Свч датчик движения своими руками схема: Как сделать датчик движения своими руками, различные варианты

Содержание

Как сделать датчик движения своими руками, различные варианты

На сегодняшний день практически каждый знает, что такое датчик движения для освещения. Данный аппарат, хорошо себя зарекомендовал, и в служебных помещения, и в частном секторе. Стоимость не всегда является доступной. В этой статье мы подробно опишем как своими руками, сделать самодельный датчик для освещения, по простой схеме.

Основная информация о датчике движения

Рассмотрим немного информации о датчике движения для освещения и сфера его применения.
Датчик движения — устройство, основной функцией которого является распознание движения в зоне его действия. Имеется три вида датчика – пассивный, активный и смешанный.

Принцип действия активного датчика, основан на излучении ультразвуковых и электромагнитных волн. Пассивный, имеет инфракрасный датчик, который распознает тепло человека. Смешанные датчики движения имеют оба прибора контроля.

Принцип работы устройства

Активные датчики посредством регистрации и сравнения данных, полученных во время излучения, оповещают о движении, если в данных произошел сдвиг.

Плюсы ультразвуковых датчиков:

  1. Низкая стоимость.
  2. Не поддаются влиянию погодным условиям.
  3. Распознают движение независимо материалу.

Минусы ультразвуковых приборов:

  • Ограничение в дальности действия
  • Они рассчитаны на достаточно резкие движения.
  • Животные чувствительны к ультрачастотам.

Чаще всего такие приборы применяют в охранных системах для автомобиля.

Плюсы радиочастотных датчиков движения:

  • Их размеры невелики.
  • Имеются модели с большим радиусом действия.
  • Очень точны.

Минусы радиочастотных приборов:

  • Их стоимость довольно высока.
  • Из-за высокого порога чувствительности бывают ложные фиксирования движения.
  • Высокая мощность прибора может плохо влиять на организм человека или животного при долгом нахождении в поле действия.

Их применяют в охранных системах

Пассивные приборы имеют инфракрасные датчики, которые следят за температурой в радиусе своего действия. При изменении температурных данных прибор срабатывает. Именно такой прибор используется чаще, для освещения в жилом помещении.

Устройство датчика ИК

Плюсы инфракрасного датчика

  1. Они безопасны для людей и животных.
  2. Их легко можно настроить.
  3. Они отлично работают, и в помещении, и на улице.
  4. Цена является удовлетворительной.

Минусы инфракрасного датчика

  • Такой прибор работает лишь в определенных температурных рамках.
  • Он не улавливает предметы, покрытые материалом с защитой от инфракрасного излучения.
  • Прибор работает со сбоями при тепловых потоках обогревателей и теплого ветра.

Все что необходимо для изготовления

Необходимоые инструменты и элементы для сборки:

  • Вольтомметр
  • Паяльник
  • Провода
  • Водопроводная прокладка
  • Шуруп
  • Лазерная указка
  • Транзисторы
  • Фотодиод ФД 265
  • Реле РЭС 55А
  • Резисторы
  • Блок питания

Схема сборки

Произведения сборки, работы поэтапно

Схема датчика движения, для освещения, очень проста. Для тех кто занимался с ремонтом электро-приборов сделать его не будет тяжело.

Этапы работ:

  1. Для начала работы следует подготовить блок питания. Следует срезать с него разъем. Затем при помощи вольтметра найти плюс.
  2. Потом следует припаять резистор 10 ком.
  3. Фотодиод катодом нужно припаять к резистору, который, припаянный к плюсу.
  4. Посредством припаивания, присоединяем к построечному резистору фотодиод анодом. К минусу резистора следует припаять эмиттер транзистора. С базой VT 1, которая, припаянная и к R1, соединяют нужный коллектор.
  5. Затем следует соединить эмиттер VT 2с минусом, контакт реле нужно соединить с коллектором VT 2. С плюсом блока питания нужно спаять другой контакт реле.
  6. Самым распространённым является использование лазерной указки, ее и используем. Для экономии к тому же блоку питания паяем еще два дополнительных провода.
  7. Вставляем шнур в водопроводную прокладку все это, шляпкой внутрь нужно вставить в указку — так чтобы шляпка уперлась в имеющуюся внутри пружину.
  8. Один провод от питания должен быть подключен к шурупу, а другой следует просунуть между прокладкой и корпусом указки.

Перед включением следует еще раз сверится со схемой. Если со схемой все сходится,тогда проверяем работу прибора.

Как подключить прибор и настроить чувствительность

Для того чтобы прибор работал исправно и справлялся с поставленной задачей, нужно ответственно отнестись к его установке. Лучшим местом для монтажа является дверной проем. Для более эстетичного вида, прибор можно поместить в пластмассовую коробочку, проделав отверстие для фотодиода.

Монтирует датчик на высоте около метра, от пола. Указку следует установить параллельно полу и так чтобы луч попадал на фотодиод, тогда чувствительность при работе прибора будет не нарушена, не потребуется прибегать к его ремонту.

По окончании монтажа можно скрыть провода, так они не будут портить внешний вид, и путаться под ногами. Задуматься об установке прибора желательно во время ремонта в помещении, тогда будет проще скрыть провода подключения к освещению. При ремонте легче продумать расположение прибора.

Чтобы чувствительность была хорошей нужно проследить за правильностью установки указки. Если она установлена правильно тогда и чувствительность будет в норме, и прибор не будет работать со сбоями и не нужно будет его подвергать ремонту.

При установке следует помнить, что при загрязнении фотодиода или препятствию луча указки, может, нарушит работоспособность прибора.

Подведем итог

Такой прибор широко используется при установке охранной системы с использованием не только светового, но и звукового сопровождения. Данный прибор легло подключить к освещению и сделать автовключение света в жилом помещении.

Таким образом и создают систему умный дом. Достаточно экономным вариантом является такое приспособление. Оно поможет вам значительно уменьшить затраты электроэнергии.

Различные схемы подключения

Очень часто его используют в ванных комнатах, на кухне, в прихожих, и в подвалах частного дома. В ванной комнате и туалете прибор соединяют не только с освещением, но и с вентиляцией, что гораздо упрощает вентиляцию помещения.

Не имея специального образования, каждый сможет сделать датчик движения своими руками для освещения. Этот самодельный прибор не заберет много времени и финансов, при его создании. Ведь схема достаточно проста, а все манипуляции каждый с легкостью сможет повторить.

Изготовление сенсорных датчиков движений в домашних условиях

Различные виды детекторов, позволяющих осуществлять функции контроля над коммуникациями и системами безопасности в зданиях и частных домах, позволяют значительно облегчить управление всем комплексом в целом. За счет встроенных алгоритмов устройства работают автономно, и вмешательство человека становится минимальным.

Одними из важных элементов таких схем являются датчики движения. С помощью этих устройств можно защитить территорию от нежелательного проникновения и сэкономить на электроэнергии. Датчики будут автоматически включать и выключать освещение в доме и на улице, коммутировать питание других электроприборов.

Самодельные датчики движения

Большинство из подобных детекторов можно изготовить самостоятельно, главное – понять принцип работы этих детекторов. Датчик движения своими руками может представлять сложное устройство или, наоборот, быть собранным из нескольких деталей.

Кольцевой выключатель

К самым простым датчикам движения можно отнести самовозвратные точки (кольцевые выключатели). Такое оборудование применяется при включении света в холодильнике. Для работы схемы используется:

  • геркон или герметизированный контакт, представляет собой колбу, внутри которой запаяны 2 ферромагнитных контакта;
  • магнит.

Во время приближения магнита к геркону контакты замыкаются, а при удалении – размыкаются.

При разомкнутых контактах напряжение подается на лампу в холодильнике, и свет загорается. При замкнутых контактах лампочка обесточивается.

Такой самодельный датчик движения можно просто подключить к существующей охранной сигнализации или к звуковому извещателю. За счет этого при размыкании контактов, то есть открытии двери, система подаст звуковой сигнал. Схема применяется на дверях охраняемых объектов, но не подходит для открытых территорий.

Датчики движения с герконами

Для осуществления контроля на больших пространствах используются более сложные устройства, которые могут реагировать на различные изменения в окружающей среде. К подобным элементам относят:

  • фото,- и звуковые реле;
  • датчики поля;
  • пироприемники.

Световой датчик движения

Довольно часто датчик движения необходим, чтобы засекать какой-либо объект при перемещении через определенную линию, например, на входе в комнату. Для создания такого датчика необходимы 2 устройства: источник света и фотоприемник.

При прохождении человека в области лучей связь между источником и приемником будет пропадать, датчик сработает и выдаст звуковой сигнал.

Вся схема данного устройства основана на фотоэлементе – транзисторе. Причем такой фототранзистор также можно сделать своими руками. Для этого нужно взять транзистор, по виду напоминающий шляпку с полями на трех ножках, например, П417А. Нужно отпилить верхнюю часть элемента таким образом, чтобы образовалось отверстие, или просто откройте весь кристалл. Теперь при попадании света элемент станет работать как фототранзистор, правда чувствительность его будет немного меньше обычного. Можно не тратить время на эту операцию, а сразу взять готовый фотоэлемент.

Сначала собираем фотоприемник. В работе устройства используются следующие элементы:

  • VT1 – фототранзистор;
  • R1 – резистор;
  • C1 – конденсатор;
  • DA1 – операционный усилитель с обратной связью;
  • R2 – резистор с обратной связью на операционный усилитель;
  • R1 – выполняет функции нагрузки и коллектора.
    С помощью этого элемента устанавливают рабочую точку. Подбор необходимого значения идет опытным путем.

Схема датчика с фотоприемником

При выборе характеристик R2 следует помнить, что чем больше коэффициент усиления, тем меньше устойчивость усилителя. С другой стороны, чем выше номинал резистора, тем больше коэффициент усиления. Оптимально использовать номинал в 100 кОм.

