если кто-то движется достаточно быстро, есть вероятность, что он бежит достаточно быстро, что позволяет им избежать обнаружения.

Применение микроволновых датчиков

Благодаря своим характеристикам микроволновые датчики применимы во многих сценариях и средах, например:

• Промышленное (например, измерения жидкостей)
• Гражданское применение (например, измерение скорости транспортного средства)
• Транспорт (например, сигнализация заднего хода)
• Безопасность (например, системы защиты от взлома)
• Автоматизированная дверь / освещение

Пример микроволнового датчика

Теперь мы знаем, как работает микроволновый датчик, его преимущества и недостатки, а также области применения, пришло время приобрести его! Как насчет нашего MW0582TR11 — 5.Датчик движения микроволнового доплеровского радара 8 ГГц!

MW0582TR11 — микроволновый доплеровский радарный датчик движения с частотой 5,8 ГГц разработан компанией Maxustech. Этот доплеровский радар представляет собой микроволновый модуль, который может передавать электромагнитную волну частотой 5,8 ГГц. Он может обнаруживать разницу между передаваемой волной и отраженной волной, чтобы определить, движется ли объект над доплеровским радаром.

Для получения точных данных от датчика этот доплеровский радарный датчик движения имеет самодельную патч-антенну, которая имеет хорошую направленность антенны.Более того, этот вид доплеровского радара имеет внутри микроконтроллер, который включает интеллектуальный алгоритм, позволяющий избежать усиления шума, вызванного самим устройством. Он также может отличить эффект окружающей среды, такой как движущаяся ветвь, и не будет вызывать ложных тревог благодаря алгоритму.

Насколько прост в использовании этот микроволновый датчик?

Конечно! Этот доплеровский радар не только обладает острым «глазом» для обнаружения движущегося объекта, но его также легко разработать благодаря интерфейсу UART. Фактически, этот доплеровский радар можно просто подключить к вашей плате Arduino или Raspberry Pi через последовательный порт.Или вы можете просто использовать модуль преобразователя TTL в USB для подключения к компьютеру для чтения данных.

Вот демонстрация использования Python SDK, если перед микроволновым датчиком есть движущийся объект:

Что такое датчик PIR

PIR, сокращенно от пассивного инфракрасного датчика, работает, обнаруживая присутствие тепловой энергии в ограниченном пространстве путем измерения инфракрасного света, излучаемого объектами в его поле зрения. В нем используется та же основная технология, что и в тепловизионных устройствах, оборудовании ночного видения и т. Д.

Технически PIR представляет собой пироэлектрический датчик, способный обнаруживать различные уровни инфракрасного излучения. Когда один из его лучей обнаруживает разницу в температуре, датчик активируется. И наоборот, когда все лучи снова определят одну и ту же температуру, датчик будет отключен.

Примером этого может быть, когда человек ходит в замкнутом помещении, тепловые сигнатуры меняются, что активирует датчик, а когда человек выходит, тепловые сигнатуры возвращаются в свое нормальное состояние и деактивируются.

Благодаря этой характеристике они подходят для использования в замкнутых пространствах, а также в помещениях, ограниченных стенами, барьерами или крупными предметами.

Хотите узнать больше о датчике PIR? Вы можете ознакомиться с нашим другим блогом о введении в PIR-датчик и о том, как датчик движения PIR работает с Arduino и Raspberry Pi!

Подобно микроволновому датчику, ИК-датчик имеет свои плюсы и минусы.Их:

Потребляйте меньше энергии

• Что касается датчиков PIR, они потребляют меньше энергии (от 0,8 до 1,0 Вт) по сравнению с микроволновыми датчиками.

Надежный

• Датчики PIR способны надежно обнаруживать движение в помещении, несмотря на время. Хорошо работает днем ​​и в темноте.

Рентабельность

• По сравнению с микроволновыми датчиками, датчики PIR немного дешевле.

Недостатки

Низкая чувствительность

• По сравнению с микроволновыми датчиками они чувствительны к температуре и легко зависят от температуры окружающей среды, тогда как микроволновые датчики не подвержены влиянию.
• Поскольку они воспринимают тепловые сигнатуры, если в замкнутом пространстве тоже тепло (например, летом), они не смогут обнаружить какое-либо движение от людей, поскольку они не могут почувствовать изменение тепловых сигнатур.

Макс.температура

• Для датчиков PIR они не могут работать при температурах выше 35 градусов.

