Маленький микроволновый датчик движения: схема и установка СВЧ
При попытке выбрать подходящий под две свои задачи (управление освещением лестничного тамбура и квартирного туалета) я пересмотрел много вариантов, и практически все — инфракрасные (Два заказал — один поселился на лестнице, второй погиб при включении). Среди менее очевидных попался этот, представляющий собой ненаправленный крошечный радар, который и заказал больше из любопытства. Ведь в квартире работа датчика сквозь стены скорее всего не к месту.Принцип действия на пальцах: излучаемые прибором радиоволны частично отражаются от проводящих препятствий, в том числе человеческого тела. Если препятствие при этом движется, то из-за эффекта Доплера частота отражённой волны меняется. На это изменение принятой волны и реагирует датчик. Также он оснащён фотоприёмником и тремя органами регулировки. Регулируются
- уровень освещения, при котором срабатывать не нужно,
- чувствительность — грубо говоря расстояние срабатывания и
- время после истечения которого и при отсутствии дальнейших движений нагрузка отключается.
Добавлю к слову, что это ещё не самый экзотический вариант. Попался прибор, который включает свет по хитрому свистку. Причём свистеть предлагается не абы как, а с использованием специального мобильного приложения 🙂 Вижу тут недоработку маркетологов. Свисток, конечно же, необходимо встроить в спинер, который и издаст кодовую трель при достижении крейсерской скорости вращения. Так что не взял — жду доработки :), а сейчас к нашим баранам.
Первый возникающий вопрос, конечно, уровень излучения. Я, конечно, на 99.99% уверен в безопасности, но лучше бы цифры привели. Хотя в комментах к соседним темам знающие камрады и приводили мнения о безопасности. Не спорю, даже беспроводная мышка у меня излучает, не говоря про телефон. Второе — рабочая частота. Может кто и подскажет цифровые данные на оба вопроса.
Упаковка
Серый стандартный ПЭ пакет, внутри ещё один запаянный, из ПЭ высокой плотности («шуршащий», но из необычно толстой плёнки).Маркировка пакета
Упаковка примитивная, но товар прочный, доставку с успехом выдержал.
Доставка
Заказано 9 июня, 18 июля получено. Трек был только вне России, SF eParcel.Внешний вид
Белый пластик. Прозрачная этикетка со схемой и китайским текстом. На корпусе отверстие для фотоэлемента, закрытое, впрочем, этой же этикеткой от пыли и пр.
Инструкция
Английская и IMHO переведена качественнее обычного китайского английского. Специально уточнено, что при настройке чувствительности (=дистанция срабатывания) изменения происходят не сразу, нужно подождать до 3 мин.
Всё понятно, кроме, разве, белого провода «Fire control line». Могу предположить, что это линия пожарной сигнализации, при подаче сигнала на которую прибор максимально обесточивается. Но такой сигнализации у меня нет, что именно подавать я не в курсе, так что не использовал.
Спецификации
Приведена в инструкции выше. Добавлю разве что массуМодель JL-083
- Угол обзора: 360° (*и это, похоже, либо сфера либо полусфера, см надпись на китайской этикетке 160х360°)
- Сетевое напряжение: 170-250V/AC
- Частота: 50/60Hz
- Рабочая нагрузка: <400W лампа накаливания, <300W люминисцентная, <100W светодиод (*реле использовано на 10A)
- Дистанция обнаружения: 3-9m, регулируемая (*при испытаниях я большого влияния не ощутил, но у меня квартира невелика
- Время отключения, настраивается: 15-300 сек. (*минимальное я измерил 8 сек)
- Внешнее освещение, при котором не срабатывает: 5-5000LUX (настраивается)
- Рабочая температура: -20 °С — 60 °С
- *Масса нетто 34г
- Габариты 78 х 30 х 23 мм
Уровень излучения и рабочая частота, как уже говорилось, к сожалению, не приведены.
Внутренний мир
Корпус легко разбирается медиатором.
Сама плата сидит в корпусе плотно, не болтается.
Выглядит гораздо симпатичнее, чем прошлый образчик. Хотя вокруг 4 точкек крепления 8 угольной платы фотодатчика можно видеть полупрозрачную субстанцию. Думаю, флюс, хотя вдруг повреждённую пайкой лаковую плёнку восстанавливали?
На коричневом плёночном конденсаторе удалось прочитать маркировку CBB22 / 564J400V
Спрятанная под платформой микросхема BISS0001 / YDAWL4Q. Обильно гуглится.
Рядом установлен 78L05 в SOT-89 корпусе.
Испытания
Наученый опытом и справедливыми замечаниями камрадов, макет перед включением сфотографировал. Даже фазу с нейтралью в розетке определил (конечно, на работоспособность не влияет)
При подаче питания лампа зажигается. Это, кстати, отмечено в инструкции. Для освещения в спальне, скажем, уже не подойдёт. Прерывание питания — иллюминация. В целом работает хорошо. Если ходить около — то лампа не гаснет. Если погасла — то даже махнуть рукой — срабатывает. Но есть короткая, секунду губо, после отключения слепая зона. В этот момент на движение не реагирует. Регулировку по времени и освещённости не измерял.
Всё это хорошо, пошёл примерять в туалет. И, естественно, срабатывает, когда войдёшь в соседнюю ванную комнату. Что нам точно не надо. Берём фольгу, заворачиваем, оставляя только два торца, не смотрящих на соседнюю ванную. Чувствительность на минимум, пауза 3 мин как предписано.
