Инфракрасный датчик движения, PIR-sensor


RIR_SENSOR_01Домашняя автоматика предполагает наличие датчиков движения, которые способны контролировать движения человека. Самым простым и доступным устройством позволяющие контролировать изменения ИК-излучения, это ПИР-сенсоры. На текущий момент доступны не дорогие модели D203B, D204B, D205B. Все они позволяют изготавливать недорогие и простые устройства контроля движения человека. Эти датчики изготавливаются в металлических корпусах. Датчики в основном различаются по чувствительности, а конструктивно по размеру светочувствительного окна. 

Был спроектирован компактный датчик, для непосредственного управления низковольтной нагрузкой от 12 до 24 вольт и током нагрузки до 3 Ампер (ток зависит от МОП-ключа).


Схема датчика.

RIR_SENSOR_02

Схема сконструирован с избыточностью, что позволяет создавать разнообразные устройства. Усилитель сигнала собран на двух ОУ МСР601. Логика работы датчика возложена на PIC-контроллер, в качества контроллера выбран PIC10F222. На плате можно разместить два МОП-ключа, которые на прямую позволяет подключать низковольтную нагрузку от 1 до 3 Ампер. Предусмотрено установка светодиодного индикатора для контроля работы датчика. А также разъём для внутрисхемного программирования контроллера, что упрощает программирование и модернизацию датчика (если необходимо сменить логику работы). Для расширения настроек можно ввести потенциометр, которым в зависимости от функций можно настраивать чувствительность или длительность формирования выходного управляющего импульса.

Рассматриваемый проект предназначен для создания датчиков движения которые управляют освещением непосредственно с нагрузкой на светодиодные ленточки. Такие датчики можно установить в шкафах, на книжных полках, подсветка столов при наличии человека в зоне контроля датчика, он будет автоматически включать свет.


Схема датчика примененная в проекте.

RIR_SENSOR_03


Список деталей необходимый для изготовления датчика.

Наименование Типоразмер Тип Количество Примечание
PIR-сенсор   D203B 1 шт PIR1 (D204B, D205B)
Операционный усилитель SOT23-5 MCP601 2 шт A1,A2
PIC-контроллер SOT23-6 PIC10F222 1 шт PIC1
Стабилизатор SOT23-5 MCP1804T-5002I/OT 1 шт ST1
Резистор 0805 10 к 6 шт R2, R4, R5, R6, R7, R10
Резистор 0805 100 к 1 шт R1
Резистор 0805 1 мОм 2 шт R3, R8
Резистор 0805 1 к 1 шт R11
Резистор 0805 22 ом 1 шт R14
Диодная сборка SOT23 BAV70 1 шт D1
Линза    S9001 1 шт  
Транзистор полевой SOT23 IRLML2502TR 1 шт V1
Конденсаторы 0805 0,1 мкф х 25 в 4 шт C1, C2, C4, C8
Конденсаторы 0805 1.0 мкф х 25 в 2 шт C9, C11
Конденсаторы танталовые А 10,0 х 10 в 4 шт C4, C5, C6, C3 (возможна замена на керамические типоразмер 1206)
Печатная плата    ch-c0060pcb 1 шт  
Светодиод 0805  LTST-C170TBKT 1 шт LD1
Корпус     1 шт  
Соединитель    NXW-05K, NXG-05 1 шт CON2

Монтажная схема платы.

верх платы

RIR_SENSOR_04

низ платы

RIR_SENSOR_05

Описание работы схемы.

Схема представляет собой обычный усилитель на двух ОУ. Их задача усилить переменную составляющую от PIR-сенсора. Далее сигнал поступает на вход АЦП PIC-контроллера, функцией которого это логическая обработка сигнала. К пик контроллеру подключены МОП-ключи, их функция управления силовой нагрузкой. В качестве нагрузки предполагается использовать светодиодные ленточки с током до 3А. В нашем варианте установлен транзистор с рабочим током 1А для него можно подключить ленточку (при 60 led на метр) длиной более 2 метров, что вполне достаточно для различных устройств дополнительного освещения.

RIR_SENSOR_06

Если необходимо управление мощными светодиодами, то датчик движения легко стыкуется с драйверами тока описанных в предыдущей статье Стабилизатор тока на SN3350.

RIR_SENSOR_08

Контакт “управление” подключается к выводу нагрузка датчика движения.

Датчики движения можно использовать в системе охраны, подключив их к устройству контроля по логическому ИЛИ.

 RIR_SENSOR_09


Программное обеспечение.

Само собой разумеется, что для разных приложений у датчиков должны быть разные функции и разная чувствительность на объекты. Для систем управления освещением, нет необходимости в “дикой” чувствительности. Если вы сделали освещение для книжных полок то вам не нужно, чтобы включалась подсветка, когда вы только входите в квартиру, вам необходимо чтобы она включалась когда вы протягиваете руку книгам и не более. А если это охранная система, то желательно, чтобы она имела максимальную чувствительность на любые изменения инфракрасного излучения человека.

