Как сделать инфракрасный сенсор

Простой датчик приближения

Датчики приближения бывают емкостными, ультразвуковыми, оптическими. Автор Instrictables под ником Electro maker придумал простой оптический датчик приближения. Неудобен он лишь тем, что ток через инфракрасный светодиод никак не промодулирован, а фотодиод, соответственно, реагирует и на непрерывное излучение и требует экранировки от других источников света (например, трубкой). Схема прибора показана ниже:

Мастер выбирает компоненты для самоделки. Инфракрасные светодиод и фотодиод:

Операционный усилитель LM358:

Светодиод видимого свечения:

Панель для микросхемы (необязательна):

Вместо светодиода можно подключить пищалку со встроенным генератором, тогда соответствующий резистор становится ненужным:

Подойдёт и пищалка без встроенного генератора, если собрать внешний генератор звуковой частоты своими руками. На такой макетной плате типа perfboard места хватит:

Если вы обошли несколько Фикс Прайсов, и во всех кончились вечные двигатели, придётся воспользоваться источником питания попроще:

Установив компоненты на плату, мастер соединяет их по схеме пайкой:

Фотодиод и оба светодиода, как и батарейку (или блок питания), необходимо подключить в указанной на схеме полярности, микросхему правильно ориентировать. Разработчику попались прозрачный инфракрасный светодиод и чёрный фотодиод, но бывает и наоборот. Определить, что из них чем является, помогут батарейка, резистор и любой телефон с камерой.

Настроив порог срабатывания, мастер проверяет работу датчика:

Трубки, защищающей фотодиод от боковой засветки, здесь для наглядности нет, без неё схема правильно работает только при неярком окружающем освещении.

Небольшая домашка: что будет если поменять в делителе фотодиод и резистор местами, и одновременно поменять местами входы операционного усилителя?

Источник

Делаем датчики движения своими руками

В быту все чаще появляются различные электронные устройства создающие комфортные условия проживания, позволяющие экономить затраты на коммунальные услуги. Эти приборы легко приобрести в специализированных магазинах. Однако не такие уж маленькие затраты многим не позволяют это сделать. Вариант изготовить устройство самостоятельно для «мастеров-самоделок» вполне осуществим. Кроме всего прочего не надо будет приглашать специалистов в случае неполадок — собственное творение никто не знает лучше автора.

Польза от установки датчика движения

Основные преимущества установки датчика изготовленного самостоятельно:

Виды датчиков движения

По принципу формирования контрольного сигнала все датчики классифицируются по следующим группам:

В каждом устройстве применяется свой вид излучения, характеристики которого заложены в их названии.

Самодельные датчики движения

Вопрос о том, как сделать датчик движения своими руками связан с ограниченными возможностями домашнего мастера, то есть должен быть максимально простым. Наибольшее распространение получили следующие варианты исполнения:

Пример изготовления датчика

Световой датчик состоит из источника света и приемника светового излучения. В домашних условиях в качестве источника можно применить лазерную указку. Выбор может упасть также на светодиоды, что уменьшит расстояния между источником и приемником света. В охранной сигнализации источником может быть инфракрасный диод, что сделает устройство менее заметным.

Принципиальная схема приемника светового прибора представлена на изображении:

Что надо иметь для самостоятельного изготовления

Для практической реализации представленной схемы понадобятся следующие основные инструменты и комплектующие.

Основные рекомендации и порядок сборки

Важно: оставить свободный доступ к светочувствительному элементу.

Как работает самодельный датчик света

Источник света направляет излучение на кристалл фотоэлемента транзистора VT1 (смотреть схему), создавая условия аналогичные подаче напряжения на его базу. В таком случае полупроводник откроется, а конденсатор С1 зарядится. Резистор R1 регулирует величину точки срабатывания транзистора и подбирается опытным путем (за базу взято значение 10 кОм). Конденсатор подбирается емкостью 10 мкф.

В тот момент, когда свет перестает падать на фотоэлемент, а это происходит при возникновении преграды в виде человека, конденсатор начнет разряжаться. При этом напряжение в точке А будет постепенно снижаться. Операционный усилитель многократно усиливает сигнал и на выходе можно будет подключить извещатели различного типа.

Анализировать информацию с датчика поможет установка в схему реле. Его подключаем следующим образом: один контакт соединяем с цепью питания, другой заземляем, а третий подключаем к извещателю, например, радиоприемнику, как показано на изображении:

Пока свет попадает на фотоэлемент, питающая цепь реле соединена с корпусом и радио не работает. В отсутствии сигнала от фотоэлемента контакт реле переключается на цепь питания (на изображении 12 В) и радио подает звуковой сигнал.

Емкостной датчик движения

Такой датчик реагирует на присутствие в контролируемой зоне человека. Существуют несколько исполнений этих устройств, однако принцип работы у них общий — изменение частоты высокочастотного генератора происходит с изменением емкости создаваемого устройством электрического поля.

Схема одного из устройств представлена на изображении:

Чувствительность схемы определяется полевым транзистором VT1, которая корректируется переменным резистором R1. На полевом транзисторе собран высокочастотный генератор, частота которого изменяется при приближении крупного предмета, например, человека. В режиме ожидания полевой транзистор генерирует колебания на первичную обмотку трансформатора. Со вторичной обмотки трансформатора эти колебания выпрямляются диодом VD1. При этом напряжение на коллекторе транзистора VT2 равно нулю (показано на вышеприведенной схеме). Данное состояние обеспечивает закрытое состояние тиристора VS1.

При приближении человека к сенсору А прекращается подача положительно открывающего напряжения на транзистор VT2. Он закрывается, а тиристор VS1 открывается. При этом производится коммутация реле, которое приводит в действие извещатель любого типа.

Все компоненты этой схемы можно за весьма небольшую цену приобрести в специализированных магазинах или, например, в интернет-магазине «Aliexpress». Схема простая и собрать ее не заставит большого труда.