Никаких изменений 🙂 Видит меня сквозь ту фольгу ясно и чётко. Ну то есть можно теперь пытаться фольгу заземлять. Или сетку фарадея в стену сортира встраивать 🙂 Но не стал.
Впечатления.
Устройство понравилось. Исполнение, документация. И не его вина, что в моём сценарии использования оно не подошло. И заранее примерно было понятно. Но подойдёт там, где ИК датчики не справятся. Я вот в деревне умозрительно представил лампу над крыльцом. Только подходишь к двери, даже с внутренней стороны — а тебя свет встречает 🙂 Или в сарае. Да даже деревенский же сортир. Можно в железную чашку и на стенку (пол, потолок). Контролировать, не пришёл ли соседИсполнение для внутреннего использования, отмечу. Но в пакет и залить смолой — почему нет. Тепловыделение невелико, датчик света не сильно нужен. Монтировать можно вообще скрытно в стену.
Как недостаток упомяну, то с чего начал. Нет цифири по излучению.
PS Товар куплен за свои.
mysku.ru
РадиоКот :: Микроволновой датчик движения.
РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Приемники и передатчики >Микроволновой датчик движения.
Сразу признаюсь – схема и конструкция не полностью мои… Самая главная часть честно «содрана» с фирменного датчика, не помню уже какой модели, дело весьма давнее, он не польского, а весьма стабильного (что-то крутится в голове Prestige, но не уверен) и было это в начале далеких девяностых, когда в нашу серую жизнь ворвались перемены и стало вокруг все настолько спортивно что… но отбросим лирику и займемся физикой… но это был весьма удачный коммерческий проект…
Итак, микроволновый датчик, он же радарный датчик движения. Смысл его существования, фиксировать движение посторонних лиц вблизи транспортного средства или проникновение на охраняемую территорию. Но применение может быть и не таким милитариским. Я, например, использую его на кухне для включения лампы над столом, очень удобно в вечернее время, приглушенный свет включается автоматически.
Теперь о том, как это работает. В датчике используется эффект Доплера. Который заключается в изменении длинны волны, отразившейся от движущегося нарушителя. При работе датчик постоянно излучает высокочастотные колебания, и если нарушителей спокойствия нет, то излученные колебания, гуляя по округе, сохраняют свою длину волны неизменной. Но если в зоне распространения излучения появляется движущийся объект, то длина волны, отраженная от объекта, смещается в большую или меньшую сторону. Это зависит от того, приближается объект или удаляется от датчика. Собственно в данном случае это и не важно, главное это то, что что-то меняется. Далее, измененные колебания возвращаются на датчик, он по совместительству еще и приемник, и складываются с колебаниями с основной длиной волны, да он еще и смеситель, тоже по совместительству. В результате, получается разностный низкочастотный сигнал. Частота его будет зависеть от того с какой скоростью бегают нарушители спокойствия и в каком направлении. Но нас это мало волнует, главное – это амплитуда! Которая будет зависеть от мощности принимаемого, отраженного от нарушителя сигнала, а значит и от расстояния до нарушителя. И тут, появляется возможность строить датчики с двумя, и даже с тремя зонами обнаружения. В рассматриваемом датчике это не реализовано, так как радиус его стабильно прогнозируемого срабатывания всего четыре метра.
Теперь о схеме. Схема датчика проста, и условно делится на высокочастотную и низкочастотную части. Высокочастотная часть состоит из одного транзистора и загадочного рисунка на обеих сторонах печатной платы. Этот рисунок и образует все катушки, конденсаторы и дроссели высокочастотной схемы, ну и пара резисторов с диодом.
Если честно, моих познаний в СВЧ технике не достаточно, чтобы подробно описать работу этого узла схемы. Может, кто-нибудь, об этом расскажет поподробней. Я же, расскажу на свой дилетантский манер. Элемент печатной платы W1 (2) и его зеркальный брат близнец W2 (1), на другой стороне платы, по-видимому, являются так называемой щелевой антенной. По всей видимости, это резко накладывает ограничения на толщину печатной платы, которая составляет 1.25 mm. Так же, можно заметить две кривых дорожки (6, 7), по всей видимости, это неспроста, это катушки индуктивности или ВЧ дроссели L1 L2, причем углы этих катушек повернуты относительно друг друга на 45 градусов. Далее, три полигона (3, 4, 5), все разной формы и, все меж собой геометрически взаимодействуют. Один соединен с минусом (5), второй с плюсом (4), а третий W3 с коллектором транзистора (3).
С назначением этих элементов честно сказать — затрудняюсь… Тот, который соединен с коллектором транзистора W3 (3), по всей видимости — резонатор смесителя гетеродина, поскольку именно с него снимается разностный низкочастотный сигнал, а подключенная к нему полоска резонатора W1 (2) — положительная обратная связь… Вообще это называется Автодин. Радиоприёмник с положительной обратной связью, в котором одновременно происходят процессы генерирования, на частоте отличной от принимаемой, и детектирования, в результате чего выделяется разность генерируемой и принимаемой частот в виде биений. Автодин служит для приёма на слух телеграфных сигналов по методу биений и для приведения в действие автоматических устройств (вики).