Самоделки работают следующим образом:

  • при попадании света на транзисторе возникает небольшое рабочее напряжение, и элемент открывается;
  • конденсатор заряжается;
  • если свет уходит, конденсатор начинает разряжаться;
  • в точке А напряжение снижается, что уменьшает напряжение и на выходе;
  • операционный усилитель необходим, чтобы усилить сигнал от точки А для дальнейшей его передачи к другим устройствам.

В качестве источника света на небольших расстояниях можно использовать фотодиод. Красный лазер позволит значительно выиграть в расстоянии.

Лазерный датчик движения можно использовать на больших территориях. Но если нужно сделать так, чтобы датчик был незаметен, используйте инфракрасный диод.

Внимание! При подборе лазерного диода проверьте, чтобы его характеристики соответствовали правилам безопасности. Некоторые подобные элементы оказывают пагубное влияние на глаза.

Сам фотодатчик необходимо затемнить и закрыть темным пропускающим материалом. Это позволит снизить влияние обычного освещения. Источник света ставим напротив датчика. За счет этого образуется оптическая связь, то есть пока объект не закроет источник света (пересечет черту), напряжение в фототранзисторе будет постоянным. При разрыве оптической связи напряжение на выходе снижается до нуля за счет операционного усилителя.

Для анализа данных, приходящих с датчика, к схеме следует подключить реле. Обмотку соединяем с входом, на 1 контакт подаем напряжение 12 В, другой конец заземляем, а третий – подключаем к радиоприемнику. Если на фотоэлемент падает свет, цепь питания соединена с фотоприемником, радио не работает. Если оптическая связь разорвана, напряжение падает, и источник питания замыкается на радиоприемнике. Это приводит к включению радио. Вместо радиоприемника можно использовать другие извещатели.

Датчики движения с емкостным реле

Емкостное реле реагирует на возникновение объектов в заданном радиусе. Основными элементами такого оборудования являются антенна и микроволновый генератор.

Принципиальная схема микроволнового датчика движения

Многие из нас замечали, что звук у радио при сильном приближении к нему человека меняется, в работе появляются непонятные шумы, или волна станции сбивается. Точно по такому же принципу функционируют микроволновые датчики движения.

Роль высокочастотного генератора радиоприемника в схеме одновременно выполняет транзистор VT1. Детекторный диод необходим для выпрямления напряжения, которое задает смещение на базе транзистора VT2. У трансформатора Т1 обмотки настроены на разные частоты. Если на антенну не воздействует внешние объекты, на детекторе VD1 нет напряжения, так как амплитуды сигналов компенсируют друг друга. Если частоты меняются, амплитуды начинают складываться и детектироваться на диоде. За счет этого VT2 открывается. Для того чтобы точно задать значение для отключения и включения, используется компаратор – тиристор VS1. Этот тиристор управляется силовым реле напряжением в 12 Вольт.

Важно! Не следует располагать датчики вблизи вентиляторов и больших бытовых приборов. Все это оборудование может создавать помехи в режиме работы любого датчика.

Платформы для конструирования

Для создания более сложных и функциональных устройств можно использовать готовые платы для радиоконструирования, к примеру, Arduino. Так называется аппаратная вычислительная платформа с собственным процессором и памятью. Arduino выполняет сразу несколько важных задач:

  • считывает и обрабатывает сигнал с инфракрасного датчика;
  • реагирует на движение;
  • проводит оповещение.

Для создания датчика потребуются сама платформа, PIR-датчик, макетная плата и провода. Можно подключать датчик сразу напрямую к Arduino, но так сложнее обеспечить плотное прилегание. Поэтому удобнее воспользоваться бредбоардом.

Все инфракрасные датчики имеют одинаковое строение. Главным параметром, по которому можно отличить один сенсор от другого, является чувствительность, а, значит, и используемая оптика. Оптимальным PIR датчиком сегодня является устройство с линзами Френеля. Эти линзы могут концентрировать излучение, повышая порог чувствительности.

Датчик движения на Arduino

Главной задачей платформы является отправка данных по USB Serial при обнаружении движения через определенные промежутки времени. Отладка оборудования осуществляется за счет программного обеспечения Python и PySerial.

Такой датчик движения для включения света можно запрограммировать на создание определенного уровня освещенности. Это оборудование можно использовать для обустройства системы сигнализации в гараже, тогда детектор будет подключаться к звуковому модулю.

Видео

Оцените статью:

Схема работы и применение СВЧ датчиков движения

Довольно часто владельцы приусадебных участков сталкиваются с необходимостью обеспечить зоны безопасности, как по внешнему периметру (на подходе) к дому, так и внутри него.

Достойным решением, для всегда ограниченного в средствах дачника, является приобретение СВЧ-датчика движения охранной сигнализации. Радарные, по схеме работы, микроволновые (МКВ) датчики используют для обнаружения эффект Доплера. Т.е. при проникновении нежелательного мобильного объекта в зону детекции, меняется частота электромагнитных волн посылаемых и принимаемых доплеровским детектором движения. Наложение высокочастотных волн в МКВ сенсорах датчиков движения друг на друга приводит в действие системы освещения и охраны в домах, автомобилях.

Преимущества ДДМ – датчиков движения микроволновых

Извещатели микроволнового (радарного) типа обладают рядом серьёзных преимуществ перед своими инфракрасными, магнитоконтактными и звуковыми собратьями. Работа радарных детекторов не подвержена внешним погодным воздействиям – сильный ветер, перепады температуры, осадки, прямой солнечный свет. СВЧ детекторы не воспринимают помехи от электромагнитных полей, штор, зеркал, окон, стен, дверей, источников света, бытовой техники.


Фото: СВЧ датчик движения комбинированный (инфракрасный)

Установленные внутри помещений высокочастотные охранные извещатели «видят» сквозь внутренние и наружные стены, что расширяет возможности частных и корпоративных систем защиты. Один СВЧ датчик движения может «обслуживать» до 4-х, связанных стенами, комнат и 3 этажа многоэтажного дома. МКВ детектор способен работать и в режиме уличного датчика охраны внешнего периметра. Это существенно экономит расходы на обустройство комплексных систем ОПС, сокращая количество устанавливаемых в шлейф охранной сигнализации датчиков и объём монтажных работ.

Почему нужны комбинированные устройства микроволновой охраны?

К сожалению, принцип работы микроволновых датчиков не позволяет им функционировать в режиме пассивной детекции. Как и ультразвуковые (многолучевые, лазерные и др.). СВЧ извещатели являются активными, что не позволяет их эксплуатацию в автономном режиме на период длительного времени.

Производители охранного оборудования всё чаще выпускают комбинированные извещатели – СВЧ+ИК. Совмещённые инфракрасные и микроволновые датчики работают автономно, дублируя друг друга по 2-м раздельным каналам. Это исключает ложные срабатывания и возможность температурного маскирования движущегося объекта, присущих ИК-датчикам (оптико-электронным объёмным извещателям).

Комбинированные СВЧ+ИК датчики движения отлично выполняют функции уличной охраны периметра - «видят сквозь стены». Кроме этого приборы имеют широкий диапазон настройки на различные движущиеся объекты. Этим обусловлено их широкое распространение на современном рынке систем охраны помещений, домов, дач, квартир, офисов. Важное применение комбинированные МКВ-детекторы получили в «Умных» системах освещения (включение уличных светильников) и охране автомобилей (гаражах). С их помощью включается видеонаблюдение и трансляция сигнала на мониторы и другую компьютерную технику, с последующей печатью на современном полиграфическом оборудовании.

Варианты и схемы подключения микроволновых датчиков

Возможны проводные и беспроводные варианты подключения. В беспроводных (радиоканальных, радиоволновых) схемам датчик синхронизируется с РПУ, реле которого выводит информацию на приёмник радиосигнализации или на контроллер GSM сигнализации, марки Кситал, Страж, Falcon Eye, Visonic или других популярных, среди дачников, моделей. Проводное подключение производится напрямую к модулю GSM, без промежуточных реле. Производители беспроводных датчиков движения существенно расширяют их функционал, с помощью современных цифровых микропроцессоров.

Высокие технологии расширяют варианты настройки (защита от животных, аэрозольной маскировки), обеспечивают многоканальный контроль оповещения и регулировку зоны детекции от 1. 5 до 20 м (для бытовых детекторов) и т.п. Эффект эхолокации (волнового отражения) повышает уровень надёжности радиоволновых охранных извещателей, СВЧ типа, и не позволяет злоумышленнику беспрепятственно преодолеть комбинированную систему защиты, установленную на Вашем объекте.

ГРИОН – это надёжные аксессуары для систем безопасности

Консультанты нашего магазина онлайн торговли предоставят широкий выбор оборудования для gsm-сигнализаций и систем видеонаблюдения. В услуги ООО «Грион» входит комплектация всех устройств технической документацией:

  • схемы подключения;
  • инструкции пользователя;
  • гарантийные обязательства;
  • сертификаты.
Безопасность в ГРИОН - это не просто охрана, а комплекс интеллектуального управления системами видеонаблюдения, освещения, отопления в Вашем доме!

Монтажный отдел в Москве и наши установщики в регионах России и ближнего зарубежья разместят любые типы охранно-пожарных извещателей для создания эффективной системы безопасности в банках, коттеджах, квартирах, офисах, гаражах, на дачах. Грион – это доставка охранного оборудования и аксессуаров (датчиков удара, температуры работы котлов отопления, ОПС, охраны периметра, пожара и т.п.) наложенным платежом, курьером, по безналичному расчёту до двери заказчика. Корпоративным заказчикам – торговым точкам, ЧОП, ТСЖ, монтажникам предлагаются отличные условия (проект, установка, обслуживание), исходя из бюджета организации.


