Схема подключения китайского датчика движения с 4 проводами с алиэкспресс

Устройство датчика движения

Конструкция датчика содержит две части – неподвижную, которая крепится к поверхности, и подвижную. Подвижная часть имеет две степени свободы и может поворачиваться на 30-400 в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

В разобранном виде датчик движения LX-02 выглядит вот так:

Вид плат со стороны деталей

Вид с обратной стороны (со стороны пайки деталей):

Вид плат датчика движения со стороны пайки

В устройстве применяются основные детали:

• микросхема – LM324, это четыре операционных усилителя в одном корпусе. Даташит можно скачать здесь: • LM324,224,2902 Operational Amplifiers.pdf / , pdf, 134.11 kB, скачан: 3882 раз./
• датчик движения – PIR D203S или 1VY7015
• транзистор типа S9013 – биполярный средней мощности. Даташит можно скачать здесь: • S9013 / , pdf, 62.29 kB, скачан: 2044 раз./
• реле SHD-24VDC-F-A.

Со стороны ключа микросхемы – регулировка освещенности, рядом – регулировка времени включения.

Настройка и регулировка параметров устройства

Для того, чтобы прибор корректно срабатывал на движение и не реагировал на помехи, движение домашних животных или веток за окном, важно не только правильно его установить, но и грамотно настроить

Угол обзора

Некоторые приборы позволяют управлять углом обзора с помощью специального переключателя на корпусе устройства. Это дает возможность уменьшить или, наоборот, увеличить угол контролируемой зоны датчиком движения для корректного срабатывания. Те устройства, которые не имеют регулировки угла обзора настраиваются с помощью их поворота в нужную сторону или с использованием стены, как ограничителя. Умельцы также прибегают к помощи изоленты, искусственно ограничивая обзор датчика заклеивая его сканирующий экран в нужных местах.

Чувствительность (SENS)

Данный переключатель позволяет уменьшить количество ложных срабатываний от домашних питомцев, веток деревьев за окном и других факторов. Настройка по этому фактору начинается с минимального значения переключателя, с последующим увеличением до нужного. Все это производится экспериментальным путем с обязательным тестированием.

Задержка выключения (TIME)

Возможность настройки задержки зависит от конкретного устройства и может быть в пределах от 5 секунд до 30 минут. Настройка по этому параметру производится исходя из предпочтений пользователя и назначения помещения или освещения. Работает это следующим образом: при регистрации движения освещение включается и после этого выключится только по истечении настроенной задержки на устройстве.

Уровень освещенности (LUX/DAY LIGHT)

Настройка по этому параметру производится для регулировки включения осветительного прибора при заданной освещенности. То есть включение будет происходить только если произойдет регистрация движения при настроенной освещенности. Если освещенность в помещении будет выше – прибор не включится. Регулировку производят с минимального значения, постепенно увеличивая до необходимого.

Схемы датчиков движения

Схема датчика выглядит примерно так.

Схема датчика движения LX-02 и аналогов

Вот ещё подобная схема, но более простая. Это схема охранного датчика. Выражаю благодарность источнику – www.guarda.ru.

Датчик движения. Схема 2

В различных моделях датчика схема может незначительно изменяться, но принцип работы один. Коротко его можно описать так.

Сигнал с пиродатчика (чаще всего применяется 1vy7015) поступает на усилитель, далее работает компаратор, с выхода которого сигнал через транзистор идет на катушку реле. Реле своими контактами включает-выключает нагрузку.

4 микросхемы, изображенные на схеме, не должны вводить в заблуждение – на самом деле, это одна микросхема, в корпусе которой 4 операционных усилителя с общим питанием.

Третья схема приведена в конце статьи.

Что такое пиромодуль или PIR (motion) Sensor?

Аббревиатура ПИР или PIR расшифровывается, как Passive Infra-Red или Пассивный Инфракрасный.

Пиромодуль, или PIR-sensor, это устройство преобразующее изменение интенсивности инфракрасного излучения в электрический ток. Работа пиромодуля основана на пиростатическом эффекте, который возникает в некоторых кристаллических материалах при изменении температуры. Изменение же температуры сенсора может быть вызвано инфракрасным излучением.

Так как изменение электрического поля кристаллических диэлектриков компенсируется полем свободных электрических зарядов, то зарегистрировать поле можно только при его изменении. Это замечательное свойство датчиков, построенных на основе пироэлектриков, позволяет отслеживать мизерные изменения интенсивности излучения, произошедшие за сравнительно короткие промежутки времени, тогда как плавно меняющаяся температура самого пиромодуля не оказывает влияние на результаты измерений.

Для защиты от помех и других вредных воздействий, пиро-сенсор заключён в герметичный металлический корпус, который снабжён окошком. Окошко закрыто инфракрасным режекторным фильтром, пропускающим свет в узком диапазоне излучения, горб спeктральной характеристики которого находится в районе 10мкм (1*104нм). На картинке изображены пиромодули: советский «ПМ-4» и импортный «D203S».