Сопротивление резистора R4 знатоков может удивить, меня тоже удивляет, хоть я и незнаток, но… за что взял, за то и отдаю – в оригинале стоял именно 68 Ом. При этом, ток потребления датчиком в режиме слежения составляет 15 mA, а в момент обнаружения бросок в 32 mA. Резистором R3 чет тоже устанавливается… Наверное, режим работы каскада по постоянному току. Я крутил его всегда на глазок, просто добиваясь нормальной работы. Не нормальная работа заключалась в отсутствии таковой вовсе, или в постоянном срабатывании, наверное, в результате импульсного возбуждения или регенеративного…
Теперь о настройке. Настройку я проводил в следующем порядке: выводил потенциометр R9 в минимум сопротивления (максимум дальности обнаружения), и потенциометром R3 добивался устойчивой работы на обнаружение, скача вокруг. Чрезмерное увеличение сопротивления, этого резистора, приводило к импульсной генерации, а уменьшение, к ее полному отсутствию. То есть, надо найти «золотую середину»… После настройки, сопротивление подстрочника R3, у большинства датчиков, составляло порядка 30 Ом.
Низкочастотная часть, реализована на счетверенном операционном усилителе LM324 (ОР1). Первый кирпич, является усилителем и по совместительству фильтром. Два вторых образуют компаратор уровня и, опять же по совместительству, выпрямитель (детектор). Четвертый не задействован, и выводы висят в воздухе… Это совсем не по-феншую конечно, поэтому рекомендуется его включить по схеме «байпаса» – положительный вход посадить на минус, а отрицательный замкнуть с выходом.
Конденсаторы С3, С4, С5 на плату установлены не были, понадеялся сэкономить по незнанию и, пожалел… Без конденсаторов С3, С4 некоторые экземпляры работали не устойчиво, поэтому они припаивались с обратной стороны платы навесным способом.
Диаграмма направленности, чисто субъективно, имеет примерно такой вид и очень сильно меняется в реальных условиях.
Дальность обнаружения у некоторых экземпляров — 10-15 метров — поражала, но она была непрогнозируемой. Лужения на оригинале не наблюдалось, и поверхность медного покрытия была шершавой, а элементы W1 и W2 (1, 2) гладким. У меня подобные датчики работали и на луженых платах, и на не луженых… Разницы, признаться, большой я не заметил. Оригинальный датчик был выполнен с применением SMD компонентов. В те времена с подобной элементной базой, доступной радиолюбителю, было вообще никак, поэтому монтаж был переделан под выводные компоненты.
Датчик можно применить для автомобильной сигнализации и для охраны помещения. При установке в авто, самое выгодное место установки – это по центру крыши салона. При этом, датчик будет фиксировать посторонних вблизи машины на расстоянии метра. При применении в помещениях, опять же — по центру потолка. В комнате 15-20 кв/м, вам от него спрятаться вряд ли удастся. Датчик может срабатывать и от неодушевленных предметов. Например, датчик, который у меня стоит на кухне, иногда срабатывает от раскрученной легким сквознячком крыльчатки вытяжного вентилятора, может ложно сработать от встряхнувшегося холодильника, и от занавесок, которые колышутся в потоках теплого воздуха от батареи зимой. Также не стоит забывать про соседей этажом выше. Например, мой датчик установлен на стену смежную с лестничной клеткой, и если вдруг какой забулдыга сильно опоздает к ужину то, я об этом узнаю… Но это бывает довольно редко. За то ночью, он заблаговременно включает свет, когда в соседней комнате за стенкой, кто-то встает с постели, шоб сходить куда-нибудь.
Триггер написано с одним «G»… молодость… 🙂
Файлы:
плата
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
radiokot.ru
Датчик движения микроволновый: обзор, подключение
В последнее время стала широко использоваться система «умный свет», которая позволяет автоматизировать освещение в любом помещении или даже на улице. Одним из наиболее важных элементов автоматической системы освещения являются разнообразные датчики, способные включать свет при определенных условиях. Наибольшей популярностью среди всех разнообразий подобной аппаратуры пользуются датчики движения.
При этом многие предпочитают устанавливать микроволновый датчик движения. Что представляет собой этот прибор, а также каков его принцип работы, расскажет наша статья.
Датчик движения
Чтобы понять, что собой представляют микроволновые датчики движения, необходимо разобраться с тем, что это вообще за устройства.
Датчик движения любого типа, не только микроволнового, является специальным устройством, в которое вмонтирован сенсор. Благодаря сенсору прибор способен оценивать контролируемое пространство по определенному параметру. При этом такой датчик должен подключаться к другим электроприборам: звуковыми сигнализациями или осветительным приборам. В первой ситуации при срабатывании датчика будет включаться звуковой сигнал (сирена). Такая система сегодня активно используется в охранных системах на производствах, офисах или домах. Во втором случае, когда прибор подсоединён к светильнику, происходит включение освещения.
Рабочий датчик
Как видно из названия, такие устройства способны отслеживать появление движения в контролируемой зоне. При обнаружении движения прибор действует по заложенному в нем алгоритму: подает напряжение на контакты или размыкает их.
Внешне такие изделия имеют вид небольшой коробочки, которую следует установить вблизи осветительных приборов. Именно в системе освещения наиболее часто используются датчики движения. Но сфера применения подобного рода продукции достаточно обширна:
- как элемент охранной системы.
Обратите внимание! Применяются данные устройства как для охраны сооружений, так и транспортных средств.
- как элемент системы «умный дом». Здесь, при использовании таких устройств, можно добиться включения не только света, но и вентиляции, автоматического открывания дверей и т.д.
Такого рода изделия часто можно встретить в частных домах, на различных промышленных предприятиях, офисах, а также улицах.
Обратите внимание! Установка такого рода аппаратуры эффективна и необходима в тех помещениях, в которых люди не находятся длительный период времени. Поэтому датчики, реагирующие на движение, чаще всего ставят в коридорах, лестничных проемах, подъездах, верандах, крыльце и т.д.