{module OHR_POJ_ALL}

Датчики движения для включения света ✅️[Схема подключения, Цены]

Настенный датчик движения, установленный на входе в кухню

Датчики движения для включения света – приборы, которые обнаруживают перемещение объектов и, как следствие, замыкают цепь и свет включается. Это общее понятие, а бытовые датчики – зачастую приборы, работающие на основе инфракрасного излучения, которым наделены все живые существа. Подобные датчики нашли распространение в освещении, чаще всего при реализации уличного света. С их помощью удается экономить электроэнергию, ведь при срабатывании прибора лампы включаются, а через установленное время автоматически отключаются.

Содержание:

ТОП-7 датчиков движения для включения света (цены и где купить)

Модель Характеристики Цена
Ip44 бел. rev 15288 0 Номинальное напряжение 230В, Способ монтажа Поверхностный, Цвет Белый, Максимальная дальность фронтальная 12м, Максимальная коммутируемая мощность 1000Вт, Материал Пластик, Степень защиты IP IP44, Оптимальная высота установки 2.5м 306.68 р. Купить
Camelion LX-39/Wh Угол обнаружения 180 °, Максимальная подключаемая мощность 1200 Вт, Радиус действия 12 м, Материал пластик, Размеры 74 мм, Вес брутто 0.205 кг, Цвет белый 518 р. Купить
Sapsan PIR-100A Ток потребления в режиме покоя: до 25 мкА, Ток потребления в режиме передачи: до 15 мА, Максимальная дистанция обнаружения: до 12 м, Максимальный угол обнаружения: 110°, Высота установки: 1. 7-2.5 м, Размеры, мм 65 х 45 х 105 679 р. Купить
Optimus MD 200 Внутренняя батарея 3 щелочные батареи "ААА" 1,5В (в комплекте), Потребление тока при тревоге не более 50 мА, Потребление тока в дежурном режиме не более 25 мА, Зона обнаружения 8-12 м, 110 градусов, Дальность связи 100м (открытое пространство), Материал корпуса ABS, Рабочая влажность не более 80 %, Рабочая температура от 0 до +55 ◦С (питание от батареек) от -30 ◦С до +55 ◦С (питание от сети), Размер/ Масса 110х70х45 мм/ 110 гр. 899 р. Купить
Control-Luchs 110° Максимальная дальность действия: 12 метров, Угол охвата: 110°, Задержка отключения: 3 сек - 12 мин, Максимальная подключаемая мощность: 1000 Вт, Номинальный ток: 16А, Степень защиты: IP44 1 120 р. Купить
MI SMART HOME WHITE Тип: датчик/сенсор движения, Тип беспроводной связи: Wi-Fi 2.4 GHz, the ZigBee, Материал корпуса: пластик, Рабочая влажность: 5% —95% RH,(без конденсации), Горизонтальный угол обзора: 170 градусов, Диаметр: 30 мм. Высота: 33 мм. Дальность работы датчика: до 7 метров, Размер: 6.50×7.00×3.50, Вес: 20гр. Совместимость: Android 4.0 IOS 7.0 1 278 р. Купить
RUBETEK RS-3201 Требования: Для работы устройства необходим центр управления Rubetek или умная Wi-Fi видеокамера или умная Wi-Fi розетка. Требуется бесплатное мобильное приложение Rubetek на iOS и Android. Рабочая частота 433 МГц, Поддержка операционных систем Android 4.1 и выше, iOS 8.0 и выше, Электропитание 3 В, Элементы питания 2 х AAA, Степень защиты IP20, Комплект поставки датчик движения RS-3201, инструкция, батарейки, набор крепежных элементов, Рабочая температура от -15 до +40 °С Материал корпуса пластик, Размер датчика 50×105 × 68 мм 1 350 р. Купить

Где используются датчики движения?

Разные сферы использования датчиков движения обусловлены их функциональными возможностями. Чаще всего они применяются в освещении. В определенных местах это просто необходимо:

  1. подвалы, кладовые, гаражи и другие места, где есть трудности с поиском выключателя. К тому же в подобном месте у человека, бывает, заняты руки;
  2. проходные помещения, такие как лестницы, подъезды, коридоры. Тут люди появляются часто, но ненадолго;
  1. в тех местах, где нужно включить освещение заблаговременно. Подъезд к гаражу, входные двери дома и т. д.;
  2. в охранных системах. В данном случае включается не только сигнальное освещение, но и звуковая сирена.

Датчик в комплекте с лампой для уличного освещения

Типы датчиков движения для включения света

Современный рынок богат ассортиментом датчиков движения

Датчики движения существуют разные, в зависимости от места установки нужно подбирать тот или иной тип. Различаются они по методу действия и бывают инфракрасными, микроволновыми, ультразвуковыми и комбинированными. Мы предлагаем сравнение характеристик и возможностей разных типов датчиков.

Инфракрасный датчик движения

Принцип работы такого прибора основан на ИК-излучениях, которые есть у каждого объекта. Срабатывает он в том случае, когда происходит изменение теплового (инфракрасного) излучения объектов, которые попадают в радиус действия. В составе такого прибора есть линзы в количестве 20-60 штук в зависимости от чувствительности. В процессе движения объекта линзы поочередно фиксируются на нем, и если одна из них обнаружила изменения, срабатывает автоматика и прибор включает свет.

Инфракрасный датчик Sens IQ S

Датчик движения SNS-M-08

Преимущества:
  1. в таких датчиках можно регулировать дальность действия и угол обнаружения;
  2. удобно применять в качестве уличных датчиков;
  3. в процессе работы не оказывают влияние на здоровье человека.
Недостатки:
  1. вероятно ложное срабатывание. К примеру, такой датчик может отреагировать на поток теплого воздуха от бытовых приборов;
  2. на улице его точность снижается. Негативными факторами для этого типа приборов являются прямой солнечный свет, осадки и другие;
  3. не будет срабатывать на объекты, покрытие непропускным для ИК-излучения материалом.

Принцип работы инфракрасного датчика

Ультразвуковой датчик движения

Ультразвуковой датчик движения US 360 с абсолютной надежностью обнаружения даже за объектами благодаря ультразвуковой технологии

Принцип работы датчика движения ультразвукового типа другой. Он отслеживает состояние окружающего пространства с использованием звуковых волн. Его частота – за пределами слышимости человеческого уха. Если обнаружено изменение частоты, происходит срабатывание.

Внутри прибора – генератор звуковой волны. Она может быть разной частоты – от 20 до 60 кГц. Волны отражаются от объектов, которые имеются вокруг, потом возвращаются назад в приемник датчика. Если в зоне действия возникает движущийся объект, частота отражений меняется, что дает сигнал устройству срабатывать на включение света.

Как работает ультразвуковой датчик

Интересно знать! Часто такие датчики применяют в автомобильных парктрониках и в системах контроля слепых зон. В освещении они применяются для включения света в длинных коридорах и на лестницах.

Преимущества:
  1. дешевизна;
  2. не страдают от влияний окружающей среды;
  3. могут определить движение любого объекта;
  4. устанавливаются при любых температурных условиях.

Ультразвуковой датчик движения GLS-ODT-W-1200

Недостатки:
  1. ультразвуковые волны, которые не воспринимает человек. Оказывают воздействие на домашних животных – они ощущают сильный дискомфорт;
  2. имеют небольшую дальность действия;
  3. срабатывают на резкие движения, плавное перемещение способно обмануть прибор.

Как нужно размещать ультразвуковой датчик на улице

Микроволновые датчики движения

Подобный прибор излучает электромагнитные волны. Частотность их разная, но стандартным вариантом является 5,8 ГГц. Эти волны, отражаясь от объектов, фиксируются сенсором, минимальные изменения вынуждают микропроцессор дать команду на срабатывание датчика.

Компактный микроволновой датчик

Принцип такого действия похож на то, как работает предыдущий прибор. Но особенность в том, что для диагностики состояния используются не просто ультразвуковые волны, а сверхвысокие. В тот час, как в диапазоне действия возникает токопроводящий объект, который перемещается, механизм срабатывает.

Схема работы микроволнового датчика

 

Микроволновый датчик Feron SEN41 повышенной чувствительности предназначен для использования в патронах Е27 без необходимости дополнительных монтажных работ

Преимущества:
  1. может обнаруживать движение даже сквозь стены и стекло;
  2. температура не оказывает влияние на его работу;
  3. обнаруживает минимальные изменения движения;
  4. имеет небольшие размеры;
  5. отдельные модели способны контролировать несколько независимых зон обнаружения.

Микроволновый датчик движения Feron SEN42

Недостатки:
  1. высокая цена, особенно если сравнивать с другими аналогичными по характеристикам датчиками;
  2. может срабатывать ложно. К примеру, если в зоне действия окно, а работать нужно только в пределах комнаты;
  3. СВЧ-излучение имеет опасность для здоровья человека. В соответствии с данными безопасным показателем считается излучение плотностью до 1 мВт/см кВ. По этой причине стоит покупать подобные датчики малой мощности.

Данный вид датчиков может быть компактен и незаметен

Комбинированные датчики движения

Crow SWAN 1000 – это комбинированный пассивный инфракрасный и микроволновый (основанный на эффекте Доплера) детектор

Уже по названию понятно, что такие сочетают в себе несколько предложенных выше типов. Лучшим решением в случае потребности точного срабатывания датчика является комбинация инфракрасного и микроволнового. Также часто можно встретить параллельную работу нескольких приборов разного типа в одной зоне действия. Так достигается максимальная продуктивность.

 

Важные характеристики

При выборе датчика движения для включения света необходимо внимательно ознакомиться с его характеристиками

Прежде чем установить датчик движения, нужно правильно его выбрать, ведь не все подходят для осветительных приборов. Ключевые характеристики:

  1. Полюсность.  Приборы бывают двух- или трехполюсными. Первые работают исключительно с лампами накаливания, вторые подходят для любых ламп.
  2. Радиус действия (зона охвата). У разных типов/моделей она отличается и варьируется в пределах 3-12 метров.
  3. Угол обнаружения в горизонтальной плоскости. К примеру, у самых распространенных ИК-датчиков это 60-360°.
  4. Номинальная мощность нагрузки. В случае подключения к датчику суммарной нагрузки от осветительных приборов больше, чем разрешено, возникнет необходимость установки промежуточного реле. А лучше смонтировать два датчика и распределить нагрузку между ними.

