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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Массовое производство биопроцессоров 28.02.2016 Биопроцессор - это SiP, способная, при наличии у устройства соответствующих датчиков, обеспечить измерения различных показателей жизнедеятельности владельца (ЭКГ, КГР, температура тела и так далее). Корейский гигант опубликовал официальный пресс-релиз, посвященный этой разработке. Компания сообщает, что этот самый Bio-Processor, скрывающийся за каталожным номером S3FBP5A, уже запущен в производство. Новая SiP содержит аналоговый интерфейс (AFE), микроконтроллер на основе процессорного ядра Cortex-M4, интегральную схему контроля питания (PMIC), цифровой сигнальный процессор (DSP) и флэш-память eFlash объемом 512 кБ. Все это позволяет решению обрабатывать сигналы с датчиков, не требуя внешних блоков обработки для каждого из них. Правда, некоторые источники почему-то утверждают, что Bio-Processor способен отслеживать упомянутые выше показатели владельца без датчиков вовсе, но это, конечно, не так. Благодаря интеграции множества блоков, разработка Samsung занимает в четыре раза меньше места, нежели распространенные ныне комбинированные решения, способные выполнять тот же круг задач. Также из пресс-релиза можно узнать точный список возможностей SiP. Итак, биопроцессор умеет измерять и фиксировать биоэлектрический импеданс, фотоплетизмограмму, электрокардиограмму, температуру кожи и кожно-гальванические реакции. В свою очередь, эти данные позволяют вычислить массовую долю жира в организме, определить ЧСС и указать уровень стресса. В готовых устройствах разработка Samsung появится в первой половине уже нынешнего года.

Другие интересные новости:

▪ Антирекорд выбросов углекислого газ

▪ Китайские очки дополненной реальности

▪ Рабочая станция 3DBOXX 4170 Xtreme

▪ Самоуправляемый погрузчик Seegrid GP8 Series

▪ Сетчатка из стволовых клеток

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Жизнь замечательных физиков. Подборка статей

▪ статья Кого Юпитер хочет погубить, того лишает разума. Крылатое выражение

▪ статья Каким по счету был на самом деле шведский король Карл XII? Подробный ответ

▪ статья Волчеягодник обыкновенный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Инвертирующий линейный усилитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Схема, распиновка (распайка) кабеля Siemens S25/C35/S35 (max3232). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026