Освещение двора
Отдельно стоит отметить, что ночная подсветка улиц организовывается именно с применением датчиков движения. Это позволяет минимизировать затраты на электроэнергию, так как свет будет включаться только при наличии в контролируемой прибором области движения.
Виды датчиков
На сегодняшний день существует довольно большое разнообразие датчиков движения.
Обратите внимание! Они отличаются между собой видом сигнала, который анализирует сенсор прибора.
Существует четыре группы датчиков, которые могут реагировать на движение активацией осветительных приборов:
- инфракрасные модели;
- ультразвуковые датчики;
- микроволновые или СВЧ-модели;
- комбинированные модели.
Сегодня мы рассмотрим микроволновый датчик, который довольно часто применяется в системах освещения наружного или уличного типа. Перед тем как выбирать такую модель, необходимо знать, на чем основывается принцип ее работы, и какими недостатками и преимуществами она наделена.
Как работает
Любой датчик движения, включая микроволновой, используется для контроля системы освещения (сама система может быть различной) посредством специального сигнала, который преобразуется в сенсорной части прибора и уже в измененном виде подается на подключенный прибор (светильник, сигнализация и т.д.).
Принцип работы СВЧ-датчика движения
СВЧ-датчик, реагирующий на движение, работает по следующей схеме:
- прибор излучает электромагнитные высокочастотные волны. Частота испускаемых датчиком волн может разниться, в зависимости от модели и производителя. Зачастую данный параметр составляет около 5,8ГГц;
- волны, попадая в контролируемую зону, начинают отражаться от находящихся в ней объектов;
- отраженные волны фиксируются сенсором устройства. При обнаружении изменения возвращенного сигнала (при наличии даже незначительных изменений), микропроцессор прибора активирует запрограммированную функцию. В нашей ситуации — включение освещения.
Принцип функционирования СВЧ-датчика, реагирующего на движения, базируется на принципе Доплера, что делает его очень схожим с ультразвуковыми моделями. Сенсор устройства занимается анализом отправленного и принятого сигнала на предмет наличия различий. При обнаружении несоответствий, датчик начинает активно работать, замыкая цепь. А при соответствии отосланных и принятых импульсов, он остается функционировать в пассивном режиме.
После активации при фиксации прибором отсутствия изменений возвращенного сигнала, происходит размыкание цепи, отключение освещения и переход датчика в спящий режим.
Обратите внимание! Микроволновой датчик регистрирует изменение частоты принимаемых сигналов.
Сам прибор функционирует в диапазоне сверхвысоких частот. Длина испускаемой им волны может колебаться в диапазоне от 1 мм до 1 м.
Недостатки
Любая электронная продукция, вне зависимости от качества и производителя, имеет свои недостатки, которые связаны с их конструкцией или принципом работы.
Радиус охвата СВЧ-датчика
Вот и СВЧ-датчик фиксации движения не лишен недостатков. К ним можно отнести:
- достаточно высокая стоимость. Среди всех возможных видов устройств, способных на активацию различных приборов при появлении в контролируемой зоне движения, микроволновые модели самые дорогостоящие;
- имеется риск ложных срабатываний. Это связано с тем, что прибор может считывать изменение сигнала с зоны, которая прилегает к контролируемой области, но не является значимой для его работы;
- определенный вред здоровью человека. Это связано с тем, что СВЧ излучение признано небезопасным для людей.
Уличное размещение прибора
Здесь самым главным недостатком является тот вред, который наносится человеку при близком контакте с микроволновым датчиком. Поэтому, чтобы обезопасить себя, такие модели лучше не выбирать для дома. Если вы все же хотите установить такой прибор в доме, то рекомендуется использовать маломощные устройства, что испускают слабое излучение. Но в такой ситуации возможно снижение эффективности работы аппаратуры при больших площадях комнат.
Лучше всего СВЧ-датчики подходят для работы на улице. Здесь их вред будет максимально нивелирован из-за редкого и непродолжительного контакта близкого микроволнового излучения с человеком.
Обратите внимание! По данным здравоохранения для человека безопасным микроволновым потоком является излучение с плотностью мощности не более 1 мВт/см2.
Кроме этого в определенной степени можно уменьшить и риск ложных срабатываний. Для этого необходима более точная настройка прибора на функционирование в определенном режиме.
Преимущества
Чтобы загладить впечатление о несильно выгодных сторонах данной продукции, следует поговорить о преимуществах такого приобретения. К достоинствам СВЧ-устройств, реагирующих на движение в заданной области, нужно отнести:
- экономия электроэнергии. При использовании обычных источников света в тандеме с датчиком видения экономия на электроэнергии может составить до 40%. Это связано с тем, что датчик движения микроволнового типа включает и выключает свет только при наличии такой потребности. В результате без человека свет не будет гореть, даже если его забудут выключить;
Обратите внимание! При использовании экономных источников света (светодиодные и люминесцентные лампочки) потребление электроэнергии может снизиться на 80%.
Экономичные источники света
- комфорт и удобство при управлении освещением. Теперь нет нужды в темноте водить руками по стенам в поисках выключателя, так как достаточно просто зайди в комнату. В результате не портится ремонт (со временем, при наличии обычных выключателей, вблизи их обои или краска темнеют и загрязняются), а также вы не оставите свет включенным по забывчивости;
- небольшие габариты, которые позволяют установить прибор без особых проблем в любом месте дома или улицы. При этом он не внесет дисгармонии в имеющееся пространство или интерьер. Это немаловажно, если вы будете устанавливать микроволновой аппарат где-нибудь в доме;
- невосприимчивость устройства к различным помехам, которые могут создавать другие электрические приборы, источники света, стены, окна, двери, шторы и зеркала. Это связано с тем, что микроволновое излучение способно проникать через эти объекты. Такое свойство широко используется охранными системами защиты. Один микроволновой датчик может обслуживать до четырех комнат, которые имеют общие стены. При этом зоны обнаружения будут независимы друг от друга.