    Важно! Люминесцентные и энергосберегающие лампы имеют реактивную мощность, при проектировке это нужно учитывать.

  5. Электропитание. Эти данные указываются в характеристиках прибора. Зачастую работают от сети 220В, а мощность их минимальная, не превышает 1Вт.

Диаграмма зоны обнаружения настенного датчика 12 м на 90°

Советы по высоте установки

Для наружных целей необходимо подбирать датчики движения с большим радиусом

Датчики движения для включения света: типы по методу крепления

По методу крепления датчики бывают потолочными и настенными. Выбор зависит от площади комнаты и зоны действия.

  • Потолочный контролирует зону в радиусе 360°. Его лучи расходятся в виде конуса от потолка, их угол составляет 120°. Они создают барьер со множеством лучей, и если кто-то вторгается в зону действия, замыкается цепь, срабатывает автоматика и датчик зажигает свет. Высота установки зависит от модели и совпадает со стандартной высотой потолка – 2,5-3 м. Зона действия – в пределах 10-20 м. Лучше всего они показали себя при использовании в маленьких помещениях для контроля входа со всех 4-х сторон.

Потолочный датчик движения

Настенный датчик для включения освещения в комнате

  • Настенные имеют более широкий спектр использования. Они являются отличным вариантом для монтажа на улице и в помещении. Они аналогично первому типу создают многолучевой барьер, при вторжении в который срабатывает реле, свет сразу же включается. Высота крепления – в пределах 2-2,5 м, чуть ниже высоты потолка. Угол лучей 90°, зона действия – 10-15 м.

Как установить датчик движения (схема подключения)

Установить своими руками и настроить работу датчика не составит труда. Это не сложнее, нежели повесить светильник или смонтировать розетку. Удачное место расположения – угол комнаты.

Важно! При установке датчика и его подсоединении должно быть выключено напряжение 220В.

Схема включения датчика движения

В каждой упаковке с датчиком имеется инструкция установки, схема его подключения. Общая последовательность:

  • фаза и ноль подключаются к датчику;
  • фаза проходит через прибор и подключается к осветительному прибору;
  • второй конец лампы подключается к нулю.

Монтаж настенных светильников с датчиком движения

При возникновении движения в зоне действия контакт замыкается и датчик срабатывает, а фаза переходит на лампу.

Внутри самого датчика имеется колодка с цветными проводами:

  • синий провод – нулевая жила;
  • коричневый или сиреневый – выходная фаза;
  • красный – входная фаза.

Схема подключения датчика движения для включения света

Для того чтобы подключить датчик правильно, следует воспользоваться принципиальной схемой в инструкции. С полученными знаниями это будет сделать легко.

Датчик движения для управления светом

Современное разнообразие осветительных систем позволяет организовать освещение в любых условиях – в промышленных помещениях, на улице или дома. Буквально десяток лет назад все ограничивалось лампочками да выключателями, но сегодня даже обычному потребителю строительный рынок предоставляет огромное разнообразие механизмов и устройств, значительно облегчающих его жизнь.

В этой сфере, пожалуй, нет изобретения более гениального, чем датчики движения для включения света. Что это такое, как они устроены и почему работают, а также способы их применения и подключения будут рассмотрены в данной статье. Установить датчик движения в нужном месте и подсоединить все провода сможет даже обычный человек, не владеющий продвинутыми знаниями в области светотехники.

Что это такое?

Это электронное устройство, имеющее в своей конструкции специальный детектор, который реагирует на появление живого существа в зоне своей видимости. Он применяется как автоматический включатель света и других электронных приборов в тот момент, когда обнаружит человека. Существует выключатель с датчиком движения, который уже встроен в него. Принципиальную схему его работы и то, как устроен прибор, мы рассмотрим далее.

Какие бывают виды?

Какие они бывают? По способу реагирования на движущиеся объекты, от которого зависят характеристики датчиков, различают несколько видов:

  • Периметрические – имеют определенный периметр, при появлении признаков жизнедеятельности на нем они срабатывают, выполняя поставленную задачу. Это обычный тип, который используется для освещения (чаще всего улицы).
  • Внутренние – имеют сравнительно ограниченный радиус работы, обычно он направляется на ворота или дверной проем. Кто-то появляется – свет зажигается.
  • Периферийные – применяются в охранных системах и сигнализации, срабатывают при пересечении объектом определенной линии, например, забора.
Разнообразие моделей изделий

По принципу своей работы они делятся также на несколько категорий:

  • Ультразвуковой – датчики включения света реагируют на появление звука при высокой частоте.
  • Инфракрасный датчик движения – срабатывают на наличие движущегося теплого объекта в периметре работы.
  • Микроволновой – более редкий вид, следит за появлением высокочастотных волн.
  • Пассивные – только принимает излучение, и на него же реагирует.
  • Активные – сам излучает эти волны, проецируя их на движущийся объект, что повышает точность определения, когда вы движетесь.

На что они могут срабатывать?

  • На тепло – если проходит человек или даже кот пробегает, чувствительность настраивается на самом приборе.
  • На звук – скажете что-то, даже шепотом, и свет загорится.
  • На движение – колебание воздуха, изменение магнитного поля предметов вследствие их передвижения.

Способы установки:

  • настенный;
  • потолочный датчик движения для включения света;
  • врезной;
  • скрытый;
  • вкручивающийся в светильник (патронный тип).
Потолочный, настенный и патронный тип

Для чего же нужно применение инфракрасного датчика движения? Вы будете устанавливать его в определенном месте, направляя детектор движения на интересующий вас периметр. Если появляется движение или звук в заданном месте, свет включается. Это полезно как в охранных целях, так и в местах, где не очень удобно использовать выключатель – на улице, где руки постоянно заняты чем-то (обычно он крепится на потолок). А так получается, что если вы в поле зрения детектора, то свет горит, только вы ушли – он погас. Приведенная выше классификация расскажет вам, как выбрать модель под свои нужды.

Принцип работы

Устройство датчика движения очень похоже на работу обыкновенного кнопочного выключателя, то есть он выполняет такую же работу. Только вместо механической кнопки, которая разрывает активную фазу, здесь работает программа, которая соединяет контакты в случае срабатывания системы включения освещения и разъединяет их в состоянии покоя.

Каков принцип работы датчиков движения? Главным элементом является именно детектор, задача которого – постоянно мониторить состояние выбранной для него территории. В него уже заложены параметры окружающей среды, он проводит постоянное сравнение текущей ситуации с тем, что ему уже известно. Температура человека гораздо выше, чем средняя температура окружающей среды, поэтому, когда датчик движения для освещения обнаруживает достаточно плотное тепловое пятно, выделяемое на картинке красным цветом, явно выделяющееся на фоне всего остального, он дает команду цепи замкнуться. Когда картина вновь стабилизируется, следует команда, цепь разъединяющая.

Реагирование на разницу температур

Такая же история и со звуком – стандартные условия подразумевают наличие какого-то звукового шума, на который датчик не реагирует. Стоит только чему-либо этот порог превзойти, сразу же срабатывает программа соединения контактов для освещенности.

Тепловые датчики движения работают за счет очень маленького тока, который постоянно протекает через них даже тогда, когда свет выключен. Такой принцип работы стал причиной появления проблемы, с которой сталкиваются владельцы люминесцентных и светодиодных ламп – мигание в выключенном состоянии. Установка резистора или конденсатора параллельно сети от датчика к лампочке поможет исправить эту проблему.

Подключение датчика движения

Несомненный плюс их установки – они сразу из коробки готовы к работе, в комплекте идут все необходимые детали, на корпусе сделаны подсказывающие метки, не нужно ничего рассчитывать и подбирать. Схема подключения датчика движения для освещения приведена далее.

Подключение датчика движения выполняется аналогично подключению любого выключателя. Ноль и фаза подсоединяются к контактам на датчике, которые отмечены буквами N и L соответственно. От третьего контакта к лампочке отправляется провод, по которому будет течь ток в случае замыкания контактов при движении в периметре перемещения (рисунок 1).

Подключение датчика движения без выключателя и с ним

Как подключить датчик движения к лампочке? На рисунке 1 представлено подключение, где работа лампочки зависит только от детектора движения. Никаким другим способом на ее работу повлиять невозможно. Такой способ обычно применяется на улице при освещении прожектором. В сеть также подключается фотоэлемент, который отключает работу детектора в дневное время – зачем включать фонарь, когда день на улице?

Подключение детектора с использованием фотореле

Как установить датчик с выключателем в схеме? На рисунке 2 показан способ, который позволяет исключить работу детектора тогда, когда она не нужна. Мимо детектора на фазу подключается выключатель, который при замыкании отправляет ток к лампочке, минуя датчики движения для включения света. Это нужно тогда, когда настроена слабая чувствительность включения датчика, и он выключает свет, когда вы не двигаетесь в поле его зрения.

Как правильно подключить выключатель для управления лампочкой в обход детектора? Механический выключатель устанавливается на проводе, который идет от детектора к лампочке. Когда на нем цепь замкнута, лампочка включается каждый раз, когда детектор срабатывает. Если через выключатель цепь разорвана, то ток из детектора не будет доходить до лампочки, и она не загорится, даже если тот сработает.

Обычно такая схема датчика движения для освещения применяется в жилых помещениях ночью, чтобы свет не включался каждый раз, когда вы даже легонько пошевелитесь во сне. В этом случае выключатель также можно установить до самого детектора, просто не подавая на него ток, что позволит ему не включать световые приборы. Чуть ниже показано подключение простого датчика движения для освещения с выключателем между ним и лампочкой.