Датчик на Arduino своими руками

Автоматизировать процесс работы можно использованием в схеме контроллера Arduino. Это позволит разработать инфракрасный датчик движения для включения света, реагирующий на изменение температуры. Для изготовления понадобятся следующие комплектующие:

Контроллер Arduino, который можно приобрести за совсем небольшие деньги в интернет-магазине Aliexpress, в своем наборе имеет некоторое количество программного обеспечения, которое можно приспособить под конкретную комплектацию управляемых устройств. Если подобрать программу включающую управление светодиодом, а управляющую кнопку заменить инфракрасным датчиком, то получим автоматическое устройство управления освещением на платформе Arduinо.

Освещением возможно управлять, если вместо диода подключить обмотку реле. Отличие работы освещения с использованием Arduino от системы с обычными датчиками заключается в том, что длительность его работы можно задавать с помощью программы.

Советы разработчикам датчиков движения своими руками

Прежде чем браться за создание датчиков движения самостоятельно следует оценить свои знания в области электронных устройств и по крайней мере хорошо владеть паяльным мастерством. Не исключено, что некоторым особо талантливым людям навыки могут прийти во время выполнения поставленной задачи.

Большим подспорьем будет иметь в наличии старые советские журналы для радио-конструкторов на любительском уровне. Советская элементная база еще не ушла совсем в прошлое. В указанной научно-технической литературе хорошо описываются способы ее применения.

В этих же журналах, где авторами являлись квалифицированные, высокого профессионального уровня советские инженеры, можно найти интересные идеи как сделать датчик движения, опирающиеся на применение простейших радиодеталей.

В устройствах для упрощения работ можно использовать готовые сенсоры, которые подключаются к извещателям световых, звуковых и других сигналов.

Самостоятельная разработка и изготовление датчиков движения занятие весьма увлекательное, а главное реализуемое. Применение в работе различных контроллеров позволяет приобрести опыт программиста. В статье приведена лишь небольшая часть реализуемых самостоятельно принципов действия датчиков движения. Неутомимое стремление к совершенству «мастеров-самоделкиных» значительно расширит область датчиков движения изготовленных своими руками.

Видео по теме

Источник

Инфракрасный датчик пересечения луча своими руками

Для управления освещением удобно использовать датчики движения. Применение домашних автоматизированных систем позволяет значительно сэкономить электроэнергию.

Например, установив датчик на уличном освещении на подходе к дому, в подъезде, коридоре, кладовой вы избавите себя от необходимости в темноте нащупывать выключатель и никогда не забудете его выключить.

В этой статье мы расскажем об особенностях датчиков и о том, как сделать датчик движения своими руками.

Кратко о датчиках

Датчик движения коммутирует нагрузку при наличии внешнего воздействия, которое зависит от типа датчика и его принципа работы.

Когда детектируется присутствие или движения тела питание через симистор или электромагнитное реле поступает на нагрузку.

В качестве нагрузки может выступать что угодно: лампочка, обогреватель, громкоговоритель, лишь бы мощность нагрузки не превышала максимальную коммутируемую мощность датчика. Обычно максимальная мощность нагрузки около 1 кВт.

Если вам нужно включить большую мощность – необходимо добавить еще одно реле в цепь, так чтобы силовые клеммы датчика движения включали напряжение на катушку реле.

Принцип работы устройства

Принцип работы датчика зависит от типа схемы подключения и применяемого элемента. Хоть их задача одна, но способы реализации различные Датчики движения можно разделить на группы по принципу их действия. Рассмотрим достоинства и недостатки каждой из них.

Контактный или магнитный

Простейший вариант – использовать механический концевой выключатель, с его помощью вы можете включать свет, когда открыта или закрыта дверь, например. Это не совсем датчик, но все же, самый простой способ реализации автоматического включения приборов.

Следующий вариант – геркон (герметичный контакт) суть его такова: в стеклянной колбочке расположена пара контактов, которая может замыкаться или размыкаться под действием магнитного поля.

При этом на двери устанавливается постоянный магнит, а на дверном проеме (наличнике) расположен геркон.

Его контакты зачастую не способны пропускать больших токов, поэтому с их помощью может включаться обмотка реле, чтобы увеличить коммутационную способность.

Схема датчика движения

ИК-датчик

Инфракрасные датчики движения реагируют на инфракрасные излучения, это излучения длиной волны 1± мм или частотой 300-400 ГГц. В качестве основного чувствительного элемента используется ПИР(PIR)-датчик. Он фиксирует изменения количества излучения на него.

ИК-излучение – это тепловое излучение.

Значит, что в ИК-диапазоне человек выглядит, как большой источник излучения. При этом температура самого датчика не вносит значительных изменений в его работу. Информация из внешнего мира должна попадать на датчик, для этого излучения собираются группой линз, типа линзы Френеля. Внешне это выглядит как окошко в корпусе с ребристым стеклом.

В зависимости от конструкции угол обзора ИК-датчиков движения может доходить до 360 градусов, в таком случае, внутри обычно установлено несколько пироэлектрических элементов (ПИР), а линзы фокусируют на них из соответствующих зон видимости. Такие широкоугольные датчики нужны для фиксирования движения со всех сторон, чтобы не ставить несколько узконаправленных устанавливается один на 360 градусов на потолке.

ИК датчики реагируют на тепло

Так как реагирует на тепло – имеет много «вредных» для точной работы факторов. Ложные срабатывания происходят на любой порыв теплого ветра или включившийся обогреватель, при этом температура фона должна отличаться (в меньшую сторону) чем температура человека. Поэтому он вряд ли сработает на кухни, когда вы окажетесь напротив раскаленной плиты, но нужен ли он там?

Лазерный или фотодатчик

Лазерный датчик представляет собой пару элементов, излучатель и приемник, при этом излучатель может быть в ИК спектре, чтобы быть незамеченным человеческим глазом.

Такие сенсоры используются в сигнализации, когда вы пересекаете луч лазера, на фотоприемник (фоторезистор или фотодиод) он не попадает и схема выдает сигнал о присутствии в помещении.

Как использовать этот сигнал зависит от дальнейших подключений, можно зажигать свет через реле времени или сирену или сигнал на блок управления системой охраны и безопасности.