Помимо этого микроволновые сенсоры способны отлично работать на улице. Им не страшны неблагоприятные климатические условия: сильный ветер, скачки температуры и влажности, дождь и снег, а также длительное нахождение под палящими лучами солнца.
Как видим, имеется довольно весомый перечень достоинств, которые, несмотря на наличие определенных недостатков, делают сегодня СВЧ- модели популярными и востребованными.
Какие типы бывают
Настенная модель
Датчики движения микроволнового типа делятся на две группы, в зависимости от способа установки:
- настенные. Такого рода устройства крепятся к вертикальным поверхностям, что значительно расширяет область их установки. Настенные приборы можно без особых проблем монтировать на стену домов, заборы и другие вертикальные конструкции. Именно эти модели на данный момент времени пользуются наибольшим спросом. Это связано с тем, что уход за такими моделями значительно проще, чем у потолочных видов. К ним не нужно устанавливать лестницу, чтобы добраться до него и почистить или перенастроить. Но в такой конструкции имеется и недостаток. Настенные модели обладают значительно зауженным углом обзора, который варьируется в диапазоне от 90 от 240 градусов. В связи с этим они способны контролировать только часть помещения;
- потолочные. Данный тип датчика фиксируется на горизонтальной поверхности потолков. Поэтому места его размещения будут несколько ограничены, так как их можно найти только в доме или постройках различного назначения. А вот на улице установить подобные модели будет очень проблематично. Исключение составляют крыльцо или веранда, имеющая защитный козырек. Вместе с тем, данные устройства имеют угол обозрения в 360 градусов.
Потолочная модель
При выборе потолочной или настенной модели помните, что их монтаж следует проводить только по условиям, указанных производителем в инструкции. В противном случае, если установка была неправильной, датчик будет работать не так как надо, да и прослужит гораздо меньше. Это связано с нарушениями заводских параметров эксплуатации.
При этом следует знать, что существуют еще и комбинированные датчики, в которых СВЧ-сенсор совмещен с инфракрасным. Такие модели отличаются гораздо меньшей степенью риска ложного срабатывания благодаря наличию сразу нескольких перекрестных источников фиксации движения. Поэтому они со своей работой будут справляться более качественно и эффективно.
Схемы подключения
В зависимости от питания, микроволновые аппараты могут быть:
- проводные. Здесь необходимо повозиться с проводами электропроводки. Для проводных моделей производители часто предлагают схемы подключения, которые нанесены на упаковку или указаны в инструкции. Здесь перед подключением следует предварительно отключить электропитание. Монтаж и подключение может проводиться по нижеприведенной схеме. Точно следуйте ей, и установка пройдет без осложнений;
Схема проводного подключения
- беспроводные. Это более удобные в эксплуатации модели, которые работают на батарейках и аккумуляторах. Они бывают радиоволновые и радиоканальные. При подключении они синхронизируются с РПУ. Его реле выводит данные на приемник или контроллер GSM. Схема подключения имеет следующий вид.
Беспроводная схема подключения
Сегодня наиболее широкое применение нашли беспроводные микроволновые датчики, реагирующие на движение. Это связно с их более простым и быстрым подключением, по сравнению с проводными моделями. При этом они обладают гораздо большей вариацией в плане размещения.
Заключение
Из всего вышесказанного можно увидеть, что датчик микроволнового типа обладает массой достоинств, но и вместе с тем и заметными недостатками (шутить со здоровьем не следует). Поэтому такие модели чаще всего применяются для автоматизации системы уличного освещения. Только в такой ситуации вы исключите негативный эффект от микроволнового излучения, а также обеспечите себя качественной системой автоматического освещения.
1posvetu.ru
датчик движения для охранной сигнализации
При разработке датчика ставилась задача создания альтернативы импортным датчикам движения. Ставилась задача создать датчик буквально из «мусора», простой, надежный и дешевый, технологичный в изготовлении и почти не уступающий импортным по габарито- массовым характеристикам. Датчик реализован полностью на старой советской элементной базе, имеющейся у радиолюбителей в большом количестве. Корпусом датчика является обыкновенная мыльница c размерами полости внутренней части 54х95 мм. Если датчик установлен на диэлектрическом основании, то диаграмма направленности есть сфера с надежной чувствительностью 2-3 метра. Если датчик установлен на алюминиевом основании с размерами в полтора раза большими платы датчика, то диаграмма направленности есть конус 120 градусов, а надежная чувствительность возрастает вдвое. Датчик не чувствителен к большим перепадам температуры, а импульсы выходного реле совместимы с приемно- контрольными приборами охраны, рассчитанными на импульсные магнито- контактные датчики. Датчик опубликован в журнале Радио №12/2002г. стр. 41.