Размыкание цепи между датчиком и лампочкой

Чтобы не заморачиваться с установкой такой схемы, можно сразу приобрести выключатель с датчиком движения, выполняющий вышеуказанные функции. Выключатель света с датчиком движения чаще всего выполняется в одном корпусе, что выглядит очень эстетично без потери его прямых функций. Для такого датчика схема подключения абсолютно идентична.

После подключения датчика вам всего лишь останется настроить его чувствительность согласно инструкции, используя специальные регуляторы на корпусе. Если вы его настроите неправильно с первого раза, подрегулируйте.

Заключение

Сейчас даже такие сложные электронные механизмы, как датчики движения, нашли применение в быту. Изобретатели создали такой модуль, который прекрасно справляется с задачей автоматизации освещенности определенной территории. Он помогает тогда, когда у человека заняты руки и он не может каждый раз пользоваться механическим выключателем. Также освещение с датчиками движения стоит на страже вашего имущества, включаясь при движении в доме или во дворе. Особенно продвинутые модели подключаются к охранной системе, включают сирену и даже могут отправить сигнал тревоги на пульт частного охранного предприятия.

Выбрать датчик, срабатывающий на движение, не составит труда, установка своими руками датчика движения для освещения очень проста, с ней справится даже человек, никогда не имевший дел с электричеством. Соблюдайте технику безопасности – помните, что вы ведете работу со смертельно опасным напряжением. Не забывайте мысленно благодарить человека, который изобрел датчик движения, каждый раз, когда свет сам включится в нужный момент.

Собираем датчик движения для включения света

Наличие в помещении всевозможных детекторов позволяет производить контроль и управление большинством современных домов, дистанционно и автоматически, согласно заданному заранее алгоритму, без постоянного контроля человека.  В этой статье обговорим, как сделать датчик движения своими руками в домашних условиях, а также рассмотрим сферу возможного применения данных устройств.

Кратко о датчиках

Концевой выключатель или самовозвратная кнопка, установленная у двери и реагирующая на открывание и закрывание — самый простой датчик движения (проникновения, открывания). С помощью нехитрой схемы данный аппарат включает свет в холодильнике. Также можно оснастить кладовку или тамбур прихожей, дверь в подъезде, дежурную светодиодную подсветку, используя данный выключатель или сигнализацию, которая оповестит о срабатывании.
Такие аппараты, на основе геркона и магнита, можно заметить на дверях и окнах охраняемых объектов. Недостаток устройств в узко специализированном применении. Для контроля открытых территорий, площадей, проходов они не годны.

Для открытых проходов существуют устройства, реагирующие на изменения в окружающей среде. К ним относятся фотореле, емкостные (датчики поля), тепловые (PIR), звуковые реле.  Для фиксации пересечения определенного участка, контроля препятствия, наличия движения какого-либо объекта в зоне перекрытия, используют фото или звуковые эхо устройства.

Принцип работы таких устройств основан на формировании импульса и его фиксации после отражения от объекта. При попадании в такую зону контроля, изменяется характеристика отраженного сигнала, и детектор формирует сигнал управления на выходе.

Для наглядности представлена принципиальная схема работы фотореле и звукового реле:

Детектор препятствия

Датчик пересечения

Интерактивные автоматы, автоматические двери, голосовые извещатели, охранная сигнализация и прочая автоматика, реагирующая на чёткое положение препятствия или объекта.

К примеру, замечательно снабдить детектором движения зеркало с подсветкой. Включение освещения будет происходить только в тот момент, когда человек будет находиться непосредственно возле него. Не желаете сделать такую подсветку зеркала самостоятельно?

Схемы сборки

Микроволновый

Для контроля открытых пространств и контроля наличия объектов в контролируемой зоне, разработано емкостное реле. Принцип действия данного устройства заключается в измерении величины поглощения радиоволн. Каждый наверное наблюдал или был участником этого эффекта, когда приближаясь к работающему радиоприемнику, он начинает менять волну или и издавать шум сбиваясь со станции. Поговорим о том, как сделать датчик движения микроволнового типа. Сердцем данного детектора является радио микроволновой генератор и специальная антенна.
На данной принципиальной схеме представлен простой способ сделать микроволновый датчик движения. Транзистор VT1 является высокочастотным генератором и по совместительству радио приемником. Детекторный диод выпрямляет напряжение, подавая смещение на базу транзистора VT2. Обмотки трансформатора Т1 настроены на разную частоту. В начальном состоянии, когда на антенну не воздействует внешняя емкость, амплитуды сигналов взаимно компенсируются и на детекторе VD1 нет напряжения. При изменении частоты их амплитуды складываются и детектируются диодом. Транзистор VT2 начинает открываться. В качестве компаратора, для четкой отработки состоянии включено и выключено, используется тиристор VS1, который управляет силовым реле на 12 Вольт.

Ниже предоставлена работающая схема реле присутствия на доступных компонентах, которая поможет собрать детектор движения своими руками или просто пригодится для ознакомления с устройством.

Тепловой

Тепловой ДД (PIR) самый распространенный сенсорный аппарат в хозяйственном секторе. Это объясняется дешевыми комплектующими, простой схемой сборки, отсутствием дополнительных сложных настроек, широким температурным диапазоном работы.

Готовый аппарат можно купить в любом магазине электротоваров. Часто этим сенсором снабжаются светильники, устройства сигнализации и прочие контроллеры. Однако сейчас мы расскажем, как сделать тепловой датчик движения в домашних условиях. Простая схема для повторения выглядит следующим образом:

Специальный тепловой датчик В1 и фото элемент VD1 составляют автоматизированный комплекс управления освещением. Устройство начинает работать только после наступления сумерек, выставленным уровнем резистора R2, при попадании перемещающегося человека в зоне контроля. Время встроенного таймера можно выставить регулятором R5.

Самоделка на Arduino

Недорогой сенсор можно сделать из специальных плат для радио конструктора. Из уже готовых модулей собирается довольно миниатюрное устройство. Для сборки нам понадобятся модуль датчика движения для микроконтроллеров Arduino и модуль одноканального реле.

На каждой плате распаян разъем из трех штырьков, VCC +5 вольт, GND -5 вольт, OUT выход на детекторе и IN вход на плате реле. Для того, чтобы сделать рабочее устройство своими руками, необходимо с источника питания подать на платы 5 вольт, а out и in соединить вместе. В результате должно получится вот так как на схеме ниже.
Готовый детектор можно поместить в корпус или замаскировать в удобном месте. Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в которых наглядно демонстрируются инструкции по сборке самодельных датчиков движения в домашних условиях:

Теперь вы знаете, как сделать датчик движения своими руками. Надеемся, предоставленные схемы и видео помогли вам в сборке самодельного сенсора!



Радиосхемы. - Датчик присутствия

Охранное и шпионское оборудование своими руками

материалы в категории

Еще одна схема, подобная описанной в статье Чуствительное емкостное реле срабатывающая на постороннее присутствие в охраняемой зоне.

Принцип работы устройства основан на так называемом эффекте Доплера: изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника.

Устройство имеет собственный генератор и антенну. Пока в зоне действия антенны нет отражающего сигнала, то устройство находится в ждущем режиме. Если в охраняемой зоне появляется посторонний объект, то сигнал, отраженный от него принимается в искаженном виде что вызовет срабатывание устройства.

Практически свой собственный радар!!

Схема датчика присутствия

Датчик состоит из СВЧ генератора на транзисторе КТ371 (КТ368), предварительного усилителя на транзисторе КТ3102 (КТ315) и компаратора на микросхеме К554СА3.

СВЧ сигнал, вырабатываемый генератором, излучается штыревой антенной и после отражения от движущегося объекта получает сдвиг по частоте, равный DFотр = 2*V*Fизл/C, где V √ скорость движения объекта, С √ скорость света, F √ частота передачи.

Отраженный от объекта сигнал принимается той же самой антенной и в СВЧ генераторе, который в этом случае работает как приемник прямого преобразования, преобразуется в сигнал низкой (инфразвуковой) частоты.

Фактически генератор работает как автодин. Полученные низкочастотные колебания усиливаются предварительным усилителем и далее в компараторе преобразуются в прямоугольные импульсы. При отсутствии отраженных сигналов напряжение на выходе компаратора имеет высокий уровень.

Подстроечный конденсатор в схеме СВЧ генератора служит для установления частоты, равной резонансной частоте антенны (подбирается по максимуму чувствительности датчика).

Конструктивно датчик выполнен на печатной плате из стеклотекстолита и расположен в пластмассовом корпусе, антенна (отрезок жесткого провода) припаяна к контактной площадке платы и через отверстие в корпусе выходит наружу. Рекомендуемое расположение антенны √ вертикальное. Непосредственно возле датчика не должно быть экранирующих предметов.

Переключатель датчика движения микроволнового радара

Здесь представлен автоматический переключатель датчика движения, созданный на основе дешевого «доплеровского микроволнового радиолокационного датчика», который можно легко использовать в качестве автономного датчика обнаружения. Схема, разработанная как альтернатива обычным детекторам движения PIR, идеально подходит для выключателя света с микроволновым датчиком движения, сделанного своими руками, сигнализаторов датчика движения, интеллектуальных устройств безопасности и т.д. переключатель остается в активном состоянии около 3 секунд, прежде чем вернуться в состояние ожидания.В основе этой доступной идеи лежит модуль датчика движения микроволнового радара RCWL-0516.

Схема, показанная ниже, фактически представляет собой идеальное сочетание блока питания переменного тока 230 В и драйвера электромагнитного реле постоянного тока 12 В, реализованного с помощью некоторых общедоступных недорогих компонентов в дополнение к вышеупомянутому модулю микроволнового радара. Вся схема может быть собрана на небольшом куске вертикальной / индивидуальной печатной платы и помещена в любой удобный пластиковый контейнер.Имейте в виду, что в цепи всегда присутствует опасное для жизни высокое напряжение, поэтому необходимо проявлять особую осторожность, чтобы гарантировать, что неизолированная часть электроники должна быть изолирована от внешнего мира!