Забегу в перед и скажу, датчик обладает “дикой” чувствительностью, даже со стандартной линзой 8 мм. Вся задача будет сводиться, чтобы её уменьшить программными средствами.


Сама программа и её работа.

Для измерение величины сигнала используем стандартную конструкцию

после этого сигнал надо “отфильтровать” для этого применим

чтобы убрать “дрожание сигнала” применим “накапливающий интегратор”

а для управления нагрузкой применим обычную схему


Прошивка Для Датчика Освещения 

Значок

Инфракрасный датчик движения, PIR-sensor - Прошивка для датчика освещения. 0.39 KB 890 downloads

Инфракрасный датчик движения, PIR-sensor - Прошивка...
Прошивка Для Управления Драйвером Мощных Светодиодов  
Прошивка Для Охранных Систем  
Значок

Инфракрасный датчик движения, PIR-sensor - Прошивка для охранных систем. 0.39 KB 774 downloads

Инфракрасный датчик движения, PIR-sensor - Прошивка...
PIR-Sensor, Проект  
Значок

Инфракрасный датчик движения, PIR-sensor - PIR-sensor, проект. 5.96 KB 904 downloads

Проект OpenVoron (ЧП Ворон, ЧП Магетэкс) Логика работы...
Инфракрасный датчик движения, PIR-sensor – прошивка для датчика движения итоговая версия
Значок

Инфракрасный датчик движения, PIR-sensor - итоговая версия 0.67 KB 779 downloads

Инфракрасный датчик движения, PIR-sensor - прошивка...



Это может быть интересно


  • REFERENCE CLOCK OUTPUT MODULEREFERENCE CLOCK OUTPUT MODULE
    REFERENCE CLOCK OUTPUT MODULE Модуль формирования опорного тактового сигнала Модуль опорного тактового сигнала обеспечивает возможность посылать сигнал синхронизации на тактовый опорный выходной контакт или контакты (CLKR) в зависимости от конфигурации выводов …
  • Toyota Auto Fader – Модуль включения усилителяToyota Auto Fader – Модуль включения усилителя
    Toyota Auto Fader – Модуль включения усилителя. Часто автолюбители прибегают к замене штатного головного устройства на универсальное мультимедийное, в котором значительно расширены функциональные возможности. Если возникает желание оставить в работе …
  • Сумеречное релеСумеречное реле
    Реле управления освещением, датчик день-ночь – одним словом фотореле для управления освещением или формирования сигнала для системы умный дом о понижении или повышении освещенности относительно заданного уровня. Реле выполнено по классической схеме, конденсаторный блок питания, от сети переменного тока 220 вольт. …
  • Простой оптический сенсор приближенияПростой оптический сенсор приближения
    Оптический сенсор, назначение оптический концевик, для автоматики, бесконтактный выключатель с функцией автоматического отключения...
  • Проблемы классической светомузыкиПроблемы классической светомузыки
    Светомузыка – что это такое? Определение: Светомузыка  (жаргонное: цветомузыка)  — вид искусства, основанный на способности человека ассоциировать звуковые ощущения со световыми восприятиями. Такое явление в неврологии получило название – синестезии. …
  • HVLD модуль на примере PIC24FJ128GA204HVLD модуль на примере PIC24FJ128GA204
    HVLD модуль представляет собой простое устройство, для контроля напряжения питания микроконтроллера или внешнего напряжения (через делитель). Его задача при “выходе” напряжения за заданные пределы сформировать сообщение микроконтроллеру, что необходимо выполнить …
  • USB K-L-line адаптерUSB K-L-line адаптер
    USB K-L-line адаптер предназначен для связи персонального компьютера с диагностической шиной автомобиля – интерфейс ISO-9141. Этот проект предназначен для сборки недорого устройства с использованием специально для этой цели разработанной печатной …
  • MPLAB® Harmony – или как это просто! Часть 4.MPLAB® Harmony – или как это просто! Часть 4.
    Часть четвертая – это может показаться немного сложно. Структура проекта. Для облегчения конфигурирования проекты MPLAB Harmony обычно структурированы таким образом, чтобы изолировать код, необходимый для настройки «системы», от кода библиотеки …
  • PIC18 – System ArbitrationPIC18 – System Arbitration
    Системный арбитр. Разрешает доступ к памяти между выборами уровнями системы (т.е. Main, Interrupt Service Routine) и выбором периферийных устройств (т.е. DMA и Scanner) на основе назначенных пользователем приоритетов. Каждый из уровней …
  • Ultrasonic Level Meters – ULM –53LUltrasonic Level Meters – ULM –53L
    Измерение расстояния при помощи ультра звукового датчика ULM–53L–10. Диапазон измерения от 0,5 м до 10 м, полностью пластмассовый излучатель PVDF, механическое соединение фланцем из полиэтилена HDPE (исполнение “N”) Характеристики Диапазон измерения …



 

Поделись этим!

Catcatcat

catcatcat

Development of embedded systems based on Microchip microcontrollers.