Схема датчика:
На транзисторе VT1 собран автодин — автогенератор частотой 2.4 ГГц с мягким самовозбуждением. Он же является гетеродином и смесителем для отраженного сигнала. При появлении в зоне охраны движущегося человека частота принятого сигнала изменяется на величину допплеровского смещения, которое составляет единицы герц. Этот сигнал через ФНЧ L3,C1 и конденсатор C2 поступает на вход каскада на A1, который одновременно является и усилителем и инфранизкочастотным фильтром. Далее сигнал усиливается усилителем переменного тока, что обеспечивает высокую термостабильность. Подстроечный резистор R11 — регулятор чувсвительности. Роль компаратора выполняют стабилитрон VD3 и реле К1. Так как компарация происходит на большом сигнале, то вопрос о стабильности порога компарации отпадает сам собой. Недостатком схемы является чувствительность к понижению напряжения питания- оно не должно быть ниже 11 вольт. Если охранная система питается от аккумулятора 12 вольт, то для того, чтобы при просадке напряжения аккумулятора датчик продолжал нормально работать, в состав системы можно включить Повышающий стабилизатор питания.
Печатная плата:
Изображенная в верхней части платы щелевая антенна является не деталью, а частью рисунка печати. При изготовлении платы щелевая антенна должна быть отполирована до зеркального блеска и покрыта слоем ацетонового или спиртового раствора канифоли для предотвращения ее окисления в процессе эксплуатации. Катушки L1,L2 намотаны проводом ПЭЛ-0.23 на оправке диаметром 0.8 мм. и имеют по 12 витков, растянутых на длину 10 мм. Через отверстие в середине платы винтом М3 со стороны деталей крепится втулка со сквозной резьбой М3. В крышке, мыльницы напротив стойки сверлится отверстие диаметром 3 мм. Через это отверстие крышка мыльницы винтом М3 притягивается к торцу стойки и тем самым крепится. По углам мыльницы, против угловых отверстий вложенной в мыльницу платы, сверлятся отверстия на 3 мм. для крепления платы винтами М3. И сама стойка и крепежные винты могут быть из любого материала. Отверстие в крышке мыльницы напротив светодиода VD5 можно не делать, так как его вспышки просвечивают через крышку, а в процессе регулировки чувствительности крышка все равно снимается.
Внешний вид закрытого датчика:
Внешний вид открытого датчика:
Для изготовления платы вручную можно воспользоваться материалами журнала Радио. Для изготовления платы фотоспособом или способом термопереноса с помощью лазерного принтера и утюга потребуются файлы высококачественных изображений слоев печатной платы:
Plot — файл PCAD 8.5 схемы + программа печати Plot — в Windows: sensor1.zip 268 kb
www.qrz.ru
Датчик движения своими руками в домашних условиях: видео, схема, фото
Датчики движения – невероятно удобная вещь, которая позволяет управлять светом в комнате или контролировать открытие и закрытие дверей, а также может оповестить вас о нежелательных гостях. В этой статье мы расскажем, как сделать датчик движения своими руками в домашних условиях и рассмотрим сферу возможного применения данных устройств.
Кратко о датчиках
Один из самых простых видов датчиков — концевой выключатель или самовозвратная кнопка (без фиксации).
Она устанавливается у двери и реагирует на ее открытие и закрытие. С помощью нехитрой схемы данный аппарат включает свет в холодильнике. Ей можно оснастить кладовку или тамбур прихожей, дверь в подъезде, дежурную светодиодную подсветку, использовать данный выключатель как сигнализацию, которая оповестит об открытии или закрытии двери. Недостатками конструкции могут являться сложности в установке, и порой непрезентабельный внешний вид.
Аппараты, на основе геркона и магнита, можно заметить на дверях и окнах охраняемых объектов. Их принцип работы очень похож на работу кнопки. Геркон может размыкать или соединять контакты при поднесении к нему обычного магнита. Таким образом, сам геркон устанавливается на дверной проем, а магнит вешается на дверь. Такая конструкция аккуратно выглядит и используется чаще, чем обычная кнопка. 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 датчиков основан на формировании импульса и его фиксации после отражения от объекта. При попадании в такую зону предмета, 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
В качестве передающего устройства в оптических датчиках используются инфракрасные светодиоды, а в качестве приемника – фототранзисторы. Звуковые датчики работают в ультразвуковом диапазоне, поэтому их работа для нашего уха кажется бесшумной, однако каждый из них содержит маленький излучатель и улавливатель.
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 нужной зоне, существует емкостное реле. Принцип действия данного устройства заключается в измерении величины поглощения радиоволн. Каждый наблюдал или был участником этого эффекта, когда, приближаясь к работающему радиоприемнику, частота на которой он работает, сбивалась и появлялись помехи.
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 состояний «включено» и «выключено», используется тиристор VS1, который управляет силовым реле на 12 Вольт.
Ниже предоставлена действенная 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, порог срабатывания можно выставить резистором R2. Датчик подключает нагрузку при попадании перемещающегося человека в зону контроля. Время встроенного таймера для отключения можно выставить регулятором R5.
Самоделка из модуля для Arduino
Недорогой сенсор можно сделать из специальных готовых плат для радио конструктора. Так можно получить 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 устройство своими руками, необходимо с источника питания подать на платы 5 Вольт (плюс и минус), например, от зарядки для телефонов, а out и in соединить вместе. Соединения можно проводить с помощью разъемов, но надежнее будет все спаять. Можно руководствоваться схемой ниже. Миниатюрный транзистор, как правило, уже встроен в модуль реле, поэтому дополнительно его ставить не нужно.
При перемещении человека модуль подает сигнал на реле, и оно открывается. Обратите внимание, что есть реле высокого и низкого уровня. Его необходимо подбирать исходя из того, какой сигнал выдает датчик на выходе. Готовый детектор можно поместить в корпус и замаскировать в нужном месте. Дополнительно рекомендуем просмотреть видео, в которых наглядно демонстрируются инструкции по сборке самодельных датчиков движения в домашних условиях. Если у вас останутся какие-либо вопросы, вы всегда можете задать их в комментариях.