Схема

Хорошо, особенно для освещения коридора, иметь датчик освещенности (датчик CDS / LDR), присоединенный к датчику обнаружения движения, поскольку он гарантирует, что даже при обнаружении какого-либо движения переключатель будет активирован только при слабом освещении. или нулевой свет. Здесь вы можете припаять 5-миллиметровый LDR на 2-контактную площадку для пайки, помеченную как CDS.

Если вы добавляете датчик освещенности, обратите внимание, что, добавляя резистор (параллельно с внутренним резистором 1 МОм, обозначенным как R-CDS), можно изменить порог обнаружения света в соответствии с индивидуальными требованиями. Резистор 47–100 кОм, подключенный параллельно к резистору 1 МОм, будет нормально работать со стандартными 5-миллиметровыми LDR.

Как вы могли заметить, электромагнитное реле 12 В (RL1) в цепи управляется транзистором S8050 (T1). При желании вы также можете использовать другие реле с другим номинальным напряжением питания (например, 5 В).Однако в этом случае конфигурацию блока питания (теперь 12 В) придется изменить, конечно, с некоторыми другими изменениями.

СВЧ-датчик

или схема доплеровского датчика

В этой статье мы изучаем микросхему СВЧ-датчика KMY 24 и пытаемся понять ее основные характеристики и детали реализации распиновки.

Как работает доплеровский датчик KMY24

Модуль микроволнового датчика KMY24 разработан и построен на основе концепции эффекта Доплера. При правильной настройке он излучает микроволновый сигнал малой мощности около 2.45 ГГц в направленной зоне.

Когда объект (цель), который может быть даже человеком, попадает в диапазон излучаемого сигнала, сигналы отражаются обратно в модуль датчика с некоторыми помехами относительно исходной частоты, это широко известно как доплеровский сдвиг.

Как только датчик обнаруживает этот сдвиг отраженной частоты, встроенная схема мгновенно смешивает отраженную частоту с существующей исходной частотой и выдает две отдельные частоты на своих заданных выходах.

Что такое эффект Доплера

В соответствии с принципами эффекта Доплера этот частотный фазовый сдвиг может быть положительным или отрицательным в зависимости от того, удалялся ли объект в зоне датчика или приближался к датчику.

На этом функция KMY24 завершается, и теперь выходные сигналы устройства необходимо усилить с помощью подходящей конфигурации усилителя напряжения, например, через схему дифференциального усилителя операционного усилителя и т. Д.

Кроме того, выход операционного усилителя может быть соответствующим образом завершен с помощью релейный каскад или самописец или сигнализация для различения или идентификации измеренных параметров.

Технические характеристики IC

Основные характеристики IC KMY24 могут быть изучены следующим образом:

  • Высокая чувствительность и обнаружение даже при приближении к зоне относительно небольшой цели.
  • Схема двойного смесителя для обнаружения направленного движения цели
  • Высокая надежность для достижения надежных результатов
  • Низкое энергопотребление, что делает его идеальным для приложений с батарейным питанием.
  • Минимальное излучение гармоник для уменьшения радиочастотных помех в атмосфере.
  • Компактный размер.

На следующем изображении показаны детали распиновки СВЧ-датчика KMY 24

Распиновка микросхемы СВЧ-датчика

На следующем изображении представлены параметры пробоя или абсолютные максимальные значения напряжения и тока, которые должны применяться к ИС. эти параметры не должны быть превышены, чтобы быть точными, они должны быть значительно ниже указанных значений.

Максимальные характеристики электрического допуска

Два изображения, показанные ниже, показывают фазовый сдвиг или разницу в положении отраженной частоты относительно исходной излучаемой частоты, когда цель приближается (первое изображение ниже), и когда цель удаляется. или возвращаясь (вторая диаграмма ниже).

Анализ разницы фазового сдвига

В следующей (предстоящей) статье мы попытаемся понять, как использовать микроволновый датчик через практическую схему.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

Как создать схему охранной сигнализации с помощью микроволнового радара с частотой ГГц

В сообщении описывается схема охранной сигнализации с помощью микроволнового радара с частотой ГГц, которая предназначена для обнаружения нарушителя в критической зоне только во время его движения, статические объекты не влияют на датчик.

Использование доплеровского датчика KMY24

В предыдущей статье мы узнали о модуле микроволнового доплеровского радиолокационного датчика KMY 24, который представляет собой высококлассное сенсорное устройство, способное передавать образец сигнала в диапазоне ГГц через заданную зону до тех пор, пока он не отразится от перемещение объекта обратно к датчику для необходимой обработки.

В следующем обсуждении мы увидим, как этот модуль можно соответствующим образом оснастить операционными усилителями для обеспечения возможности усиления обнаруженных сигналов и их подачи на соответствующую нагрузку, такую ​​как сигнализация или каскад драйвера реле.

Принципиальная схема

Ссылаясь на приведенную выше схему охранной сигнализации микроволнового радара ГГц, мы можем увидеть модуль датчика KMY 24, сконфигурированный с первым каскадом операционного усилителя с использованием N1 и связанных компонентов.

В основном N1 подключается как усилитель дифференциальной ошибки, в котором два его входа соединены с двумя дифференциальными выходами сенсорного блока.

Обнаружение движущегося объекта

Когда движущийся объект или цель обнаруживается перед модулем датчика, отраженные сигналы ГГц проходят относительный фазовый сдвиг, который отражается обратно на датчик и обрабатывается внутри модуля, производя эквивалентный положительный или отрицательный отклик по центру двух распиновок модуля KMY 24.

Эта разница в напряжении подается на два входа A1, который обнаруживает это и генерирует эквивалентное усиленное дифференциальное напряжение на своем выходном контакте №1.

A2 сконфигурирован как каскад фильтра, который контролирует выходной сигнал из A1 и фильтрует нежелательные выбросы, которые могут быть вызваны на его входе, и подает чистый усиленный дифференциальный сигнал на следующий каскад операционного усилителя N3.

N3 подключен как каскад согласования или преобразования импеданса, который обрабатывает подаваемый дифференциальный вход от N2 и преобразует его в характерные импульсы высокого или низкого уровня на своем выходном контакте # 8, который становится совместимым для использования с каскадом аварийной сигнализации постоянного тока , ступень драйвера реле или даже вход микроконтроллера.

Таким образом, цепь сигнализации датчика микроволнового радара ГГц может использоваться в качестве системы безопасности для обнаружения даже малейших движений злоумышленника в пределах 6-метрового диапазона от точки излучения датчика и преобразования в сигнал тревоги или любой желаемый срабатывающий выход.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

СВЧ датчик движения HB100, интерфейс Arduino

HB100, микроволновый датчик движения, интерфейс Arduino

Для разработчиков 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 Серия модулей микроволнового датчика движения представляет собой модуль внешнего модуля приемопередатчика DRO Doppler Mono-static X-Band. 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

.

Распиновка датчика HB100

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 антенны были обращены в желаемую зону обнаружения. Пользователь может изменять 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). К клемме IF обычно подключается низкочастотный усилитель с высоким коэффициентом усиления, чтобы усилить доплеровский сдвиг до обрабатываемого уровня. Частота доплеровского сдвига пропорциональна скорости движения.При обычной ходьбе человека доплеровский сдвиг ниже 100 Гц. (hb100_microwave_sensor_datasheet)

Коммутационная плата датчика HB100

Примечание

  • Излучаемые излучения HB100 разработаны в соответствии с требованиями правил Федеральной комиссии по связи (FCC), часть 15, раздел 15.245 (использование внутри здания или для открытия дверей здания)
  • Мощность принятого сигнала (RSS) измеряется при суммарных потерях в двухканальном тракте 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 / frequency:»);

 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

Номер ссылки

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

hb100_microwave_sensor_datasheet

hb100_microwave_sensor

идем дальше (Интересно)

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

Микроволновая печь

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 рассмотрим два наиболее часто используемых датчика движения, которые используются сегодня, а именно микроволновый датчик и датчик PIR, и выясним, в чем их различия, преимущества, недостатки и, наконец, 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 микроволнового датчика
    • Пример СВЧ-датчика:
  • ИК-датчик
    • Что такое ИК-датчик
    • Преимущества и Недостатки использования ИК-датчика
    • Приложения ИК-датчика
    • Пример ИК-датчика:
  • СВЧ-датчик и ИК-датчик

Что такое СВЧ-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 может измерять и определять 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 определить, 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.


Преимущества и недостатки использования микроволнового датчика

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

Преимущества

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 тревог

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

Недостатки

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

С микроволновыми датчиками, благодаря своим характеристикам, они 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, противовзломные системы)
  • 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 - СВЧ доплеровский радарный датчик движения 5,8 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 оснащен самодельной патч-антенной, которая имеет хорошую направленность антенны.Более того, этот вид доплеровского радара имеет внутри MCU, 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.

Легко ли использовать этот микроволновый датчик?

Конечно! Этот доплеровский радар не только имеет острый «глаз» 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 какой-либо движущийся объект:


Что такое датчик PIR

Датчик

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, преградами или крупными предметами.

Хотите узнать больше о датчике PIR? Вы можете проверить наш другой блог о введении в PIR-датчик и о том, как датчик движения PIR работает с Arduino и Raspberry Pi!


Преимущества и недостатки использования ИК-датчика

Как и микроволновый датчик, ИК-датчик имеет свои плюсы и минусы.Их:

Преимущества

Потребляйте меньше энергии

  • Что касается ИК-сенсоров, они потребляют меньше энергии (от 0,8 до 1,0 Вт) по сравнению с микроволновыми сенсорами.

Надежный

  • ИК-датчики 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 подвержены влиянию температуры окружающей среды, тогда как микроволновые датчики не подвержены влиянию.
  • Поскольку они воспринимают тепловые сигнатуры, если в замкнутом пространстве тоже тепло (например, летом), они могут быть не в состоянии 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 действия

  • PIR-датчики 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 эффективны по сравнению с микроволновыми датчиками с широким диапазоном обнаружения.