Нижняя дальность обнаружения и зона покрытия

• Датчики PIR эффективно работают в условиях прямой видимости (на пешеходной дорожке), но если им требуется движение через инфракрасные лучи, например, в угловых областях, могут возникнуть проблемы.
• ПИК-датчики также необходимо устанавливать в закрытых помещениях, чтобы они были эффективными по сравнению с микроволновыми датчиками с широким диапазоном обнаружения.

Приложения ИК-датчика

Благодаря характеристикам датчика PIR они подходят для следующих применений:

• Внутренние и закрытые помещения (напр.Дома, офисы)
• Зоны с высокими потолками
• Помещения с воздушным потоком (например, проходы, коридоры)
• Места с прямой видимостью (например, проходы складов)
• Вестибюли жизни
• Общие лестницы
• Не затронутые места по температуре наружного воздуха

Пример датчика PIR

Теперь мы знаем, как работает датчик PIR, его преимущества и недостатки, а также его применение. Вот несколько примеров датчика PIR:

Grove — Датчик движения PIR

Этот датчик движения Grove — PIR (пассивный инфракрасный датчик) может обнаруживать инфракрасный сигнал, вызванный движением.Если датчик PIR замечает энергию инфракрасного излучения, датчик движения срабатывает, и датчик выдает HIGH на своем выводе SIG.

Диапазон обнаружения и скорость отклика можно регулировать с помощью 2 потенциометров, припаянных на его печатной плате. Скорость отклика составляет от 0,3 с до 25 с, а максимальный диапазон обнаружения — 6 метров.

The Grove — ИК-датчик движения (пассивный инфракрасный датчик) — это простой в использовании датчик движения с интерфейсом, совместимым с Grove. Просто подключив его к Base Shield и запрограммировав, его можно использовать в качестве подходящего детектора движения для проектов Arduino.

Grove — Регулируемый инфракрасный датчик движения

Grove — Регулируемый инфракрасный датчик движения — это простой в использовании пассивный инфракрасный датчик движения, который может обнаруживать инфракрасное движение объекта на расстоянии до 3 метров. Любой инфракрасный объект движется в пределах своего диапазона обнаружения, датчик выдает HIGH на своем выводе SIG.

С помощью этого ИК-датчика движения вы можете настроить время SIG HIGH до 130 с с помощью потенциометра, кроме того, вы можете настроить диапазон обнаружения с помощью другого потенциометра.

СВЧ-датчик и ИК-датчик

Это финал, которого мы ждали.СВЧ-датчик против ИК-датчика! Итак, какой датчик движения Arduino вы должны использовать для своих проектов?

Ну, это зависит от потребностей вашего проекта и среды!

Площадь

Микроволновый датчик идеально подходит, если у вас есть большое пространство и территория с неудобными пространствами, такими как углы, такие как подъездная дорожка или сад, в то время как датчик PIR идеально подходит, если у вас есть закрытое пространство и пространства с прямой видимостью с воздушным потоком, например коридоры и пешеходные дорожки.

Окружающая среда

Когда дело доходит до окружающей среды, датчики PIR легко подвергаются воздействию, особенно когда речь идет о температуре. ИК-датчики могут работать только при температуре ниже 35 ° C, в то время как на микроволновые датчики практически не влияет температура окружающей среды.

Микроволновый датчик обеспечивает стабильную работу при температурах от -20 ° C до 45 ° C!

Зона непрерывного или щелевого обнаружения

имеет непрерывную зону обнаружения, а ИК-датчик имеет щелевую зону обнаружения.Это может привести к тому, что датчик PIR пропустит объекты, что делает микроволновые датчики лучше в приложениях безопасности по сравнению с датчиками PIR.

Мощность

Что касается потребляемой энергии, микроволновые датчики потребляют больше энергии по сравнению с датчиками PIR. ИК-датчики потребляют от 0,8 до 1,0 Вт электроэнергии, а микроволновые датчики — от 1,1 до 1,5 Вт.

Чувствительность

Что касается чувствительности, микроволновый датчик имеет гораздо более высокую чувствительность, чем датчик PIR.

Сводка

Теперь, когда вы узнали, какой датчик движения Arduino использовать в вашем проекте,

Вы можете получить их прямо сейчас, чтобы начать свой проект!