Другой вид фотодатчиков выглядит следующим образом: светодиодный излучатель и приемник установлены не напротив друг друга, а рядом, в одной плоскости, излучение отражается и попадает на оптический приемник, когда вы заходите в поле зрения сенсора – датчик движения срабатывает. Другое название – датчик препятствия.

Специфика действия фотодатчика движения

Микроволновый

Микроволновый датчик движения – работает по принципу радиоприемника-передатчика.

В схеме генерируются высокочастотные колебания и здесь же принимаются, приемная часть настроена таким образом: когда рядом никого нет реле выключено.

Когда вы попадаете в рабочую зону приемника – частота колебаний изменяется, в результате чего с детекторного диода подается сигнал о том, что нужно включить силовой элемент и подать напряжение в нагрузку.

Так работает микроволновый датчик движения

Ультразвуковой

По принципу «излучатель-приемник» построен еще один тип – ультразвуковой датчик движения. Частота ультразвуковой волны лежит в диапазоне выше 20 кГц, но ниже 60 кГц. Принцип обнаружения базируется на допплеровском эффекте. Длина отраженной волны изменяется, приемник фиксирует это изменение и дает сигнал о присутствии и движении нового объекта.

Схемы для самодельных датчиков движения

Предлагаем рассмотреть несколько схем, пригодных для повторения и изучения принципов работы датчиков. Кроме того, микроволновый поможет освоить еще и основы радиопередающей техники и детектирования сигналов, а схемы с применением микроконтроллеров позволят сделать модульный вариант с готовых решений для Ардуино.

Схема детектора присуствия

Емкостной

Примем за нормальное состояние – когда рядом с сенсором никого нет, а за срабатывание – когда вы рядом.

Транзистор VT1 – это узел генератора на полевом ключе, настроенном на 100 кГц. В резонанс с ним настроен колебательный контур L2C2. Электрически связан с генератором через R2. VD1 (детекторный диод). Частоты указаны при отсутствии внешних воздействий, т. е.

вы не касаетесь схемы, и удалены от нее. Деталь DA1 – компаратор, нужен для сравнения сигнала с диода и опорного напряжения заданного через R3. В нормальном состоянии выход должен стремиться к нулю.

При этом сигнал на неинвертирующем входе компаратора «–» равен 5 В, а на выходе – 0 В.

Когда вы подходите к сенсору, емкость увеличится, частота генератора уменьшится, вы влияете именно на частоту генератора, а L2C2 частота задана колебательным контуром параллельно соединенной емкости и индуктивности.

Резонанс между генератором и этим контуром исчезает, и напряжение на неинвертирующем входе падает.

Так как напряжение на инвертирующем растет, то выход начинает подтягиваться к напряжению питания и остановится на уровне 8 вольт (примерно), их можно использовать для управления реле, через транзистор для усиления выходного тока, тиристорами и прочими приборами, от которых вы уже запитаете нагрузку.

Обе катушки намотаны на ферритовых кольцах 2000 НМ, 20 мм внешним диаметром по 100 витков провода ПЭВ-2 0.2 мм, виток к витку. В свою очередь, L1 имеет отвод от 20 витка, а L2 от 50 витка (от середины). Мотайте так, чтобы расстояние между началом и концом было не меньше чем 0.3 мм.

Датчик – 2 куска провода 1 мм диаметром и длиной 1–1.5 м располагаются на расстоянии 20 см друг от друга.

Настройка: вольтметром меряем напряжение C5, вращая подстроечный C4, добиваемся максимального напряжения (2.5–5 В), если напряжение ниже, добавляем параллельно С3 постоянный конденсатор 15 пФ, если все равно не хватает напряжения – уменьшаем R1, но не менее 500 кОм.

Следующий шаг – по схеме R3 выкрутить в нижнее положение, а R2 в среднее. Светодиод, подключенный к выходу ОУ через резистор, светится. Вращая R3 сделать так, чтобы он погас. Проводите настройку непосредственно там, где он и будет установлен.

Если провести настройку на рабочем столе, а потом разместить датчик, где вы планировали – скорее всего, придется настраивать заново.

Тепловой датчик на Arduino

Для сборки проекта ПИР датчика движения на Ардуино нужно:

Подключение элементов датчика

HC-SR501 – содержит в себе 1 пироэлектрический элемент, он накрыт линзой, и необходимую обвязку на печатной плате.

С одной из сторон платы выведены подстроечные резисторы для регулировки чувствительности и времени задержки. Выходной сигнал имеет амплитуду в 3.3 вольта, а напряжение питания 5–12 вольт.

Максимальная дистанция, на которой датчик сработает – 7 м, и задержка времени после срабатывания – до 5 минут.

Схема подключения датчика

Схема соединения для управления светом через реле.

Управление светом

Наглядная схема соединений на беспаечной макетной плате (breadboard)

Вариант подсоединения

Программный код элементарен:

Программный код

В зависимости от ваших потребностей вы можете модифицировать код.

Как подключить прибор и настроить чувствительность?

И фотореле и датчик движения подключаются одинаково, обычно есть три провода или клеммы:

Если нужно чтобы было принудительное включение света, между приходящей фазой и уходящей на лампу ставится выключатель, он будет шунтировать датчик, если нужно принудительное отключение лампы выключатель ставят в разрыв до датчика на приходящую к нему фазу.

Цены на популярные модели

Заключение

Вы можете сделать датчик движения своими руками или купить готовый, его цена колеблется в пределах 300–600 рублей на момент написания статьи.

Оптические датчики

Во многих устройствах бытовой автоматики, в охранных системах, нужны датчики, реагирующие на приближение руки человека, проход человека через «невидимый порог» и т.д. Датчики, реагирующие на появление человека или препятствия, предмета, могут быть акустическими, радиолокационными, емкостными и другими.