В импортных пиромодулях за инфракрасным фильтром расположен не только сам пиро-сенсор, но и усилитель на малошумящем униполярном (полевом) транзисторе. На картинке схема включения и цоколёвка пиромодуля иностранного производства «PIR D203S».

Для подключения пиромодулей советского производства, полевой транзистор требовалось устанавливать дополнительно. На картинке схема включения и распиновка пиромодуля «ПМ-4» советского производства.

Когда-то пиромодули были секретной разработкой военно-промышленного комплекса и устанавливались в ТГС Тепловые Головки Самонаведения (Heatseeker) ракет и другие боевые устройства.

Но сейчас пиромодули широко используются и в гражданской технике. В основном, они применяются в качестве детекторов движения систем сигнализации и управления освещением. На картинке один из таких датчиков «Feron LX20/SEN5», предназначенный для управления освещением.

Подключение датчика движения

Для подключения датчика движения нужно чуть больше навыков, чем для подключения обычного выключателя. Перепутав выводы датчика, можно сжечь и сам датчик, и электропроводку. Особенно, если она неправильно защищена.

У меня такое было, когда в инструкции были указаны одни цвета проводов, а реально – другие.

Датчик движения и датчик освещенности (фотореле, или сумеречное реле) подключаются совершенно одинаково, поэтому на схеме ниже источником воздействия указан свет.

Выводы для подключения датчика движения и датчика освещения

Схема подключения датчика движения и освещенности.

Как видно, данная схема подключения не отличается от схемы включения лампочки через обычный выключатель. Разница только в том, что при подключении участвует ещё и нулевой провод, и в том, что на выключатель воздействует человеческая рука, а на датчик – движение или свет.

Как подключить датчик движения, показано также на схеме в инструкции (ниже).

На схеме указаны и цвета проводов. Также обозначения выводов обычно выштампованы на корпусе около каждого вывода.

Цвет выводов для подключения датчика LX:

• коричневый (черный) – вход фазы (для включения освещения и питания внутренней схемы)
• голубой (зеленый, синий) – ноль для питания электронной схемы датчика, для питания освещения не используется.
• красный – выход фазы (подключение нагрузки)

Нагрузка (лампочка) подключается к нулю и выходу.

Стоит отметить, что такая цветовая маркировка не является обязательной для производителя. Даже у одного производителя одинаковые выводы могут иметь разные цвета проводов. Поэтому надо обращаться к инструкции, а в случае сомнений – разбирать датчик и смотреть подключение проводов на плате.

Где используется

Как уже говорилось, основная сфера применения датчиков движения — домашняя автоматизация, создание систем контроля и наблюдения в зданиях, и охрана. С помощью таких сенсоров можно организовать:

• автоматизированное освещение через датчики движения для включения света и соответствующие контроллеры/переключатели;
• управление климатической системой по триггерам;
• распознавание неавторизованного доступа в помещения, и так далее.

Подобные приборы помогают экономить. Так, их включение в комплекс автоматического управления светом и кондиционированием снижает расходы компании или домовладельца на свет на 70 %, а энергопотребление — до 40 %.

Сенсоры перемещения применяются в:

• авиастроительной индустрии;
• оборонной промышленности;
• девелопменте;
• автомобилестроении;
• разработке потребительской электроники, и так далее.

Применение в охране

Если такой датчик включен в комплекс пультовой охраны, он при обнаружении движения включит сирену, а также отправит сигнал тревоги на пульт диспетчера. Получив его, охранная организация сможет выслать на место отряд быстрого реагирования.

Если устройство функционирует в составе домашней охраны, «умного дома» и подобных систем, оно сможет отправить владельцу уведомление по SMS, электронной почте или иными способами. Некоторые решения умеют даже выполнять звонки по одному или нескольким «доверенным» телефонным номерам.

Среди прочих возможных функций датчика:

• включение видеонаблюдения;
• блокировка замков в помещении;
• обесточивание техники;
• включение (или, наоборот, выключение) света;
• любая другая функция, которую позволяет реализовать конкретный набор оборудования и ПО.

Автоматизация освещения

Датчик может предназначаться для системы уличного или внутреннего освещения. В зависимости от местоположения он способен давать команды на выключение света и его включение, а также изменение уровня и цвета освещенности (с задержкой и без).

В общем случае сенсор отправляет сигнал на контроллер освещения, который выполняет дальнейшие действия согласно заложенным в него сценариям и программам, активирует выключатели и так далее. Но существуют и переключатели с уже встроенными чувствительными компонентами. Часто их применяют в качестве уличных датчиков движения для включения света.

Распространены решения для управления «умными лампами» и светодиодными RGB лентами.

Климатические системы

Соответствующим образом настроенный климат-контроль по сигналу сенсора изменяет мощность, температуру и прочие параметры. Для этого:

• датчик передает контроллеру информацию про обнаруженное движение (а также его прекращение);
• центральный блок запускает последовательность команд, включая климат-контроль, выключая его или меняя режимы.