ИК-датчик

СВЧ-датчик

Следите за нами и ставьте лайки:

Теги: датчик движения Arduino, датчик arduino pir, доплеровский радар, микроволновый доплеровский радар, микроволновый доплеровский радарный датчик движения, микроволновый датчик движения, микроволновый датчик, датчик движения, PIR, датчик PIR, датчик PIR arduino

Продолжить чтение

— 5.Доплеровский радарный датчик движения 8 ГГц — MW0582TR11

Основные характеристики

• СВЧ-радар : Доплеровский СВЧ-радар 5,8 ГГц
• Хорошая направленность антенны : меньший объем, но лучшая направленность антенны благодаря качеству изготовления антенны.
• Простота разработки : интерфейс UART, подключение и чтение данных.
• Высокая чувствительность и точность : Встроенный интеллектуальный алгоритм MCU для подавления шумовых помех.

Описание

MW0582TR11 — микроволновый доплеровский радарный датчик движения с частотой 5,8 ГГц разработан компанией Maxustech. Этот микроволновый датчик представляет собой микроволновый модуль, который может передавать электромагнитную волну с частотой 5,8 ГГц. Он может обнаруживать разницу между передаваемой волной и отраженной волной, чтобы определить, движется ли объект над микроволновым датчиком.

Для получения точных данных от объекта этот доплеровский радарный датчик движения имеет самодельную патч-антенну, которая имеет хорошую направленность антенны.Это означает, что микроволновый датчик хорошо показал себя при обнаружении определенной области. Кроме того, этот вид микроволнового датчика имеет внутри микроконтроллер, который включает интеллектуальный алгоритм для предотвращения усиления шума, вызванного самим устройством. Он также может отличить эффект окружающей среды, такой как движущаяся ветвь, и не будет вызывать ложных тревог благодаря алгоритму.

Этот микроволновый датчик не только имеет острый «глаз» для обнаружения движущихся объектов, но и прост в разработке благодаря интерфейсу UART. Фактически, этот микроволновый датчик можно просто подключить к плате Arduino или Raspberry Pi через последовательный порт.Или вы можете просто использовать модуль преобразователя TTL в USB для подключения к компьютеру для чтения данных. Легко и удобно.

Спецификация

• Электропитание: 5В
• Скорость передачи: 512000
• Интерфейс: UART
• Потребление тока: 40 ~ 70 мА
• Излучаемая мощность: -30 ~ 7 дБм (регулируется программно)
• Установка частоты: 5,725 ~ 5,875 ГГц (регулируется программным обеспечением)
• Чувствительность приема: -60 дБм
• Антенна E-plane Угол: 104
• Антенна H-plane Угол: 153
• Коэффициент усиления антенны: 2 дБи
• Дальность обнаружения: 10 м (регулируется программным обеспечением)
• Рабочая температура: -20 ~ 85 ℃
• Температура хранения: -20 ~ 85 ℃
• Размер: 39×22.5×1 (мм)

Разница между микроволновым и инфракрасным датчиком движения

(Ссылка: Зеленое освещение)

Демо

При использовании Python SDK вы получите график выше. Если перед микроволновым датчиком находится движущийся объект, это будет означать, что движущийся объект был обнаружен.

Список деталей

• 1xMW0582TR11 — СВЧ доплеровский радарный датчик движения 5,8 ГГц

Самый крутой датчик обнаружения движения

Intro

Вы когда-нибудь хотели построить систему сигнализации? RCWL-0516 — датчик обнаружения движения человеческого тела.Датчик, который посредством индукции обнаруживает движение человеческого тела. Поэтому он должен реагировать только при обнаружении движения тела. Другие движущиеся объекты следует игнорировать. Как это круто?

Электропроводка

Прямо вперед.

Контакт 3V3 на RCWL-0516 является выходом. А к CDS-пину можно прикрепить датчик освещенности. Я расскажу об этом в следующем видео.

Видео

Подключение и использование

ESP и тесты обнаружения

Код

Серьезно? Вы устанавливаете контакт, к которому подключен RCWL-0516, как вход.И если вы зарегистрируете сигнал «ВЫСОКИЙ», вы начнете что-то делать. Смотреть видео. Кодирование занимает 2 минуты.

Q&A

Обновление 29-05-2017

Кажется, этому датчику уделяется довольно много внимания. Некоторые мои зрители задают несколько вопросов. Вот что я выяснил.

