Автомат управления лестничным освещением с датчиком движения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Устройства, управляющие освещением лестницы в доме, не новы и многократно описаны в литературе и Интернете. Автор предлагает свой вариант на базе готового модуля HC-SR501 с пироэлектрическим датчиком движения.

Интернете достаточно сведений о его характеристиках, причем зачастую довольно противоречивых. Ввиду этого для получения правдоподобных сведений о возможностях модуля его характеристики пришлось перепроверять частично опытным путем, частично - путем анализа схемы. В результате автор пришел к следующим значениям (правда, их с уверенностью можно отнести лишь к одному экземпляру модуля, подвергнутому испытаниям):

• Параметры зоны обнаружения пределы регулировки дальности, м .......3...8
• телесный угол, град.......140
• Режимы срабатывания ...... одиночное, циклическое "Мертвое" время между сигналами тревоги, с .......2...2,5
• Пределы регулировки времени удержания сигнала тревоги, с .......5...250
• Уровни сигнала тревоги, В активный ....... 3
• пассивный ....... 0
• Напряжение питания, В.......4,5...12
• Собственный ток потребления, мА .......0,06

Модуль имеет "ночной" режим работы, но для этого требуется установить в него фоторезистор.

В Интернете можно встретить информацию о работоспособности модуля HC-SR501 при напряжении питания 20...30 В. Это не соответствует действительности, так как на его входе питания установлен оксидный конденсатор с номинальным напряжением 16 В. Поэтому разумно питать его напряжением не более 12 В.

Примененная в модуле микросхема формирует на своем выходе сигнал тревоги в уровнях трехвольтной логики. Но между ее выходом и выходным контактом OUT модуля включен резистор сопротивлением 1,5 кОм, поэтому нагрузочная способность модуля очень невелика.

В режиме одиночного срабатывания после первого обнаружения движущегося в чувствительной зоне предмета логический уровень напряжения на выходе модуля становится высоким и остается таким на 5...250 с (время удержания устанавливают при налаживании), другие возможные в этот период обнаружения игнорируются. По истечении времени удержания уровень выходного сигнала возвращается к низкому, но следующее обнаружение становится возможным лишь после восстановления свойств датчика (это время называют "мертвым").

В режиме циклического срабатывания после первого обнаружения движения на выходе модуля также устанавливается высокий уровень на время удержания, однако дальнейшие срабатывания, произошедшие до истечения этого времени, начинают его отсчет заново. В результате уровень на выходе остается высоким до тех пор, пока длительность паузы между последовательными обнаружениями движения не превысит время удержания.

На фотоснимках модуля, которые можно найти в Интернете, видна перемычка "MD", переставляя которую переключают режимы срабатывания. Однако в модуле, который имеется у автора, лишь обозначено место для ее установки, а печатные проводники разведены так, что модуль всегда работает в режиме циклического срабатывания.

Рис. 1. Датчик движения

Под "ночным" режимом работы подразумевается блокировка срабатывания модуля в светлое время суток. Эта полезная функция позволяет экономить как электроэнергию, так и ресурс источников света. Для ее реализации в отверстия, помеченные на плате модуля как "RL" (рис. 2), необходимо впаять фоторезистор. Никаких данных о его характеристиках и особенностях режима автору найти не удалось, однако установка фоторезистора GL5516 с темновым сопротивлением около 500 кОм дала вполне удовлетворительный результат. Срабатывать в светлое время суток модуль перестал, поэтому дальнейшие исследования в этом направлении не проводились.

Рис. 2. Плата модуля

Модуль HC-SR501 значительно облегчил создание автомата управления лестничным освещением. К нему пришлось добавить лишь коммутатор источника света и узел питания. Коммутатор было решено построить на симисторе, что сделало устройство более компактным, надежным и бесшумным по сравнению с электромагнитным реле. Учитывая, что собственное потребление тока таким устройством невелико, для узла питания была выбрана бестрансформаторная схема. Это позволило уменьшить общие размеры устройства, принципиальная схема которого показана на рис. 3. Оно питается от сети 230 В, 50 Гц, потребляя в основном реактивную, не учитываемую бытовыми счетчиками, мощность около 5 В-А, и способно коммутировать лампы общей мощностью до 200 Вт.

Рис. 3. Принципиальная схема устройства

Бестрансформаторный узел питания (C2, VD1, VD2, с1) формирует постоянное напряжение 5 В. Коммутатор осветительных ламп построен на симисторе VS1, управляемом симисторным оптроном Ul. Оптроном в свою очередь управляет выходной сигнал модуля HC-SR501. Но управлять оптроном непосредственно модуль не может, поскольку минимальный ток излучающего диода оптрона, при котором открывается его фотосимистор, - 5 мА, а нагрузочная способность выхода модуля существенно ниже. Поэтому излучающий диод подключен к модулю через эмиттерный повторитель на транзисторе VT1, который обеспечивает необходимое усиление тока.

Примененный в качестве VS1 симистор BTA08-800 может коммутировать значительно более мощную цепь, чем указано выше. Но для этого его пришлось бы установить на теплоотвод, места для которого в авторском варианте конструкции не предусмотрено ввиду ограниченных размеров корпуса.