Теперь вы знаете, как сделать датчик движения своими руками. Надеемся, предоставленные схемы и видео помогли вам в сборке самодельного сенсора!
Будет полезно прочитать:
samelectrik.ru
5.8GHZ Microwave Radar Sensor Module
Обзор на достаточно интересный девайс.Дешевая и простая замена PIR датчикам движения, с компактными размерами, и простым интерфейсом подключения, не требующим мк для управления светом.
А так же низким потреблением.
Если интересно — добро пожаловать под Кат
Доставка
Заказ размещен Jan 14 2017
Заказ получен Jan 31, 2017
Доставка длилась 17 дней!
Очень достойный результат для нашей почты и для способа отправки у бангуда.
Трек подробный, до двери.
Распаковка
Пакет от бангуда, как всегда большой.
Внутри как всегда ОГРОМНЫЙ сверток паралона!
Удивляет подход к безопасности товара.
Внутри свертка лежит модуль в пакетике.
Обзор
Сам модуль представляет из себя набор из двух плат.
Примерные размеры 22х33х14мм
На верхней плате находится антенна и немного SMD деталей.
На нижней плате линейный стабилизатор питания на 3,3в и управляющая микросхема.
Сзади платы расположен коннектор
Распиновка
- Выход (0-3,3в)
- Минус
- Плюс питания (3-20в)
А так же пара резисторов для изменения чувствительности и времени задержки.
По своей сути данный датчик представляет Доплеровский измеритель основанный на Эффекте Доплера .
Точно такие же по своему принципу датчики устанавливаются в Полицейские радары, автоматические двери в торговых центрах, в некоторые типы сигнализаций для помещений итд…
Принцип устройства довольно прост.
Модуль посылает сигнал определенной известной частоты, пучок волн достигает движущегося обьекта, отражается от него, при этом изменив свою частоту.
Модуль ловит отраженные волны и сравнивает их частоту с отправленными ранее, после чего при большом отклонении — реагирует логической единицей на выходе.
Если вам интересна эта тема то на habrahabr есть отличная статья , раскрывающая тему радаров и их обходов.
Характеристики:
- Рабочее напряжение: 3.3-20В
- Потребление в работе: <3мА
- Мощность передатчика: <2мВ
- Рабочие температуры: -20 ~ +80с
- Выходной уровень сигнала; Высокий->3.3в/низкий->0в
- Угол зрения: 360(сферический) (это мы еще поспорим)
- Радиус обнаружения: 3-8 м
- Время работы после обнаружения: 1-∞ сек, по дефолту 30сек.
Тесты
Методика тестирования — датчик подключен к входу Esp8266, которая выводит состояние на веб страницу с частотой обновления 10раз/сек.
Подопытное существо (человек рост 176см) двигается вокруг датчика со смартфоном, и записывает данные в тетрадь.
Комната 14х10м, стены бетон с обоями, пол — ламинат, датчик лежит на стуле (дерево табуретка) смотрящим вправо антенной.
Синяя линия- Датчик без корпуса
Красная линия — датчик с корпусом ( плотный пластик) 
Второй подход, условия те же, но сзади модуля установлена металлическая пластина. 
Как мы видим, очень плотный пластик ухудшает радиус обнаружения объектов, а металлические пластины полностью изолируют сигнал.
Так же присутствует провал сигнала за модулем, скорее всего он связан со скоплением дорожек в этом месте платы, а так же проводами идущими от коннектора.
Вывод
Отличная бюджетная замена PIR модулям.
Для обнаружения движения не требуется открытого контакта модуля и объекта, что позволяет прятать датчик в стены, фальшь панели и корпуса.
Большой диапазон питающих напряжений дает возможность питать плату без дополнительных стабилизаторов, а простой сигнальный интерфейс может быть подключен напрямую к реле минуя МК
Брать рекомендую
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
mysku.ru
Радиосхемы. — СВЧ датчик движения
СВЧ датчик движения
категория
Самодельное охранное оборудование
материалы в категории
А. ИСАЕВ, г. Железногорск-Илимский Иркутской обл.
Радио, 2002 год, № 12
На основе конструкции, предложенной А. Хабаровым (см. статью «Датчик движения» в «Радио», 2001, № 10), я решил сделать СВЧ датчик движения для своей охранной сигнализации. Так как питание датчика предусматривалось от источника питания системы сигнализации с 12-вольто-вым кислотным аккумулятором в буфере, сетевой выпрямитель я исключил, стабилизатор DA1 заменил параметрическим на одном транзисторе и стабилитроне, а каскады VT2, U1, DA3 заменил трехкаскадным транзисторным ключом с электромагнитным реле на выходе.
Анализ ранее скачанной из сети Интернет информации по зарубежным охранным СВЧ датчикам движения выявил следующие особенности схемотехники этих датчиков, а именно:
1. Входной усилитель всегда отделен от СВЧ автодина разделительным конденсатором, а в некоторых устройствах, наряду с разделительным конденсатором, включен и Г-образный заградительный ВЧ фильтр.
2. Входной операционный усилитель (ОУ) всегда инвертирующий.
3. Между входным усилителем и компаратором всегда есть одна, а чаще две ступени усиления, отделенные от входного усилителя разделительным конденсатором.
На основании изложенного я взял СВЧ автодин А. Хабарова за основу, а всю низкочастотную часть полностью переделал. Результатом разработки является устройство, схема которого показана на рис. 1. СВЧ автодин на транзисторе VT1 и топология его печатной платы оставлены без изменений. Входной усилитель-фильтр на ОУ DA1 — инвертирующий. Заграждающий ВЧ фильтр L3C1 предотвращает попадание СВЧ сигнала на вход ОУ DA1. По питанию входной усилитель развязан с остальными узлами устройства фильтром R18C5.