Q: Можно ли использовать RCWL-0516 с ESP8266? Или вы получите случайные ложноположительные результаты? A: Я провел кратковременный тест с ESP8266 на плате NodeMCU. Кажется, все работает нормально.ESP версии 12-E более высокого уровня защищен и сертифицирован FCC. Поэтому он по определению не должен мешать работе другой электроники. Тем не менее, один зритель сообщил о случайных ложноположительных результатах при длительной съемке.

Q: Ответственна ли вода в человеческом теле за обнаружение? A: Наверное. Я протестировал его с одной пустой бутылкой и одной бутылкой с водой. И даже с кошкой. И кажется, что чем больше объект, тем дальше его можно обнаружить.

Q: Можно ли установить мобильное устройство для обнаружения людей? A: Нет.Датчик вроде бы вполне чувствителен к самому движению. Кажется, что любое движение самого датчика запускает выходной сигнал.

Q: Вредит ли вам излучение датчика в долгосрочной перспективе? A: Нет. Датчик потребляет около 30 милливатт (мВт). Выходное излучение ограничено этим значением. Это намного меньше, чем излучает ваш смартфон.

СВЧ датчик движения HB100, интерфейс Arduino

HB100, СВЧ датчик движения, интерфейс Arduino

Для проектировщиков электронных схем, производителей и любителей обнаружение и измерение движения объекта или человека — простая задача с использованием датчика PIR или ультразвукового датчика, но довольно сложно измерить скорость движения.Миниатюрный микроволновый датчик движения HB100 позволяет легко измерять движение и скорость.


HB Series модуль микроволнового датчика движения представляет собой модуль внешнего модуля приемопередатчика доплеровского приемопередатчика X-Band Mono-static DRO. Эти модули предназначены для обнаружения движения, например, охранной сигнализации, модулей присутствия и других новаторских идей. Модуль состоит из диэлектрического резонатора-генератора (УЦИ), микроволнового смесителя и патч-антенны

Характеристики

* Низкое потребление тока
* Непрерывный или импульсный режим
* Плоский профиль
* Большой диапазон обнаружения * Частота X-диапазона 10.5 ГГц * Рабочее напряжение от 4,5 В до 5,2 В * Уровень постоянного тока (от 0,01 до 0,2 В постоянного тока) * Fd = 19,49 В (скорость в км / час) или 31,36 В (В в милях в час) Fd => Доплеровская частота (если цель движется прямо к HB100 или от него (Ft = 10,525 ГГц))

Диаграмма направленности

Диаграммы направленности антенны и их ширина луча по половине мощности (HPBW)

Модуль, устанавливаемый так, чтобы антенные накладки были обращены к желаемой зоне обнаружения.Пользователь может изменить ориентацию модуля, чтобы получить наилучшее покрытие.

Доплеровский сдвиг

Доплеровский сдвиг выходного сигнала от терминала IF при обнаружении движения. Величина доплеровского сдвига пропорциональна отражению передаваемой энергии и находится в диапазоне микровольт (мкВ). Низкочастотный усилитель с высоким коэффициентом усиления обычно подключается к клемме IF, чтобы усилить доплеровский сдвиг до обрабатываемого уровня. Частота доплеровского сдвига пропорциональна скорости движения.Типичная ходьба человека вызывает доплеровский сдвиг ниже 100 Гц. (hb100_microwave_sensor_datasheet)

HB100 Коммутационная плата датчика

Примечание

• Излучаемые излучения HB100 разработаны в соответствии с требованиями правил Федеральной комиссии по связи (FCC), часть 15, раздел 15.245 (использование в здании или для открытия двери здания)
• Уровень принимаемого сигнала (RSS) измеряется при двух потерях в тракте, равных 93 дБ.
• Напряжения шума измеряются в диапазоне от 10 Гц до 100 Гц на выходном порте внутри безэховой камеры.
• ВНИМАНИЕ: ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО. Соблюдайте меры предосторожности при обращении и хранении. (hb100_microwave_sensor)

Взаимодействие HB100 с Arduino

Код Ардуино

 #include «FreqPeriod.h»

двойной lfrq;
long int pp;

void setup () {
  Серийный . Начало (9600);
 FreqPeriod :: begin ();
  Серийный .println («Тест библиотеки FreqPeriod»);
}

void loop () {
 pp = FreqPeriod :: getPeriod ();
 if (pp) {
  Серийный номер  .print («точка:»);
  Serial .print (стр);
  Серийный номер  .print («1 / 16us / частота:»);

 lfrq = 16000400,0 / пп;
  Серийный номер .print (lfrq);
  Серийный номер  .print («Гц»);
  Серийный номер .print (lfrq / 31.36);
  Серийный номер  .println («миль / ч»);
}
}