Все детали автомата, за исключением модуля HC-SR501, размещены на печатной плате размерами 58x28 мм (рис. 4), с которой модуль соединен тремя проводами. Плата рассчитана на установку резисторов для поверхностного монтажа типоразмера 1206. Остальные детали - в обычном исполнении. Оксидный конденсатор C1 "уложен" на плату и приклеен к ней. Конденсатор C2 - К73-17 с номинальным постоянным напряжением 630 В или аналогичный импортный. Трехконтактная винтовая колодка Х11 для подключения питающей сети и светильника EL1 - DG301 -5.0-03P-12. Все устройство, внешний вид которого показан на рис. 5, помещено в стандартный корпус G515B размерами 66x66x30 мм.

Рис. 4. Печатная плата

Рис. 5. Внешний вид устройства

Для реализации "ночного режима" (если он необходим) снимите с платы модуля линзу Френеля (сделать это очень легко), вставьте в отверстия "RL" выводы фоторезистора и припаяйте их, после чего установите линзу Френеля обратно. Но впаивать фоторезистор следует только после завершения налаживания и регулировки устройства, в противном случае проводить эти операции придется в темноте, что очень неудобно.

Поскольку все элементы описанного устройства находятся под напряжением питающей сети, работая с ним при открытом корпусе, следует соблюдать правила электробезопасности.

Первое включение устройства целесообразно проводить без модуля HC-SR501, что позволит уберечь этот модуль от повреждения в случае неправильной работы узла питания. Включив устройство в сеть, прежде всего проверьте напряжение на конденсаторе C1, которое должно находиться в пределах 5,1±0,3 В. Через 20...30 с отключите устройство от сети и оцените температуру корпуса стабилитрона VD2. Он может быть чуть теплым. Сильный нагрев корпуса стабилитрона свидетельствует о неправильном выборе емкости или неисправности конденсатора C2.

Далее подключите к контактам 1 и 3 колодки XT1 лампу накаливания на 230 В. Включите устройство в сеть и подождите 20...40 с завершения переходных процессов в модуле (в это время лампа может иногда зажигаться). Затем внесите движущийся объект в зону чувствительности модуля, например, просто взмахните вблизи него рукой - лампа должна включиться. Если так и произошло, все работает нормально. Если нет, причинами могут быть:

- недостаточный для открывания фотосимистора оптрона U1 ток его излучающего диода. Он должен быть не менее7...8 мА и может быть установлен подборкой резистора R1;
- неисправности деталей или ошибки монтажа.

Закончив проверку, подстроечными резисторами модуля HC-SR501 установите требуемые дальность обнаружения (правым, согласно рис. 2) и время удержания сигнала тревоги (левым, согласно рис. 2). Рекомендуется регулировать дальность обнаружения, установив устройство на место его постоянного расположения, чтобы учесть возможное влияние окружающих предметов на его работу. По завершении регулировки в модуль HC-SR501 при необходимости установите фоторезистор, обеспечивающий его работу в "ночном" режиме.

Файл печатной платы в формате Sprint Layout 5.0: ftp://ftp.radio.ru/pub/2017/01/stairs.zip.

Автор: А. Савченко

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Ультрабук-гибрид Toshiba Portege Z10T 27.04.2013 Компания Toshiba официально анонсировала ультрабук Portege Z10T с отсоединяемым дисплеем. Предварительную информацию об этом устройстве и его фотографии мы публиковали две недели назад. Тогда он "засветился" на Intel Developers Forum, проходившем в Китае. Portege Z10T - первый гибридный ультрабук в линейке Toshiba, который можно использовать как планшет. Компания позиционирует его, прежде всего, как бизнес-решение и будет продавать с предустановленной операционной системой Windows 8 Professional. Основные спецификации устройства включают мультисенсорный 11,6-дюймовый дисплей с разрешением 1920х1080 пикселей, процессоры Intel (вероятно, речь идет о чипах Intel Core i3-3229Y, i5-3339Y, i5-3439Y и i7-3689Y), SSD-накопитель вместо традиционного жесткого диска и модули беспроводной связи Wi-Fi 802.11 a/b/g/n, Bluetooth 4.0 и UMTS/LTE. В наиболее дорогих модификациях Toshiba Portege Z10T поддерживает технологию Intel Wireless Display (WiDi), предполагающую беспроводную трансляцию изображения и звука на телевизор. Из проводных интерфейсов на планшете присутствуют разъемы USB 3.0 и micro-HDMI, а также слот micorSD. Кроме того, на отсоединяемой клавиатуре пользователь найдет порты USB 2.0, HDMI, VGA-выход и гнездо Gigabit Ethernet. Габариты новинки равны 299x220,5x16,9 мм, при этом производитель не уточняет, будет ли в клавиатуру встроен дополнительный аккумулятор. Продажи Toshiba Portege Z10T начнутся во втором квартале 2013 года, однако его цена пока не определена.

Другие интересные новости:

▪ Смартфон Vivo с ОЗУ 6 ГБ

▪ В 80 лет старость только начинается

▪ Хвост для пловца

▪ Информационный двигатель

▪ Селекция пшеницы привела к снижению ее устойчивости

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Гражданская радиосвязь. Подборка статей

▪ статья Все равны, но некоторые равны более других. Крылатое выражение

▪ статья Где живут акулы? Подробный ответ

▪ статья Шиповник коричный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Переговорное устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Послушное и непослушное яйцо. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025