Применение ИК-датчика

Благодаря характеристикам датчика PIR они подходят для применения в:

  • 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
  • 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 инфракрасную энергию, детектор движения срабатывает, и датчик выдает HIGH на своем выводе SIG.

Диапазон обнаружения и скорость отклика можно отрегулировать с помощью 2 потенциометров, припаянных на его печатной плате. Скорость отклика составляет от 0,3 до 25 с, а дальность обнаружения не более 6 метров.

The Grove - PIR Motion Sensor (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 датчика 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 регулировать время SIG HIGH до 130 секунд с помощью потенциометра, кроме того, вы можете регулировать диапазон обнаружения с помощью другого потенциометра.


СВЧ-датчик и ИК-датчик

Это финал, которого мы так долго ждали. СВЧ-датчик против ИК-датчика! Итак, какой датчик движения Arduino следует использовать в своих проектах?

Ну, это зависит от потребностей вашего проекта и среды!

Космос

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 места 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

Микроволновый датчик

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. ПИК-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 для вашего проекта,

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

Датчик PIR

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

jdesbonnet / RCWL-0516: Информация о модуле микроволнового бесконтактного переключателя RCWL-0516 (ICStation.

com SKU 10630)

По системе отслеживания проблем проекта идет оживленная дискуссия. Так что не забудьте проверить это. Если кто-то хочет помочь обновлять эту главную страницу, дайте мне знать.

RCWL-0516 - это модуль микроволнового датчика движения доплеровского радара, который может выступать в качестве альтернативы датчику движения PIR. Этот репозиторий git - попытка собрать в одном месте довольно скудную информацию об этой плате.

Имеющийся у меня блок был поставлен IC station (SKU 10630): http: // www.icstation.com/rcwl-0516-microwave-motion-sensor-module-radar-sensor-body-induction-module-100ma-p-10630.html (используйте код купона joeics для 15% скидки).

Рабочая частота: В спецификации продукта не указана рабочая частота. Я нашел несущую на частоте 3,181 ГГц на своем устройстве, используя радио HackRF One SDR (см. График спектра ниже). Я подозреваю, что эта частота будет варьироваться от устройства к устройству: было бы трудно получить точную спецификацию с такой простой схемой RF на печатной плате FR4.

Рабочее напряжение: 4 - 28В.Он обеспечивает удобный выход 3,3 В для управления микроконтроллером (подходит для 100 мА?).

Лицевая сторона платы - это сторона с компонентами. Эта сторона должна быть обращена к обнаруживаемым объектам. Не загораживайте переднюю сторону металлическими предметами. Задняя сторона должна иметь зазор более 1 см от любого металла.

Заголовок платы

Штифт Функция
3V3 Регулируемый выход 3,3 В. Макс.100 мА (?)
ЗЕМЛЯ Земля
ВЫХ Триггер: высокий (3.3 В) при обнаружении движения. 0В нормально.
VIN Напряжение питания 4-28 В
CDS LDR 10-20k RL, U_LDR> 0,7 В = на

Схема

Схемы предоставлены Джоном Тейлором. Исходный файл PDF Вот.

Эта схема состоит из двух частей: 1. микроволнового передатчика / приемника / смесителя и 2. гораздо более низкочастотной части, основанной на ИС (с маркировкой RCWL-9196), которая очень похожа на ИС BISS0001, используемую в датчиках движения PIR. .

Первая микроволновая часть:

Лучшее объяснение того, как работает микроволновая печь, содержится в патенте EP3091605A1. Он описывает модуль аналогичного типа, работающий на частоте 5,8 ГГц.

В основе RF лежит высокочастотный NPN-транзистор Q1 MMBR941M [5] в конфигурации, которая, вероятно, представляет собой генератор Колпитта [6]. Приведенная выше схема вводит в заблуждение, потому что в ней отсутствуют ключевой индуктор и конденсаторы, построенные из дорожек печатной платы (микролинейный индуктор и конденсатор). Индуктор представляет собой S-образную кривую на верхней поверхности, а конденсаторы - это кольцевая структура на нижней поверхности, а также прямоугольный блок слева от S-образной кривой.Используя формулу из ссылки [12] ниже, я рассчитал индуктивность S-образной кривой, которая (очень приблизительно) составляет 10 нГн.

Критическая функция доплеровского радара состоит в том, чтобы иметь возможность «смешивать» отраженный сигнал с переданным, чтобы достичь частоты, которая является разницей между переданным и отраженным сигналом. В этой плате Q1 также ловко берет на себя функцию микшера: [TODO: это действительно нужно объяснить].

Низкая разность доплеровских частот извлекается RC-фильтром нижних частот (C9 = 1nF, R3 = 1k, fc = 1 / 2πRC ≈ 160 кГц), усиливается микросхемой RCWL-9196 и обрабатывается точно так же, как сигнал от PIR датчик.

Обновление 4 января 2017 года: наконец-то обнаружен сигнал на частоте 3,181 ГГц с HackRF One SDR! Одно интересное наблюдение: размахивание рукой перед датчиком вызывает значительные изменения частоты передачи, сдвигаясь до 1 МГц. Моя теория: низкочастотный доплеровский сдвиг вызывает небольшие изменения смещения базы транзистора. Я использовал имитацию специй, чтобы убедиться, что небольшие изменения смещения базы транзистора вызывают изменения частоты колебаний. Проведя несколько симуляций, я оценил, что изменение смещения на 1 мкВ изменит частоту колебаний на 1.4 МГц.

Низкочастотная часть

Ядром обработки низкочастотных сигналов является микросхема с маркировкой RCWL-9196. На схеме указано (на китайском языке), что она похожа на PIR IC BISS0001. Но есть отличия. К сожалению, я не могу найти никакой достоверной информации (например, таблицы) по этому поводу. Я также не могу найти никакой информации о бренде / названии компании "RCWL".

Номер пина BISS0001 RCWL-9196
1 A Выбор режима с повторным запуском и без повторного запуска (A = 1: повторный запуск) 3.Регулируемый выход 3 В (макс. 100 мА?)
2 Выходной контакт детектора VO (активный высокий уровень) то же
3 RR1 Контроль ширины выходного импульса (Tx) то же самое?
4 RC1 Контроль ширины выходного импульса (Tx) то же самое?
5 RC2 Управление блокировкой триггера (Ti) то же самое?
6 RR2 Управление блокировкой триггера (Ti) то же самое?
7 Vss Ground то же
8 VRF СБРОС и опорного напряжения входного сигнала (обычно высока. Низкий = сброс) Вин (4 - 28 В)
9 Вход отключения триггера VC (VC> 0,2 В dd = включено; Vc <0,2 В dd = отключено) то же
10 IB Настройка входного тока смещения операционного усилителя ?
11 Vdd Напряжение питания Регулируемый выход 3,3 В (опять же?)
12 2OUT Выход 2-го каскада ОУ то же
13 2IN- инвертирующий вход ОУ 2-й ступени то же
14 1IN + неинвертирующий вход 1-го каскада ОУ то же
15 1IN- Инвертирующий вход 1-го каскада ОУ то же
16 1OUT Выход 1-го каскада ОУ то же

Регулировочные элементы

На обратной стороне платы (сторона без компонентов) расположены площадки для 3 дополнительных компонентов (размер 0805).

Подушечка Функция
C-TM Отрегулируйте время срабатывания повтора. Время по умолчанию (не заполнено) - 2 секунды. Конденсатор SMD для увеличения времени срабатывания повтора. Контакт 3 микросхемы излучает частоту (f), а время задержки в секундах определяется как (1 / f) * 32678
R-GN Дальность обнаружения по умолчанию составляет 7 м, добавление резистора 1 МОм уменьшает ее до 5 м
R-CDS VCC находится в частном соединении с CDS (RCWL-9196 контакт 9) через R-CDS.Подключите LDR к R-CDS, чтобы отключить функцию обнаружения ночью. (?? TODO: разобраться в этом)

Имитация специй

Я начал с примера схемы Колпитта [9] и заменил 2N3904 NPN на MMBR941 (модель Spice из [10]). Я использую Windows LTSpice от Linear Technologies (доступна для бесплатной загрузки [11], также работает с Linux под эмулятором Wine). См. Colpitt.asc для получения информации о работающем генераторе Колпитта и rcwl-0516.asc для получения информации о модели RCWL-0516 (однако он не генерирует колебания!).

Соответствие нормативным требованиям

[TODO]

Расчет эффекта Доплера

Если ft - частота передачи, fr - частота отражения (измеренная общей передающей / приемной антенной на датчике), v - скорость цели относительно датчика (отрицательная, если удаляется, положительная, если приближается к датчику) , c - скорость света и fd = (fr-fd) - доплеровский сдвиг, тогда:

fr = ft (c + v) / (c - v)

fd = fr - ft = 2v фут / (c - v)

Если (c << v), то fd ≈ 2v ft / c

Принять типичную скорость движения человека v = 1 м / с.ft = 3,181 ГГц, c = 2,998E8 м / с, тогда fd = 10 Гц.