Но, с точки зрения простоты и стабильности, на мой взгляд, лучшими будут датчики, основанные на посылке и приеме инфракрасного луча. Они могут быть работающими на пересечение луча, или на отражение. На рисунке 1 показана схема простого генератора инфракрасных модулированных лучей. РИС. 1

Генератор представляет собой инфракрасный светодиод HL1, через который посредством ключа на транзисторе VT1 пропускают импульсы тока, следующие с частотой 36 кГц. Импульсы вырабатывает мультивибратор на микросхеме D1. На первых её двух элементах (D1.1-D1.2) собран собственно мультивибратор, а на двух последних (D1.3-D1.4) — буферный усилитель мощности, согласующий выход мультивибратора с базой транзистора VT1. Мощность излучения (дальность действия датчика) устанавливается подбором сопротивления резистора R3. Схема приемника ИК-луча для датчика, работающего на пересечение луча, показана на рисунке 2. РИС. 2

Схема выполнена на основе интегрального фотоприемника SFH506-36, применяемого в системах управления телевизоров. Фотоприемник настроен на частоту модуляции 36 кГц (об этом говорит последнее число «36» в его обозначении).

При приеме ИК-луча от генератора, схема которого показана на рисунке 1, на выводе 3 фотоприемника HF1 открывается внутренний ключ, который замыкает базовую цепь транзистора VT1 на нуль. Транзистор VT1 закрыт. Соответственно, закрыт и транзистор VT2, и реле К1, обмотка которого включена в его коллекторной цепи, выключено.

При перекрывании луча (или выключении генератора ИК-импульсов), выходной ключик фотоприемника HF1 закрывается и больше не шунтирует базовую цепь VT1. Через R1 на базу VT1 поступает открывающее напряжение. Транзисторы VT1 и VT2 последовательно открываются и реле К1 включается. На рисунке 3 приведена схема приемника ИК-луча, работающего на отражение.

Логика его работы обратна логике работы приемника, схема которого показана на рисунке 2. То есть, реле должно включаться при приеме луча. Это достигнуто применением транзисторов противоположной структуры. В отсутствие приема выходной ключик HF1 закрыт, поэтому, базовая цепь транзистора VT1 шунтируется резисторами R1 и R2. Транзисторы VT1 и VT2 закрыты. Реле К1 выключено. При приеме луча выходной ключ HF1 открывается и через него и резистор R2 на базу VT1 поступает открывающее напряжение. Вслед за VT1 открывается VT2. Реле включается. Схемы приемников и генератора импульсов сделаны на отдельных печатных платах, ломанных на тех же рисунках, что и принципиальные схемы. ИК-светодиод интегральные фотоприемники нужно оборудовать простейшими блендами, снижающими угол обзора. В генераторе ИК-импульсов можно использовать микросхему К561ЛЕ5, К561ЛА7, К176ЛЕ5, К176ЛА7, CD4001, CD4011. А при изменении рисунка печатных дорожек, — любую КМОП-микросхему с числом инверторов не меньше 4-х. HL1 — инфракрасный светодиод для пультов дистанционного управления. Подходит любой ИК-светодиод такого назначения. В приемных блоках (рис.2, 3) можно применить любые интегральные фотоприемники, — такие как используются в системах управления современных телевизоров. Они подходят практически все, но может быть различие в цоколевке и резонансной частоте. Нужно помнить, что мультивибратор генератора должен быть настроен на резонансную частоту интегрального фотоприемника (для SFH-506-36 это 36 кГц). Транзисторы КТ815 можно заменить на КТ817, КТ604. Транзистор КТ814 — на КТ816. Транзисторы КТ315 и КТ361, соответственно, наКТ3102 и КТ3107. Платы рассчитаны под реле BS118-1C. Такие реле (и аналогичные) применяются в импортных автомобильных сигнализациях. Конечно, можно использовать и другие реле, на соответствующее напряжение и ток, но это, в большинстве случае потребует внесения изменений в печатные платы (либо реле можно расположить за пределами платы, и подключить к ней монтажными проводами). Взаимное расположение блоков ИК-генератора и фотоприемника зависит от того как они будут применяться. Например, если нужно что-то включать при поднесении руки, нужно взять ИК-генератор (рис.1) и фотоприемник (рис.3). Расположить их так, чтобы оба были направлены на то место, куда нужно поднести руку, но так чтобы прямой свет от генератора не попадал на фотоприемник (рис.4.).

Проще всего ИК-генератор и фотоприемник расположить рядом, а между ними поместить непрозрачную перегородку. Чувствительность (дальность, с какой он начинает срабатывать) зависит от яркости излучаемого ИК-света, поэтому, при окончательном монтаже и настройке нужно будет подобрать сопротивление R3 (рис.1) так чтобы получить нужную дальность. Если в варианте установки, показанном на рис.4, использовать фотоприемник по рис.2, то реле будет включаться, если убрать отражающую поверхность. А с фотоприемником по рис.3. — реле включится, если отражающая поверхность появится. На рисунке 5 показана схема установки при работе на пересечение луча (прерывистой линией показано прохождение луча, когда нет непрозрачного предмета). В этом случае, при использовании фотоприемника по рис. 2, реле будет включаться тогда, когда предмет пересекает луч. Если использовать фотоприемник по рис.3. — реле включится, если предмет убрать и он не будет мешать ИК-лучу проходить на фотоприемник.

Радиоконструктор №1 2009г стр. 30

Как сделать датчик движения самостоятельно: инфракрасный и микроволновый

Изготовить датчик движения своими руками сейчас придет в голову большому оригиналу. В продаже имеется множество всевозможных устройств подобного типа в широком ценовом диапазоне.

С экономической точки зрения изготовление этого устройства не имеет практического смысла, если только человек не пенсионер, и свой труд не ценит. Но есть одно «но». Сделанное своими руками зачастую имеет значительно большую ценность, чем купленное в магазине.

Преимущества самодельного устройства контроля движения

Самостоятельное изготовление датчика движения своими руками в домашних условиях в итоге приведет к созданию полезного устройства. Сохранит деньги, если не учитывать трудозатраты.

Доставит массу удовольствия от процесса пайки электронных компонентов, запаха канифоли и настройки прибора. Это сродни медитации или релаксации на берегу реки.

Изготовление датчика движения своими руками

Все проблемы уходят на второй план. Мелкие детали требуют сосредоточенности и точности движений.

Приходит понимание сложности и простоты физических процессов. Для многих любителей в этом заключается особая привлекательность самодельных изделий.

Для начинающих радиолюбителей изготовление подобных устройств расширяет кругозор, приводит к приобретению новых полезных навыков.

Этапы создания разных видов датчиков своими руками

На первом этапе идет осмысление того, что хотелось бы получить в итоге. Определяются условия, в которых должен работать самодельный датчик движения, какого рода имеются помехи, какую функцию должно выполнять устройство.

Охрана объекта или обеспечение комфорта жильцов, подача тревожного сигнала на контрольную панель или включение мощной лампы накаливания.

На основании этого выбирается тип прибора. После ищется подходящая схема в интернете и изготавливается устройство.

Вот тут начинается самое интересное. Иногда номиналы на схемах указываются неправильно или не нашлись радиоэлементы подходящего вида.

Прибор не работает. Начинается подбор компонентов, изменение коэффициентов усиления транзисторов, характеристик фильтров и т.д.

Вот в процессе этой деятельности появляется понимание функционирования прибора, особенностей, слабых мест и создается собственное творение.

Микроволновый датчик своими руками

Сверхвысокочастотный датчик движения опирается на эффект Доплера. Сенсор, излучая и принимая электромагнитные волны, фиксирует нахождение теплокровных существ в секторе контроля.

Микроволновой датчик движения

Датчик движения своими руками проще делать с антенной имеющей всестороннюю диаграмму направленности, тогда он будет реагировать независимо от того, откуда пришло воздействие. На расстоянии 5 м срабатывает надежно. Взмаха руки достаточно, чтобы сенсор сработал.

Изначально, в момент включения прибора, на выходе устройства будет напряжение близкое к нулю. При фиксировании датчиком нарушения сектора охраны, значение напряжения на выходе поднимется до 3-5 вольт.

Согласно схемы, обратное переключение должно произойти не менее, чем через 30 секунд. Меняя номиналы емкостей и резисторов можно ее скорректировать.

Приобретя весь перечень элементов, указанных на представленной принципиальной схеме весь прибор можно разместить на двух печатных платах размером 5х4 см, причем на одной из них большую часть будет занимать приемо-передатчик с антенной.

Особенностью микроволнового датчика, которая связана со способом обнаружения человека, является способность определения движения через радиопроницаемые препятствия. Это является его достоинством и недостатком одновременно.

Полученный прибор имеет следующие параметры:

Корпус датчика может быть любой формы, но материал обязательно радио проницаемым. Во время настройки необходимо правильно расположить его.

Нужно учитывать, из каких материалов выполнены стены, пол и потолок помещения. Устройство не нужно направлять в сторону окна, возможны ложные срабатывания от проходящих за окном людей.

Электронная схема микроволнового датчика движения

При необходимости можно уменьшить чувствительность, это тоже снизит количество ложных срабатываний. Это производится резистором R4. Он изменяет коэффициент усиления транзистора VT1.

На компараторе, собранном на микросхеме К554 СА1, происходит сравнение сигнала с приемника и пороговым уровнем. В случае превышения происходит срабатывание датчика.

Тепловое устройство контроля перемещения

Инфракрасный датчик движения своими руками можно сделать на основе такой схемы.

Конструкция ИК-датчика движения

Это аналог датчика, рекомендуемого фирмой Murata — производителем PIR-сенсоров.

Каскад на операционных усилителях OP1 и OP2 и компараторы OP3, OP4 — собраны на двух LM358. Операционные усилители увеличивают сигнал, поступающий с ПИР сенсора до величин, позволяющих компараторам сравнивать их с пороговыми значениями.

В случае превышения они переключаются и воздействуют на микросхему серии 555.

Таймер, отвечающий за время включения реле, собран на 555 микросхеме. Резистор R17 задает время включения реле после фиксации движения.

Транзистор Т1 управляет работой реле.

Какие датчики объема своими руками делаются, а какие нет, устройства, включающие свет в помещениях, действуют согласно заложенным в них принципам работы. Замыкание контактов и включение осветительных ламп происходит при изменении инфракрасного, электромагнитного или ультразвукового фона в районе действия приборов.

Электронная принципиальная схема ИК датчика движения

Электронная начинка может принципиально различаться, но все они замыкание контактов и включение ламп осуществляют после начала движения. Во время нахождения в районе действия извещателей и после ухода из нее, лампы продолжают гореть определенное время и только затем отключаются.

Самодельный датчик на Ардуино

Инфракрасный датчик движения на Ардуино представляет собой ИК сенсор, подключенный к контроллеру. Вместе их можно использовать как автоматический включатель освещения.

Распайка контактов зависит от разработчика и изготовителя продукции, но по принципиальной схеме можно определить, что, чем является.

Для работы потребуется контроллер Arduino Uno, макетная плата, USB-кабель, ИК сенсор, светодиод, резистор 220 Ом и монтажные провода.

Контроллер Arduino Uno

В программном обеспечении Arduino имеется набор шаблонов. Используя их и заменяя управляемые устройства на датчик можно получить требуемое изделие. Взяв программу, включающую светодиод, установленный на плате Arduino UNO и заменив управляющую кнопку на выходные контакты датчика получим устройство управления освещением.

Светодиод будет управляться по команде с теплового датчика. Подключив вместо светодиода обмотку реле можно включать освещение. В отличие от обычных датчиков включения освещения здесь длительность работы лампы задается программно. Написание программ наглядно показывается на сайтах, посвященных Arduino.

Заключение

Изготовление датчика объема своими руками, как показывает практика, дело реализуемое, увлекательное и полезное. Совместное использование с контроллерами позволяет приобрести навыки программирования. Датчики движения можно самостоятельно реализовать и на других принципах.

Возможно использование ультразвуковых волн в качестве детектора присутствия. Использование инфракрасного или видимого излучения в линейном датчике, когда нарушение фиксируется при пересечении луча лазера, падающего на фотоприемник.

Видео: Датчик движения своими руками

Схема инфракрасного датчика для пересечения: пошаговая сборка и проверка

Среди конструкций инфракрасных датчиков широко распространены приборы, работающие по схеме пересечения луча (другое название – датчики с перекрестным ходом). Схема инфракрасного датчика для пересечения луча универсальна, эффективна, доступна для изготовления своими руками.

Принцип функционирования

Рассматриваемый тип детекторов движения предназначен для обнаружения местонахождения движущегося объекта, не имеющего точной траектории перемещения.

Прибор действует так. Излучатель посылает ненаправленный инфракрасный сигнал, который не распознается объектом слежения, попадает на приемник, размещенный в противоположной стороне контролируемого объема и, отражаясь от него, вновь направляется к излучателю.

Для точного контроля координат местонахождения контролируемого объекта на пути его возможного перемещения устанавливают второй аналогичный комплект аппаратуры, действующий по тому же принципу.

Таким образом, захват производится по двум векторам, которые в плане напоминают букву «Х» (почему детекторы и получили такое название).

Описанный датчик пересечения луча своими руками сделать под силу любому пользователю, будь то фотолюбитель, фермер или просто домашний мастер.

Преимуществами инфракрасных датчиков, которые работают по схеме пересечения луча, являются:

Важно! Такие самодельные датчики абсолютно безопасны для окружающих, поскольку требуют для питания напряжения, не превышающего 5 В.

Собираем набор комплектующих элементов

Установка датчиков данного типа предпочтительнее для закрытых помещений; в открытых пространствах свойства атмосферы могут меняться, и это скажется на точности срабатывания аппаратуры.

Чтобы изготовить схему самодельного инфракрасного датчика для пересечения, потребуется:

Совет: для решения более сложных задач – например, не просто фиксирования перемещения, а и использования этого факта для включения какого-то своего прибора или аппаратуры — понадобится соответствующее реле. Устройство датчика перекрестного хода предусматривает соединительные провода разного цвета, экранированные от внешних помех.

Исходные требования и ограничения

Перед разработкой самодельного устройства необходимо верно задать исходные параметры комплекта датчиков перекрёстного хода:

Важно! Ограничения при сборке заключаются в том, что описываемые детекторы нельзя размещать в зонах активного солнечного излучения, а приёмники инфракрасного сигнала потребуют периодической очистки от пыли.

В то же время вода и прочие прозрачные жидкости не являются препятствием для действия прибора.

Необходимо правильно выбрать типоразмер контроллера. Функциональнее те модели, которые позволяют обеспечить работу инфракрасного датчика в следующих режимах:

Все варианты датчиков должны монтироваться на ПВХ-пластине или трубке для облегчения конструирования нестандартных кронштейнов. При нестационарном креплении (например, на штативе фотоаппарата) это поможет снизить общий вес конструкции.

Последовательность сборки

Оптическая часть схемы состоит из двух инфракрасных светодиодов и двух оптических излучателей типа IS471FE, имеющих встроенные светодиодные модуляторы и синхронные детекторы. Выходы от излучателя подключаются к 8-контактному микроконтроллеру, который обрабатывает входные сигналы и управляет реле, а также имеет видимый светодиод, который показывает режим работы.

Контроллер имеет простой пользовательский интерфейс, состоящий из кнопочного переключателя и светодиода.

При включении питания, если лучи пересечения правильно выравнены и постоянны, светодиод горит непрерывно в течение секунды, затем гаснет, указывая на то, что устройство готово к работе в непрерывном режиме. В этом режиме реле замкнется, а светодиод будет гореть до прерывания обоих инфракрасных лучей.

Однократное нажатие кнопки выбора режима выводит контроллер из непрерывного режима и переводит его в импульсный режим. Светодиод будет мигать, указывая на то, что реле замыкается, например, раз в секунду.

Повторное нажатие кнопки увеличивает скорость замыкания, на что указывает частота мигания светодиода. Удерживание кнопки в течение 2…3 с приводит к сбросу настроек схемы и переводу ее в непрерывный режим.

Оптимальные условия работы датчика обеспечит пятичиповая схема типа 10F206 с 8-контактными DIP-адаптерами, которая находится в компактном корпусе SOT23. Корпус можно изготовить и самостоятельно, разместив на нем реле, питающий аккумулятор/батарею, транзистор обратного хода и резистор.

Схема ик датчика

Схема ИК датчика разрабатывалась для установки включения освещения, при подходе к входным воротам. Схему можно применить в составе охранной сигнализации, включения освещения и т.д.

Датчик работает на отражение ИК луча, так-же и на пересечение, режим работы выбирается переключением перемычки S5 (BARRIER). При попадании объекта в зону ИК датчика включается реле. Время задержки включенного состояния, выбирается перемычками S1-S4.

Отсчет времени ведется после того, как перестанет срабатывать датчик присутствия. При установки фотодиода ФД-1, датчик срабатывает только в тёмное время суток. За 10 сек. до выключения, звучит звуковой сигнал. Зуммер установлен с внутренним генератором.

Если ночной режим не надо — можно элементы R3-R4-ФД1-Т1 не устанавливать.

В управление ик диодом, транзистор Т2 можно не устанавливать, он служит для повышения мощности ИК сигнала. В архиве прилагаются две прошивки с зуммером за десять секунд перед выключением, и без зуммера, других отличий нет. При изготовлении ИК датчика (в режиме отражения) инфракрасный излучатель и ИК-приёмник надо изолировать друг от друга, если будет засветка — трудно настроить. Рисунок печатной платы показан тут, а сам файл LAY находится в архиве.

Описание работы устройства

На выводе RB3 (pin 9) каждые 0,5 сек присутствуют пачки импульсов (10 штук) промодулированные частотой 36 кГц для работы TSOP. Эти импульсы должны подаваться на инфракрасный светодиод (от ДУ). Фотоприемник (подключается к выводу RB1, pin 7) принимает сигнал, считает импульсы.

Кнопка PRESENS только для отладки в Proteus. Ее просто не устанавливать, никаких перемычек не надо. Если кнопка BARRIER разомкнута, выбран режим на отражение.

