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:

Определена масса света 09.09.2024

Вопрос о том, имеет ли свет массу, давно занимает умы ученых. Если бы оказалось, что фотон, частица света, действительно обладает ненулевой массой, это перевернуло бы наше понимание Вселенной и основополагающих законов физики. Недавнее исследование, проведенное командой ученых из Сычуаньского университета науки и техники, Китайской академии наук и Нанкинского университета, сделало значительный шаг в этом направлении, установив новый предел для возможной массы фотона. Исследование основывалось на анализе данных, собранных с помощью массива синхронизации пульсаров Паркса, а также на наблюдениях быстрых радиовсплесков - загадочных и мощных сигналов, исходящих из далеких галактик. Пульсары, являющиеся нейтронными звездами, испускающими регулярные пульсирующие лучи радиоволн, и радиовсплески, наблюдаемые в межгалактическом пространстве, предоставляют уникальные возможности для исследования природы света. Основное внимание в исследовании было уделено так называемой мере дисперсии - хар ...>>

Плазма способна изменять магнитные поля 09.09.2024

Взаимодействие плазмы с магнитными полями остается одной из ключевых загадок как в астрофизике, так и в разработке термоядерных реакторов. Плазма, состоящая из заряженных частиц, играет важную роль во многих космических и лабораторных процессах. От взаимодействия плазмы с магнитными полями зависит многое - от поведения звезд до перспектив создания устойчивой термоядерной энергии на Земле. Новое открытие ученых из Принстонской лаборатории физики плазмы в США обещает изменить наше понимание этих сложных процессов. Исследователи разработали инновационный метод, позволяющий с беспрецедентной точностью зафиксировать, как плазма взаимодействует с магнитными полями. С помощью протонной радиографии они смогли визуализировать эти взаимодействия, что ранее было недоступно. Процесс начинается с создания плазмы, которую получают, направляя мощный лазер на небольшой пластиковый диск. Одновременно создаются протоны - частицы, которые физики использовали в качестве диагностического инструмента. ...>>

Мужчины вредят природе больше женщин 08.09.2024

Вопрос о том, кто больше вредит окружающей среде - мужчины или женщины, оказался в центре внимания после публикации нового исследования шведских ученых. Результаты исследования показывают, что мужчины, по сравнению с женщинами, способствуют большему выбросу вредных веществ в атмосферу. Причем это связано не с профессиональной деятельностью или владением предприятиями, а с различиями в потребительском поведении. Исследование выявило, что мужчины тратят на 16% больше средств на товары и услуги, которые оказывают значительное негативное воздействие на окружающую среду. В первую очередь речь идет о продуктах, производство и использование которых сопровождается повышенным уровнем выбросов парниковых газов, способствующих глобальному потеплению. Хотя женщины расходуют сопоставимое количество денег, они выбирают товары и услуги, менее вредные для экологии. Наиболее заметная разница была обнаружена в расходах на автомобильное топливо. Мужчины значительно чаще покупают бензин и дизельное ...>>

Случайная новость из Архива Новая роль ДНК 14.12.2009 Как показали биологи из университета Мюнхена (Германия), ядра светочувствительных клеток - палочек в сетчатке глаз ночных животных служат собирательными линзами. Это явление обнаружено у двух десятков видов животных, активных преимущественно ночью, - кошек, мышей, крыс, летучих мышей, лемуров, хорьков, опоссумов, ежей. Светопреломляющим элементом служит ДНК, собранная у ночных животных в центре шарообразного ядра, концентрирующая свет и тем увеличивающая чувствительность глаза. У дневных животных ДНК палочки рассеяна тонким слоем вдоль оболочки ядра.

Другие интересные новости:

▪ Стандарт DisplayPort 1.3 с пропускной способностью 32,4 Гбит/с

▪ Робот-кузнечик

▪ Синхронизация часов по космическим лучам

▪ О пользе шоколада

▪ Ветрогенератор Siemens Gamesa выработал 359 МВтч за сутки

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовые электроприборы. Подборка статей

▪ статья Соединение нескольких AVI файлов. Искусство видео

▪ статья Как распределяются обязанности в муравьиной семье? Подробный ответ

▪ статья Купена душистая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Золотисто-желтая протрава для латунных вещей. Простые рецепты и советы

▪ статья Электроустановки во взрывоопасных зонах. Электрические машины. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024