Например, если в холодное время от комнатного датчика придет сигнал, контроллер прикажет терморегуляторам отопления прибавить тепла, чтобы быстро создать комфортные условия. А при отсутствии перемещений в зоне действия летом прибор заставит кондиционер уменьшить мощность.

Инструкция к датчику движения

Поскольку в данной статье рассмотрена модель LX-02 (SEN15), инструкция на этот датчик приведена ниже.

Инструкция к датчику движения LX-02

Вот в принципе и всё, что я хотел рассказать про устройство и схему датчика движения.

Кстати, у меня есть ещё несколько статей касательно этой темы:

• Описание, применение и параметры
• Установка уличных датчиков на больших площадях
• Различные расширенные схемы включения
• Светодиодный светильник

Тема ремонта датчика раскрыта в статье Ремонт датчика движения своими руками. Пошаговое руководство. Там же приведена и рассмотрена схема датчика движения на специализированной микросхеме LP8072C.

Подключение HC-SR501 к Ардуино Уно

Для соединения с микроконтроллером или напрямую с реле у HC-SR501 имеется три вывода. Подключаем их к Ардуино по следующей схеме:

Принципиальная схема

Внешний вид макета

Программа

Как уже было сказано, цифровой выход датчика HC-SR501 генерирует высокий уровень сигнала при срабатывании. Напишем простую программу, которая будет отправлять в последовательный порт «1» если датчик увидел движение, и «0» в противном случае.

const int movPin = 2 void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(movPin, INPUT); } void loop(){ int val = digitalRead(movPin); Serial.println(val); delay(100); }

Загружаем программу на Ардуино и проверяем работу датчика. Можно покрутить настройки датчика и посмотреть как это отразится на его работе.

Ещё одна схема датчика

Читатель Александр из г. Королев в декабре 2014 г. прислал ещё одну схему датчика движения, которую срисовал с платы собственноручно. Фото также прилагается.

Схема датчика движения 3

А вот осциллограммы, поясняющие работу схемы:

Осциллограмма 1 работы схемы датчика

Осциллограмма 2 работы датчика движения

Плата датчика движения. Модель платы – 94vo-d

Александр, спасибо! Успехов в работе!

Конструкция и детали

Все детали конструкции, кроме датчика температуры, собраны на печатной плате размером 45х85мм.

Печатная плата блока управления кофеваркой в сборе.

Датчик температуры выполнен на основе германиевого диода, который вставлен в крепление, изготовленное из жести от консервной банки.

Закреплён термодатчик на корпусе кофеварки с помощью силиконового герметика. Между жестяным кронштейном и корпусом нанесена небольшая капля термопасты КПТ-8. Подключение датчика осуществлено с помощью провода МГТФ во фторопластовой изоляции.

Вся слесарная доработка свелась к сверлению всего двух отверстий в подставке кофеварки.

Через эти отверстия были проложены два провода питания, один провод управления нагрузкой и два провода термодатчика. Как видите, ремонтопригодность блока управления обеспечена.

Для защиты глазка пиромодуля была использована пластинка полипропилена, которую я отрезал от поршня одноразового шприца.

Интересно, что узкий спектр инфракрасного излучения, в котором работает пиромодуль, блокируется обычным стеклом и плексигласом, хотя пропускается многими типами пластмасс, включая капрон (полиэтилен), полипропилен и др.

А вот как это работает. Видеоролик в разрешении HD (1280x720px).

Внешний вид датчика движения

Ещё пара фото, как может выглядеть плата датчика движения в разобранном виде.

Плата датчика движения. Сторона пайки

Плата датчика движения. Вид со стороны деталей

Если что не понятно или есть что добавить – спрашивайте и пишите в комментариях. Если интересно, что я буду публиковать на моём блоге СамЭлектрик.ру дальше – подписывайтесь на получение новых статей.

Настройка HC-SR501

На этом уроке мы будем использовать модуль HC-SR501. Этот модуль очень распространен и применяется во множестве DIY проектов в силу своей дешевизны.

У датчика имеется два переменных резистора и перемычка для настройки режима. Один из потенциометров регулирует чувствительность прибора. Чем она больше, тем дальше «видит» датчик. Также чувствительность влияет на размер детектируемого объекта. К примеру, можно исключить из срабатывания собаку или кошку.

Второй потенциометр регулирует время срабатывания T. Если датчик обнаружил движение, он генерирует на выходе положительный импульс длиной T.

Наконец, третий элемент управления — перемычка, которая переключает режим датчика. В положении L датчик ведет отсчет Т от самого первого срабатывания. Допустим, мы хотим управлять светом в ванной комнате. Зайдя в комнату, человек вызовет срабатывание датчика, и свет включится ровно на время Т. По окончании периода, сигнал на выходе вернется в исходное состояние, и датчик будет дать следующего срабатывания.

В положении H датчик начинает отсчет времени T каждый раз после обнаружения движения. Другими словами, любое шевеление человека вызовет обнуление таймера отсчета Т. По-умолчанию, перемычка находится в состоянии H.