 

Подробнее о коде и библиотеке: https://docs.google.com/document/d/1CVdh4UVTROaJ4_Bgsx_-hyg5_LvoNxYiB13pPRN9gzU/edit

Артикул

1. https: // www.youtube.com/watch?v=PpU7R5LMUs4

hb100_microwave_sensor_datasheet

hb100_microwave_sensor

идем дальше (Интересно)

https://atap.google.com/soli/

Amazon.com: Stemedu 5PCS RCWL-0516 Датчик обнаружения движения, микроволновый радарный датчик, модуль переключения, для Arduino ESP8266 Nodemcu Wemos, для детектора человека-крысы и кошки, расстояние обнаружения 5-7 м, лучше, чем HC-SR501: Камера и фото

Описание:
Широкий диапазон рабочего напряжения: 4-28 В
Может выводить 3.Источник питания 3 В
Время блокировки, регулируемое расстояние
Использование специальной микросхемы управления обработкой сигналов RCWL-9196
По сравнению с традиционным инфракрасным индукционным инфракрасным датчиком, способность обнаружения проникновения

О штыревом разъеме:
CDS = Нет соединения
VIN = 5 В постоянного тока (+) (Батарея 9 В тоже в норме)
OUT = выход сигнала 3,3 В постоянного тока при срабатывании сигнала
GND = 0 В постоянного тока (-)
3 В 3 = Нет соединения (в большинстве приложений)

C-TM: Отрегулируйте время повторения триггера (по умолчанию 2 с). Добавление конденсатора увеличит время срабатывания повтора.
R-GN: Расстояние обнаружения регулируется (по умолчанию 7 м). При добавлении резистора расстояние обнаружения станет короче. При подключении к резистору 1 МОм дальность обнаружения составляет около 5 м.
R-CDS: добавив резистор (параллельно с внутренним резистором 1 МОм), пользователь может изменить порог обнаружения света в соответствии с индивидуальными требованиями. Это применимо только тогда, когда датчик света впаян в контактные площадки (CDS) на лицевой стороне печатной платы. Резистор 47–100 кОм отлично работает со стандартными 5-мм LDR

В пакет включено:
Модуль датчика микроволнового радара 5 X RCWL-0516
Заголовки изгибных штифтов 5 X 4P

Часто задаваемые вопросы:
Q: Можно ли использовать RCWL- 0516 с ESP8266? Или вы получите случайные ложноположительные результаты?
A: Я провел краткосрочный тест с ESP8266 на плате NodeMCU.Кажется, все работает нормально. ESP версии 12-E более высокого уровня защищен и сертифицирован FCC. Поэтому он по определению не должен мешать работе другой электроники. Тем не менее, один зритель сообщил о случайных ложноположительных результатах при длительной съемке.
В. Ответственна ли вода в человеческом теле за обнаружение?
A: Наверное. Я протестировал его с одной пустой бутылкой и одной бутылкой с водой. И даже с кошкой. И кажется, что чем больше объект, тем дальше его можно обнаружить.

, использующая эффект Доплера

Схема датчика движения, описанная в статье, работает с использованием принципа доплеровского сдвига, в котором движущаяся цель обнаруживается через непрерывно изменяющуюся частоту, отраженную от движущегося объекта.

Что такое эффект Доплера

Одна очень интересная особенность звука — эффект Доплера.

Эффект Доплера возникает, когда источник, излучающий звуковую частоту, непрерывно движется. По мере приближения движущегося источника звука кажется, что громкость звука увеличивается по частоте и громкости; и по мере того, как он уходит, кажется, что частота и громкость звука уменьшаются.

В случае, если источник звука не перемещается, и вы подходите к источнику или удаляетесь далеко от источника, вы испытываете тот же эффект Доплера.

Приведенная выше схема детектора движения работает с использованием эффекта Доплера для обнаружения движения в определенной области.

Передатчик высокочастотного (от 15 до 25 кГц) звука нацелен на указанную область, а чувствительный датчик помещается рядом с источником, обращенным на тот же путь, что и датчик передатчика.

Пока нет движения в целевой области, частота отраженного звука и передаваемый звук имеют тенденцию быть с одной и той же частотой.

Однако любое движение цели приводит к небольшому изменению частоты, которое быстро обнаруживается приемником и отображается на подключенном дисплее.

Принцип работы схемы