Список литературы

[1] http://wiki.seeedstudio.com/images/2/2f/Twig_-_BISS0001.pdf

[2] http://highfreqelec.summittechmedia.com/Apr07/HFE0407_Polivka. pdf

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/X_band

[4] Ссылки на похожие модули:

https://www.bestfinds.org/microwave-sensor-module-10-525ghz-s01-type-single-pcb-microwave-radar-motion-sensor-module-for-ceiling-light-sensor-32a9cf9fba6ba68d.html

http://szhaiwang.en.made-in-china.com/product/lvMQxCLJYshG/China-Microwave-Sensor-Module-10-525GHz-Doppler-Radar-Motion-Detector-Arduino-HW-M09-.html

http://www.ebay.com/itm/LV002-10-525GHz-8-15m-Doppler-Radar-Microwave-Sensor-Switch-Module-/262461703972?hash=item3d1befc724:g:39kAAOSwepZXTTSu

Внутри другого доплеровского радара СВЧ светодиодная лампа (bigclivedotcom): https://www.youtube.com/watch?v=2xHhLbhbb0k

Лампа с микроволновым датчиком Доплера с удивительно простой схемой (bigclivedotcom): https: // www.youtube.com/watch?v=FgdXRLjYkc4

[5] http://cache.freescale.com/files/product/doc/MMBR941.pdf

[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Colpitts_oscillator

[6] https://en. wikipedia.org/wiki/Doppler_radar

[7] https://www.youtube.com/watch?v=jAeFQEHWLZU

[8] http://electronics.stackexchange.com/questions/53554/can-we-build-capacitors-on-a-pcb-board https://www.jlab.org/accel/eecad/pdf/050rfdesign.pdf http://www.qsl.net/va3iul/Microstrip_Stripline_CPW_Design/Microstrip_Stripline_and_CPW_Design.pdf

[9] Практический проект осциллятора Колпитца http://www.learnabout-electronics.org/Oscillators/osc24.php

[10] MMBR941 Spice Модель http://ltwiki.org/files/LTspiceIV/Vendor%20List/Motorola/Spice/RFBJT/MMBR941.lib

[11] LTSpice http://www.linear.com/designtools/software/#LTspice

[12] http://coil32.net/meandr-pcb-coil.html

Патенты

US5227667A: Датчик приближения СВЧ https://patents.google.com/patent/US5227667A

CN203352555U: Индуктивный переключатель доплеровского микроволнового радара https: // www.google.com/patents/CN203352555U?cl=en

CN203434265U (также US20150236403A1, WO2014169502A1, EP3091605A1): СВЧ-модуль планарной антенны и энергосберегающая лампа с интеллектуальным управлением https://patents. google.com/patent/CN203434265U/en https://patents.google.com/patent/US20150236403A1/en https://patents.google.com/patent/WO2014169502A1/en https://patents.google.com/patent/EP3091605A1/en

CN101738640A: Индукционный модуль микроволнового датчика движения. https://patents.google.com/patent/CN101738640A/en

Кредиты

Другие видео, статьи, ссылки и т. Д.

От: Роджер Кларк (https: // github.com / rogerclarkmelbourne)

Investigating a RCWL 9196 / RCWL-0516 “Radar” motion detector module

Пожалуйста, проверьте трекер проблем GitHub на предмет самых последних вкладов / наблюдений: https://github.com/jdesbonnet/RCWL-0516/issues

Схема более высокого качества от Джона Тейлора (https://electronics.stackexchange.com/users/173758/john-taylor) здесь: https://www.tayloredge.com/reference/Electronics/RF/0242.pdf

Это видео с сайта The Signal Path очень подробно объясняет работу аналогичного модуля (CDM324): https: // www. youtube.com/watch?v=5vqSX40seqA

Это видео из DroneBot Workshop - хорошее руководство специально для модуля RCWL-0516: https://www.youtube.com/watch?v=IJoPkKlxFXA (спасибо за подсказку, underwoodblog!)

Видео от Большого Клайва «Как работают микроволновые детекторы тела. Со схемой радиочастотной секции». https://www.youtube.com/watch?v=Hf19hc9PtcE (снова спасибо underwoodblog)

Обновления

14 мая 2019 г .: Дополнительные обновления содержания главной страницы.

21 августа 2018: Добавлена ​​ссылка на видео о сигнальном пути, описывающее работу аналогичного модуля: https: // www.youtube.com/watch?v=5vqSX40seqA

13 февраля 2018: Добавлена ​​ссылка на высококачественные схемы от Джона Тейлора (https://www.tayloredge.com/reference/Electronics/RF/0242.pdf)

18 июня 2017: Новый раздел «Другие ссылки и статьи»

4 января 2017 г .: Благодаря снятому обзору на YouTube [7] я переоценил рабочую частоту.

5 января 2017: Добавлена ​​аннотированная схема.

12 января 2017: Добавлены ссылки на соответствующие светодиодные лампы, активируемые микроволновым датчиком приближения.Добавлен раздел связанных патентов и кредитов.

13 января 2017: Добавлены ссылки на более важные патенты.

21 января 2017: Добавлен раздел, посвященный моделированию схемы Spice.

Схема детектора движения

с рабочим описанием и его применением

Первый детектор движения был изобретен в начале 1950-х годов Самуэлем Банго и представлял собой охранную сигнализацию. Он применил основы радара к ультразвуковым волнам - частоту для обнаружения огня или вора и то, что люди не могут слышать.Детектор движения Samuel основан на принципе эффекта Доплера. В настоящее время большинство детекторов движения работают по принципу детектора Самуэля Банго. ИК-датчики и микроволновые датчики могут обнаруживать движение по изменению излучаемых частот.

Датчики движения используются в качестве систем безопасности в банках, офисах и торговых центрах, а также в качестве охранной сигнализации в доме. Преобладающие датчики движения могут остановить серьезные аварии, обнаружив людей, находящихся в непосредственной близости от датчика.Мы можем наблюдать за датчиками движения в торговых центрах или магазинах с автоматическими дверями. Основным элементом в схеме детектора движения является двойной инфракрасный отражающий датчик или любой другой датчик обнаружения.


Детектор движения

Типы датчиков детектора движения

Детектор движения - это устройство; он обнаруживает движение людей или движущихся объектов и выдает соответствующий сигнал на главный контроллер. Как правило, в датчиках движения используются различные датчики, такие как ИК-датчики, ультразвуковые датчики, микроволновые датчики и пассивные инфракрасные датчики.Эти датчики обнаружения движения упомянуты ниже.

1. Пассивный инфракрасный датчик (PIR) PIR-датчик

PIR-датчики обнаруживают тепло тела человека, когда человек подходит близко. Эти датчики небольшие, маломощные, недорогие и простые в использовании. По этим причинам датчики PIR обычно используются в гаджетах, бытовой технике, на предприятиях, в промышленности и т. Д. PIR выдает цифровой сигнал при обнаружении движения. Он состоит из пироэлектрического датчика, который обнаруживает инфракрасное излучение, исходящее от человека.

2. Ультразвуковые датчики ультразвуковые датчики

Обычно ультразвуковые датчики также называют датчиками, и эти датчики используются для измерения отражения движущегося объекта. Когда на ультразвуковой преобразователь подается напряжение в виде электрического импульса, он вибрирует с определенным спектром частот и производит звуковые волны. Когда какое-либо препятствие попадает в спектр ультразвукового датчика, звуковые волны отражаются обратно (эхо), и в процессе генерируется электрический импульс.Следовательно, движение объекта обнаруживается с помощью этих эхо-сигналов.

3. ИК-датчики

ИК-датчики

ИК-датчик - это электронное устройство, которое испускает или обнаруживает ИК-излучение, чтобы определять аспекты его фона. Он состоит из источника инфракрасного светодиода, который излучает свет с определенной длиной волны инфракрасного излучения. Эта конкретная частота ИК-луча принимается детекторной схемой, которая также состоит из оптического компонента для фокусировки инфракрасного излучения, а также для ограничения спектральной характеристики.


Схема детектора движения

Схема детектора движения может быть реализована с использованием различных контроллеров, таких как таймеры 555, микроконтроллеры и т. Д., А также с использованием различных датчиков, таких как ИК, PIR и ультразвуковые датчики, описанные выше.

Схема датчика движения с таймером

Датчик движения состоит из двух частей: передатчика и приемника. Таймер 555 и ИК-датчики используются в секции передатчика, тогда как фототранзистор, еще один таймер 555 и сигнализация используются в секции приемника.В секции передатчика ИК-датчик генерирует высокочастотный луч, частота которого зависит от постоянной RC таймера. В секции приемника проводимость фототранзистора позволяет схеме таймера генерировать сигнал тревоги в течение определенного времени, которое также зависит от постоянной RC.

блок-схема схемы детектора движения

Для обнаружения движения любого объекта ИК-датчик и фототранзисторы расположены таким образом, что луч, излучаемый ИК-светодиодом в сторону транзистора, перекрывается.В секции передатчика ИК-датчик выдает высокочастотный луч 5 кГц с помощью таймера 555, который настроен на нестабильность мультивибратора; и частота, которую производит датчик в передатчике, принимается фототранзистором.

Когда нет прерывания между ИК-датчиком и фототранзистором, тогда частота будет в одной фазе, и, следовательно, эта схема не будет давать никакого выхода на стороне приемника. Когда есть нарушение между инфракрасным датчиком и фототранзистором, частота, обнаруженная транзистором, будет в другой фазе.Это срабатывание заставляет таймер издавать жужжащий звук. Таким образом, можно разработать сигнализацию детектора движения для нескольких приложений.

Обнаружение движения микроконтроллером

В этой схеме в качестве основного контроллера используется микроконтроллер, аналогичный таймеру в вышеприведенном проекте. Эта система также использует ультразвуковой датчик для обнаружения движения любого объекта. Как мы уже говорили выше, ультразвуковой датчик обнаруживает объект с помощью звуковых волн с определенной спектральной частотой.Это обнаружение объекта ультразвуковым датчиком реализовано в этом проекте для управления дверным пистолетом путем правильного программирования микроконтроллера.

обнаружение движения микроконтроллером

Когда движение объекта обнаруживается ультразвуковым датчиком, работающим на звуковой частоте 40 МГц, он подает сигналы на микроконтроллер в качестве сигнала прерывания. Получив этот сигнал, микроконтроллер отправляет командные сигналы транзисторной схеме для управления дверным пистолетом. С помощью этого ультразвукового обнаружения движения можно управлять несколькими нагрузками, такими как лампы, вентиляторы и другие приборы, вместо дверного пистолета.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *