Бесконтактный выключатель на основе PIR-модуля. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки

 Комментарии к статье

Светодиодные источники света - лампы, ленты - широко используются сегодня для освещения интерьеров. И хотя их мощность исчисляется единицами ватт, суммарная мощность всех осветительных приборов, установленных даже в пределах одной комнаты, может быть значительной. Разумеется, оставлять включенным освещение в помещении, где нет людей, - нерационально. Такая привычка приведет к дополнительным расходам при оплате счетов за электричество.

В последнее время появились бесконтактные выключатели на основе так называемых PIR-сенсоров, которые реагируют на присутствие людей. Этими выключателями комплектуются, например, уличные прожекторы, которые размещают перед входной дверью дачного дома. Сенсоры реагируют на инфракрасное излучение человека или группы людей, появившихся в их "поле зрения", и включают освещение. PIR-модули можно приобрести в магазинах для радиолюбителей или в интернет-магазинах как отдельно, так и в составе различных электронных конструкторов. Фактически PIR-модуль представляет собой функционально законченную конструкцию. Чтобы управлять освещением в зависимости от того, есть в помещении люди или нет, его достаточно дополнить лишь несколькими внешними компонентами.

Внешний вид одного из PIR-модулей - HC-SR501 - представлен на рис. 1. С одной стороны платы находятся электронные компоненты, включая микроконтроллер, с другой - под пластмассовой линзой Френеля - сам PIR-детектор. Встроенный интегральный стабилизатор позволяет питать модуль постоянным напряжением от 5 до 15 В. Режим работы задают переключателем, установленным в правом верхнем углу модуля, два подстроечных резистора позволяют регулировать его чувствительность (от 1 до 6...8 м) и время задержки отключения при отсутствии сигнала PIR-сенсора (от 1 до 5 мин). Внизу (по рис. 1) расположены три штыревых контакта для подключения питания и управляемого устройства. Обозначения этих контактов можно увидеть только на противоположной стороне платы, сняв линзу Френеля. Управляющий сигнал на выходе модуля принимает два значения: 0 В, если PIR-сенсор не обнаруживает движения, и 3,3 В, когда перед PIR-сенсором появляются люди.

Рис. 1. Внешний вид PIR-модуля - HC-SR501

Небольшой выходной ток (менее 5 мА) и малое напряжение (всего 3,3 В) на выходе модуля не позволяют подключить непосредственно к нему исполнительное реле. Однако если для питания светодиодных осветительных приборов использовать импульсный блок питания от персонального компьютера, потребуется один-единственный элемент - оптрон - для создания автоматической системы управления освещением! Правда, такая система при обнаружении движения будет включать освещение независимо от того, день или ночь за окном.

Причина в том, что в модуле отсутствует датчик освещенности - фоторезистор, хотя печатные площадки для его подключения предусмотрены (они расположены чуть выше и левее уже упоминавшихся штырей для подводки питания и снятия выходного сигнала). Проблему легко решить, припаяв к этим площадкам два штыря подходящих размеров (они сопровождены на рис. 1 надписью "Штыри для подключения к фоторезистору").

Схема автоматического бесконтактного выключателя освещения на основе доработанного PIR-модуля представлена на рис. 2. Здесь U1 - блок питания компьютера форм-фактора ATX, B1 - PIR-модуль, EL1-EL3 и EL4 - питаемые от U1 светодиодные светильники, R1 - фоторезистор, R2 и R3 - токоограничивающие резисторы светильников. Высокий логический уровень, возникающий на выходе модуля при обнаружении движения инфракрасного источника излучения, поступает на излучающий диод оптрона U2. В результате открывается транзистор оптопары, замыкая вход PS-ON блока питания U1 на общий провод, и тот включается, зажигая подключенные к нему светильники.

Рис. 2. Схема автоматического бесконтактного выключателя освещения на основе доработанного PIR-модуля

Монтаж устройства может быть навесным, тем более что фоторезистор необходимо вынести за пределы помещения, где установлен PIR-модуль, иначе он перейдет в триггерный режим, поочередно включая и выключая освещение. Сделать конструкцию более компактной и надежной можно, разместив все компоненты (кроме фоторезистора) на плате-переходнике. Чертеж возможного варианта такой платы представлен на рис. 3.

Рис. 3. Чертеж платы

Для подключения PIR-модуля и кабеля связи с фоторезистором на плате установлены гнезда, вырезанные из 40-контактной розетки с шагом 2,5 мм. Они достаточно надежно фиксируют модуль на плате, и дополнительное крепление не требуется. Для соединения с блоком питания использована 20-гнездная розетка от старой компьютерной системной платы. Вместо оптрона EL817 можно применить любой транзисторный оптрон с близкими техническими характеристиками (например, серии PC817). Следует, однако, иметь в виду, что корпус, число и назначение выводов у них могут быть иными, чем у EL817, поэтому, возможно, потребуется коррекция чертежа платы. В качестве фотодатчика применен фоторезистор GL5516 китайского производства (темновое сопротивление - 0,5 МОм, сопротивление при освещенности 10 лк - 5...10 кОм).

Если PIR-модуль будет использоваться в качестве выключателя, перемычку на его плате необходимо установить в верхнее (по рис. 1) положение. Тогда контроллер модуля будет выдерживать временной интервал, выставленный подстроечным резистором. При установке перемычки в нижнее положение модуль будет отключаться сразу же, как только исчезнет сигнал от PIR-детектора. Этот режим используют в системах фото-, видеонаблюдения.

Автор: И. Цаплин

Смотрите другие статьи раздела Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Биотехнологии утилизации для выращивания пищи на Марсе 24.02.2026

В условиях дальних космических экспедиций каждая капля воды, каждый грамм пищи и каждый атом питательных веществ становятся бесценными. Для будущих колоний на Марсе ученые ищут решения, которые позволят минимизировать зависимость от поставок с Земли и создать автономные системы жизнеобеспечения. Одним из таких подходов становится переработка органических отходов для выращивания пищи прямо на планете. Идея основана на создании замкнутых биологических систем, где все используется повторно. Исследователи называют их "биорегенеративными системами жизнеобеспечения". Эти технологии объединяют знания микробиологии, агрономии и инженерии и позволяют превращать отходы человека в полезные ресурсы, включая удобрения для растений. Ключевой метод - анаэробное сбраживание, при котором органические отходы разлагаются без доступа кислорода. В ходе этого процесса образуются питательные соединения, которые затем можно использовать для обогащения почвы или реголита - рыхлого слоя пыли и обломков по ...>>

Нобелевская разработка собирает питьевую воду прямо из воздуха 24.02.2026

Доступ к чистой воде остается одной из самых острых проблем на планете, особенно в районах, подверженных ураганам, засухам и разрушению инфраструктуры. Современные технологии ищут пути решения этой задачи, и один из прорывов предложил нобелевский лауреат по химии 2025 года, профессор Омар Яги, разработав устройство, способное извлекать воду из сухого воздуха. Технология Яги основана на принципах ретикулярной химии, позволяющей создавать молекулярные материалы, которые эффективно улавливают влагу из атмосферы и конденсируют ее даже в условиях экстремальной сухости и пустынного климата. Такие установки могут обеспечивать автономный доступ к питьевой воде там, где централизованные системы водоснабжения недоступны или полностью разрушены. Компания Atoco, выпускающая эти устройства, сообщает, что они имеют размеры, сопоставимые с 20-футовым морским контейнером, и работают исключительно на низкопотенциальной тепловой энергии окружающей среды. Каждое устройство способно производить до 1 ...>>

Hyperloop готовится к запуску 23.02.2026

Современные транспортные системы сталкиваются с ограничениями скорости и комфорта, особенно на длинных межгородских маршрутах. В Европе активно исследуют технологию Hyperloop - инновационный способ перемещения пассажиров, который потенциально способен сократить время поездки между крупными городами до считанных минут и значительно изменить представление о путешествиях. Технология Hyperloop предполагает движение пассажирских капсул внутри герметичных труб, из которых частично откачан воздух. Такая конструкция снижает аэродинамическое сопротивление и позволяет теоретически развивать скорость более 900 км/ч. Если идея будет реализована, расстояния, которые сегодня преодолеваются за несколько часов, можно будет проходить за десятки минут. Инженеры прогнозируют, что маршрут между London и Paris потенциально можно будет пройти менее чем за полчаса, а поездки в Brussels или Amsterdam займут около 20-22 минут. Путь до Berlin при этом может составлять примерно один час, что существенно ус ...>>

Случайная новость из Архива Мыши и лечение заикания 22.04.2016 Ученые из университета Вашингтона в Сент-Луисе (США) под руководством нейробиолога Терры Барнс (Terra Barnes) вывели генетически модифицированных мышей, которые "заикаются" во время писка. Они могут стать полезной моделью, с помощью которой можно изучать причины заикания у людей. Лабораторные грызуны также могут пролить свет на то, какие мутации в гене Gnptab может вызывать расстройства речи. Заикание - наиболее распространенное расстройство речи у людей во всем мире. В одних только Соединенных Штатах этим недугом страдает каждый сотый человек. Тем не менее, причины, которые его вызывают, до сих пор недостаточно изучены. Несколько лет назад ученые обнаружили, что заикающиеся люди зачастую имеют мутации в гене, называемом Gnptab. Этот ген отвечает за выработку белка, который регулирует выработку ферментов, расщепляющих отходы жизнедеятельности в клетках и перерабатывающих старые клеточные механизмы. Мутации других генов в этой системе, как известно, приводят к тяжелым заболеваниям, например, синдрому Тея-Сакса. Для того, чтобы разобраться, какие именно мутации в Gnptab приводят к заиканию, исследователи вывели популяцию мышей, с изменениями в этом участке генома. Ученые также разработали специальную компьютерную программу, определяющую наличие заикания. Она показала, что у мышей с мутациями в участке Gnptab периоды вокализации были редки, а паузы - длиннее, чем у нормальных мышей. Тем не менее, на физическом и когнитивном уровнях мыши с "заиканием" ничем не отличались от своих здоровых собратьев. "Теперь мы можем попытаться определить, какой именно участок мозга влияет на процесс заикания", - сказал Терра Барнс.

Другие интересные новости:

▪ Автомобильный GPS-навигатор Garmin nuviCam LMTHD

▪ Программируемый процессор на базе молекул ДНК

▪ Тонкая гибкая батарея NEC заряжается за 30 секунд

▪ Наука гладить кошку

▪ Увеличена эффективность взрывчатки

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сборка кубика Рубика. Подборка статей

▪ статья Гордиев узел. Крылатое выражение

▪ статья Как произошли шахматы? Подробный ответ

▪ статья Фундук. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Усилитель на микросхеме TDA7241, 20 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Передатчик для Незабудки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026