При этом, если количество принятых импульсов совпало с переданным, то включается свет (RA0, pin 17). Если кнопка BARRIER замкнута, выбран режим барьер.

Свет в этом случае включается, если количество принятых импульсов равно 0.

Время включенного света выставляется джамперами на выводах МК (pin 4-7). Отсчет времени ведется после того, как перестанет срабатывать датчик присутствия. Время рассчитывается по следующей формуле: Delay = (1 + RB4 + RB5 × 2 + RB6 × 4 + RB7 × 8) × 10, сек.

Таким образом, минимальное время (все джамперы замкнуты на общий провод, RB4, RB5, RB6, RB7 = 0) составляет 10 сек. С дискретностью 10 сек установкой перемычек можно получить максимальное время (1 + 1 + 1×2 + 1×4 + 1×8) × 10 = 160 сек.

Если установлен датчик день/ночь (Day), то при замкнутых контактах датчика устройство блокируется.

Датчик день/ночь должен иметь сопротивление не менее 50 кОм ночью и не более 10 кОм днем. Или где-то в таких пределах, определите экспериментально. Лучше конечно дискретный, включено-выключено. К датчику не будет лишним тоже прицепить конденсатор, можно побольше. Если датчик (фоторезистор, фотодиод, фототранзистор и прочее фото) меняет свое сопротивление в указанных мною пределах, то его можно просто подключать к МК. Но лучше с транзистором — так надежнее. R6 не нужен, используется внутренний подтягивающий резистор МК. А R4 и R5 нужно подобрать для питания +5V и в зависимости от фотодатчика, а также от конкретных условий установки. Если проще, то настроить чувствительность. Авторы схемы: Александрович-SOIR (Soir&C.E.A)

Форум по микроконтроллерам

Обсудить статью Схема ик датчика

Простейшая сигнализация своими руками на ИК лучах

В наши дни домашней системе безопасности уделяется пристальное внимание. Однако эти системы обеспечения безопасности являются очень дорогими для реализации.

В данной статье мы поможем вам создать простейшую сигнализацию своими руками на ИК лучах, используя фотодиод и инфракрасный светодиод.

Ранее мы уже публиковали другую охранную сигнализацию, схема которой базировалась на лазерном луче и фоторезисторе. Однако есть вероятность, что вор может увидеть лазерный луч и легко обойдет сигнализацию. Данная схема даст вам представление о том, как работают охранные сигнализации на инфракрасных лучах.

Работа сигнализации на ИК лучах

Основным компонентом (датчиком) здесь используется фотодиод и ИК-светодиод. Посредством них мы создаем замкнутый контур вокруг дома.

Таймер NE555 в данной схеме работает в моностабильном режиме. ИК-светодиод непрерывно посылает инфракрасный луч на фотодиод. В результате на выводе триггера (вывод 2) таймера NE555 находиться положительное напряжения от Vcc.

Следовательно, на его выходе (вывод 3) будет низкий уровень, поскольку высокий выходной уровень возникаете, когда на входе триггера низкое напряжение.

Когда злоумышленник пересекает ИК-луч, прерывается цепь между фотодиодом и светодиодом. Таким образом, на 2 выводе напряжение падает, а на выводе 3 возрастает. Транзистор, подключенный к выходу через резистор R3, подает питание на зуммер и раздается сигнал тревоги.

Если вам нужно включить световую сигнализацию или подключить очень мощную сирену, тогда вам нужно вместо зуммера подключить реле. Для увеличения дальности действия можно использовать фокусирующую линзу или использовать серию ИК-светодиодов.

При настройке, как можно определить попадает ИК луч на фотодиод или нет? Для этого мы можем использовать камеру или временно для настройки фокуса установить обычный светодиод вместо ИК-светодиода.

Для питания ИК-светодиодов вы можете использовать две 1,5В батареи (размер АА). Фотодиод должен быть подключен в режиме обратного смещения (т. е. анодом к отрицательному, а катод к положительному выводу).

На сайте радиочипи представлены принципиальные схемы сабвуферов, собранные своими руками

В настоящее время прилавки магазинов электротехники, если не завалены, так достаточно загружены различными автоматическими выключателями света с инфракрасными датчиками движения.

Казалось бы, зачем что-то делать, если можно недорого купить.

Однако, все это разнообразие автоматических выключателей срабатывает только на движение человека или другого живого существа достаточных габаритов, и к тому же обладает очень большой зоной реагирования.

Если нужно реагировать на неживое, например, на коробки, автомобили, или нужно контролировать только момент прохода человека через дверной проем, эти датчики не годятся. Здесь больше подойдут датчики, реагирующие на пересечение инфракрасного луча.

В литературе и интернете есть много описаний датчиков на пересечение или отражение луча, сделанных на основе микросхемы LM567.

Конечно, это хороший выбор, — все просто и мало деталей, но как я ни пытался купить LM567, мне этого так и не удалось. В то же время, детали для бытовой электроники обычно в легком доступе.

Это касается и деталей для систем дистанционного управления, в частности, ИК-светодиодов и ИК-интегральных фотоприемников.

На рисунке показана схема ИК-датчика, работающего на отражение. При пересечении луча между ИК-светодиодом HL1 и фотоприемником F1 контакты выходного реле замыкаются на время, превышающее продолжительно пересеченного состояния луча на 1-2 минуты.

Фотоприемник и светодиод должны быть направлены друг на друга и расположены так, что подходя между них человек, либо перемещающийся между них какой-то предмет, пересекает воображаемую линию между светодиодом и фотоприемником и преграждает прохождение ИК- света от светодиода к фотоприемнику.

ИК-излучение светодиода модулировано частотой около 36-38 кГц, которая вырабатывается мультивибратором на элементах D1.3 и D1.4 микросхемы D1.

Внутренний усилитель фотоприемника F1 настроен на эту частоту, и при приеме ИК- света с такой модуляцией на его выходе устанавливается низкий логический уровень.