Схема устройства
Для увеличения кликните по изображению (откроется в новом окне)
Каскады на транзисторах VT2 и VT3 — две ступени усиления по НЧ. Далее следует двухкаскадный УПТ на транзисторах VT4 и VT6. Роль компаратора выполняют стабилитрон VD3 и реле К1. Компарация происходит на порогах, сопоставимых с напряжением питания, а все каскады развязаны по постоянному току разделительными конденсаторами, что обеспечивает высокую термостабильность.
Конструктивно датчик собран на двусторонней печатной плате (рис. 2). Так как плата не имеет металлизации отверстий, монтаж деталей следует вести продуманно, чтобы не закрывать доступ к точкам пайки деталями, которые можно впаять позже.
Корпус датчика — мыльница с размерами полости внутренней части 95x55x19 мм и внешними размерами наружной части 100×61 х20мм. Корпус датчика установлен на текстолитовом либо алюминиевом основании размерами 180×70 мм на стойках длиной 10 мм, сквозь которые проходят потайные винты МЗ. Стойками платы внутри мыльницы являются гайки МЗ с наложенными на них текстолитовыми шайбами. Саму плату также крепят гайками МЗ. Через отверстия по углам платы проходят винты крепления мыльницы и платы. Через отверстие в центре платы со стороны деталей крепят стойку со сквозной резьбой МЗ. По оси этой стойки в крышке мыльницы сверлят отверстие диаметром 3 мм. Через это отверстие фиксируется крышка мыльницы винтом МЗ, вкручиваемым в эту стойку. Стойка может быть из любого материала.
Проводники платы можно облудить, за исключением резонатора и щелевой антенны, которые желательно отполировать до зеркальной чистоты. Это можно сделать пастой ГОИ, разведенной в машинном масле. После сборки платы резонатор и щелевую антенну следует покрыть тонким слоем канифоли, разведенной в ацетоне или спирте для предотвращения их окисления с течением времени.
На основании, кроме корпуса с датчиком, установлена стандартная распределительная коробка УК для присоединения датчика к охранной системе. Плата датчика соединена с контактами коробки УК ленточным кабелем через прорезь в корпусе мыльницы.
Если датчик предполагается использовать с круговой диаграммой направленности, то его изготавливают на неметаллическом основании и крепят на неметаллическую поверхность охраняемого объекта. При этом чувствительность датчика нужно устанавливать с учетом движения людей в соседних неохраняемых помещениях и за пределами здания. При круговой диаграмме стойки крепления к основанию могут быть менее 10 мм, вплоть до крепления корпуса прямо на основание. Датчик крепят к стене или другому конструктиву объекта шурупами через отверстия диаметром 4 мм, которые просверлены по углам основания.
Катушки L1 и L2 содержат 10 витков провода диаметром 0,25, намотанных на оправке 0,8 мм.
В качестве DA1 не следует применять микромощные ОУ, например, КР140УД12, так как они имеют высокое выходное сопротивление и не обеспечивают требуемой нагрузочной способности по току.
Резистор R14 подбирают при регулировке датчика в зависимости от его назначения и условий применения. Чем меньше сопротивление этого резистора, тем чувствительность ниже. R14 припаивают к проволочным стойкам, забитым в отверстия печатной платы.
Реле К1 следует подобрать так, чтобы оно устойчиво срабатывало при напряжении 10 В. Можно применить реле РЭС55А на 12 В. Не следует применять сильноточные не герконовые реле РЭС10, РЭС15 и т. д., так как они могут давать большую «просадку» напряжения питания за счет падения напряжения на шлейфе и защитном резисторе в цепи питания, установленном в приемно-контрольном приборе охранной системы. Большая «просадка» напряжения питания при срабатывании реле К1 может вызвать в датчике автоколебательный процесс.
Во время испытаний датчика выяснилось, что можно легко установить чувствительность 3 м при отсутствии ложных срабатываний и круговой диаграмме направленности. Чувствительность регулируется резистором R11 в диапазоне 0,5…5 м. При чувствительности более 4 м и круговой диаграмме датчик начинает срабатывать от собственных шумов.
Импульсы, генерируемые датчиком, совместимы с приемно-контрольными приборами, рассчитанными на применение в шлейфе сигнализации импульсных магнитно-контактных и ударно-контактных датчиков.
При установке платы датчика или его пластмассового корпуса на металлическую панель размерами в 1,5 раза больше платы датчика с зазором 10 мм диаграмма направленности становится сектором в 120°, а чувствительность возрастает в 2 раза. При длительных испытаниях такого датчика с чувствительностью 5 м ложных срабатываний не обнаружено.
Термостабильность датчика проверялась его нагревом до +70°С и охлаждением до -20°С. При этом было зафиксировано лишь изменение чувствительности примерно на 20%.
Недостатком датчика является его высокая критичность к понижению напряжения питания. Оно не должно опускаться ниже 11 В, а вот повышение напряжения ограничено лишь тепловым режимом стабилизатора VT5, VD4. Если в системе нет мощных сирен, дроссель L4 можно заменить перемычкой.
Хочу обратить внимание тех, кто будет разрабатывать свою плату для датчика: СВЧ автодин обязательно должен быть отделен со стороны монтажа замкнутым контуром цепи общего провода, иначе срабатывания датчика могут сопровождаться «звоном» на фронтах импульсов частотой в сотни герц.
radio-uchebnik.ru