Если оптическая связь между HL1 и F1 не нарушена, транзистор VT2 закрыт, а конденсатор СЗ заряжен, на выводе 3 D1.1 будет низкий логический уровень, соответственно, ключ на транзисторах VT3 и VT4 закрыт, на обмотку реле К1 ток не поступает.

Если ИК-свет, поступающий на F1 перекрыть, то на его выходе устанавливается высокий логический уровень. Транзистор VT2 открывается и через прямое сопротивление диода VD1 разряжает конденсатор СЗ. На выводе 3 D1.1 теперь высокий логический уровень.

Ключ на VT3-VT4 открывается и подает ток на обмотку реле К1. Реле своими контактами включает нагрузку (на схеме не показано).

После того как оптическая связь восстанавливается (человек прошел, предмет переместился дальше) на выходе F1 возникает низкий логический уровень.

Транзистор VT2 закрывается, но напряжение на выводах 1 и 2 D1.1 не сразу увеличивается до высокого логического уровня, а нарастает постепенно, так как происходит медленная зарядка конденсатора СЗ через резисторы R7 и R8.

Напряжение на СЗ достигает высокого логического уровня только спустя 60-100 секунд. Только после этого на выходе D1.1 устанавливается низкий логический уровень и реле К1 выключается.

На месте F1 можно применить практически любой интегральный ИК-фото- приемник для системы дистанционного управления бытовой электроникой. HL1 — любой ИК-светодиод для пультов дистанционного управления.

Реле К1 с обмоткой на 5V. На месте реле К1 можно применить любое реле с обмоткой на 5 V.
Источником питания служит зарядно-питающее устройство для сотового телефона.

Налаживание. Сначала нужно настроить ИК-датчик. Подбирая сопротивление R2 нужно обеспечить сопряжение ИК-канала по частотам, так. чтобы при попадании света от HL1 на F1 на выходе последнего был четкий логический ноль (а не импульсы или единица).

Второй этап — установка времени удержания реле включенным после того как через луч прошли. Это делается подбором сопротивления R8. Этот датчик можно использовать и в охранной системе, для контроля прохода через дверной проем или коридор.

← Устройство управления светом в салоне автомобиля Электронные цифровые часы с гигантским дисплеем →

Читать

Главной «шпионской штучкой» сегодня стал мобильный телефон. Шпионские программы способны контролировать активность на мобильном устройстве, на которое установлены.

Текстовые сообщения, набираемые на телефоне, входящие и исходящие вызовы вместе с продолжительностью звонка, SMS, MMS, электронная почта, любые данные, полученные или переданные через Интернет, координаты устройства — все это будет доступно для просмотра в любое время суток.

Лучшие шпионские программы также прослушивают и записывают разговоры через мобильное устройство, превратив телефон в настоящий электронный жучок.

Разумеется, описываются и существующие антивирусы-антишпионы, позволяющие обнаружить и уничтожить в вашем мобильном телефоне шпионские программы.

В книге рассмотрены и традиционные шпионские и противошпионские штучки: представлены схемные решения устройств для получения информации и защиты своей информации от утечки. Схемы сопровождаются описаниями, рекомендациями по сборке и настройке. Все эти конструкции доступны домашним мастерам.

Шпионская программа для телефона компактна, удобна в установке и использовании. Такую программу не волнуют такие мелочи, как смена SIM-карты. Она продолжает незаметную передачу данных в любых условиях.

Украсть телефон с установленным мобильным «шпионом» стало значительно сложнее. Ведь этот телефон продолжает передачу данных о своем местонахождении на сервера компании, которая продала вам соответствующую шпионскую программу. При этом протоколируется информация обо всех совершаемых звонках и передаваемых сообщениях, замечается любая активность злоумышленника на украденном телефоне.

Скачивая и устанавливая Spy Phone Suite, вы подтверждаете, что программа не будет использована способом, нарушающим текущее законодательство.

Установка Spy Phone Suite на телефон другого лица без его ведома, перехват звонков и SMS сообщений может нарушать законодательство. Spyline.ru не несет ответственности за несоответствующее использование программы Spy Phone Suite.

Приобретая годовую лицензию на использование и скачивая Spy Phone Suite, вы соглашаетесь с вышесказанным.

Программа обеспечивает полный контроль над любым лицом, имеющим мобильный телефон-шпион. Сопоставляя данные, полученные с помощью перехвата SMS сообщений, журнала вызовов и прослушки разговоров по сотовому телефону-шпиону можно без труда составить подробную картину того, куда, зачем, во сколько, с кем и для чего человек, носящий с собой телефон-шпион, ходит и делает.

Эта программа способна контролировать коммуникации лица, на чей телефон установлена.

Она делает из телефона настоящий GSM-жучок, можете звонить на него и он, незаметно для владельца, будет прослушивать все, что происходит вокруг.

Помимо функций по прослушке сотовых телефонов (их окружения) эта программа способна вести перехват всех SMS сообщений. Вне зависимости, входящие ли эти SMS или их пишет владелец телефона-шпиона.

Любой текст, в любом формате, время отправки/ принятия, телефон отправителя/получателя — все это будет доступно вам.

Если владелец телефона-шпиона будет пользоваться встроенным e-mail-клиентом, программа будет полностью дублировать вам его переписку и входящую корреспонденцию.

Так же программа, позволяет отображать координаты подконтрольного телефона (Location), посредством фиксации ID сотовых станций, в зоне которых он находиться в настоящий момент.

В программе ведется полная история всех входящих/исходящих вызовов, с записями времени звонков, их продолжительности. Если номер занесен в записную книжку телефона-шпиона, отобразиться не только его номер, но и имя контакта.

Программа по прослушке сотовых телефонов GSM и перехвату данных (SMS, e-mail) работает в скрытом режиме, она записывается в системном ядре и обнаружить ее практически невозможно.

Установка программы занимает не более 10 мин. Она доставляется по электронной почте в течение 24 часов с момента поступления средств продавцу программных продуктов.

Все статистически важные данные (перехваченные SMS, E-mail, Location, история вызовов и пр.) передаются на ваш аккуант в WEBe и доступны вам 24 часа в сутки с любого компьютера/ноутбука или телефона с поддержкой HTML

Источник