Автомат керування сходовим освітленням із датчиком руху. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Освітлення

 Коментарі до статті

Пристрої, що управляють освітленням сходів у будинку, не є новими і багаторазово описані в літературі та Інтернеті. Автор пропонує свій варіант на базі готового модуля HC-SR501 із піроелектричним датчиком руху.

В Інтернеті достатньо відомостей про його характеристики, причому часто досить суперечливі. Зважаючи на це для отримання правдоподібних відомостей про можливості модуля його характеристики довелося перевіряти ще раз частково дослідним шляхом, частково - шляхом аналізу схеми. У результаті автор дійшов наступним значенням (правда, їх з упевненістю можна віднести лише до одного екземпляра модуля, підданого випробуванням):

• Параметри зони виявлення межі регулювання дальності, м .......3...8
• тілесний кут, град.......140
• Режими спрацьовування ...... одиночний, циклічний "Мертвий" час між сигналами тривоги, з .......2...2,5
• Межі регулювання часу утримання сигналу тривоги, .......5...250
• Рівні сигналу тривоги, В активний ....... 3
• пасивний ....... 0
• Напруга живлення, В.......4,5...12
• Власний струм споживання, ма .......0,06

Модуль має "нічний" режим роботи, але для цього потрібно встановити фоторезистор.

В Інтернеті можна зустріти інформацію про працездатність модуля HC-SR501 при напрузі живлення 20...30 В. Це не відповідає дійсності, тому що на його вході живлення встановлено оксидний конденсатор з номінальною напругою 16 В. Тому розумно живити його напругою не більше 12 В .

Застосована у модулі мікросхема формує своєму виході сигнал тривоги у рівнях тривольтної логіки. Але між її виходом і вихідним контактом OUT модуля включений резистор опором 1,5 кОм, тому здатність навантаження модуля дуже невелика.

У режимі одиночного спрацьовування після першого виявлення предмета, що рухається в чутливій зоні, логічний рівень напруги на виході модуля стає високим і залишається таким на 5...250 с (час утримання встановлюють при налагодженні), інші можливі в цей період виявлення ігноруються. Після закінчення часу утримання рівень вихідного сигналу повертається до низького, але наступне виявлення стає можливим лише після відновлення властивостей датчика (цей час називають "мертвим").

У режимі циклічного спрацьовування після першого виявлення руху на виході модуля також встановлюється високий рівень на час утримання, проте подальші спрацьовування, що відбулися до закінчення цього часу, починають відлік його заново. В результаті рівень на виході залишається високим, поки тривалість паузи між послідовними виявленнями руху не перевищить час утримання.

На фотографіях модуля, які можна знайти в Інтернеті, видно перемичку "MD", переставляючи яку перемикають режими спрацьовування. Однак у модулі, який є у автора, лише зазначено місце для її встановлення, а друковані провідники розведені так, що модуль працює в режимі циклічного спрацьовування.

Рис. 1. Датчик руху

Під "нічним" режимом роботи мається на увазі блокування спрацьовування модуля у світлий час доби. Ця корисна функція дозволяє економити як електроенергію, і ресурс джерел світла. Для її реалізації в отвори, помічені на платі модуля як "RL" (рис. 2), необхідно впаяти фоторезистор. Жодних даних про його характеристики та особливості режиму автору знайти не вдалося, однак установка фоторезистора GL5516 з темновим опором близько 500 ком дала цілком задовільний результат. Спрацьовувати у світлий час доби модуль перестав, тому подальші дослідження у цьому напрямі не проводились.

Мал. 2. Плата модуля

Модуль HC-SR501 значно полегшив створення автомата керування сходовим освітленням. До нього довелося додати лише комутатор джерела світла та вузол живлення. Комутатор було вирішено побудувати на симісторі, що зробило пристрій компактнішим, надійнішим і безшумнішим в порівнянні з електромагнітним реле. Враховуючи, що власне споживання струму таким пристроєм невелике, для вузла живлення було обрано безтрансформаторну схему. Це дозволило зменшити загальні розміри пристрою, важлива схема якого показано на рис. 3. Воно живиться від мережі 230 В, 50 Гц, споживаючи в основному реактивну, що не враховується побутовими лічильниками, потужність близько 5 В-А, і здатне комутувати лампи загальною потужністю до 200 Вт.

Рис. 3. Принципова схема пристрою

Безтрансформаторний вузол живлення (C2, VD1, VD2, с1) формує постійну напругу 5 Ст. Оптроном своєю чергою управляє вихідний сигнал модуля HC-SR1. Але управляти оптроном безпосередньо модуль не може, оскільки мінімальний струм випромінюючого діода оптрона, при якому відкривається його фотосимістор, - 501 мА, а здатність навантаження виходу модуля істотно нижче. Тому випромінюючий діод підключений до модуля через емітерний повторювач транзисторі VT5, який забезпечує необхідне посилення струму.

Застосований як VS1 симистор BTA08-800 може комутувати значно потужніший ланцюг, ніж зазначено вище. Але для цього його довелося б встановити на тепловідведення, місця для якого в авторському варіанті конструкції не передбачено через обмежені розміри корпусу.

Усі деталі автомата, крім модуля HC-SR501, розміщені на друкованій платі розмірами 58x28 мм (рис. 4), з якою модуль з'єднаний трьома проводами. Плата розрахована на встановлення резисторів для поверхневого монтажу типорозміру 1206. Інші деталі – у звичайному виконанні. Оксидний конденсатор C1 "укладений" на плату і приклеєний до неї. Конденсатор C2 - К73-17 з номінальною постійною напругою 630 або аналогічний імпортний. Триконтактна гвинтова колодка Х11 для підключення мережі живлення та світильника EL1 - DG301 -5.0-03P-12. Весь пристрій, зовнішній вигляд якого показано на рис. 5, поміщено у стандартний корпус G515B розмірами 66x66x30 мм.

Рис. 4. Друкована плата

Рис. 5. Зовнішній вигляд пристрою

Для реалізації "нічного режиму" (якщо він необхідний) зніміть із плати модуля лінзу Френеля (зробити це дуже легко), вставте в отвори "RL" висновки фоторезистора і припаяйте їх, після чого встановіть лінзу Френеля назад. Але впаювати фоторезистор слід тільки після завершення налагодження та регулювання пристрою, інакше проводити ці операції доведеться в темряві, що дуже незручно.

Оскільки всі елементи описаного пристрою знаходяться під напругою мережі живлення, працюючи з ним при відкритому корпусі, слід дотримуватися правил електробезпеки.

Перше увімкнення пристрою доцільно проводити без модуля HC-SR501, що дозволить уберегти цей модуль від пошкодження у разі неправильної роботи вузла живлення. Увімкнувши пристрій у мережу, передусім перевірте напругу на конденсаторі C1, яка повинна перебувати в межах 5,1±0,3 В. Через 20...30 с відключіть пристрій від мережі та оцініть температуру корпусу стабілітрона VD2. Він може бути трохи теплим. Сильний нагрівання корпусу стабілітрону свідчить про неправильний вибір ємності або несправності конденсатора C2.

Далі підключіть до контактів 1 і 3 колодки XT1 лампу розжарювання на 230 В. Увімкніть пристрій у мережу та зачекайте 20...40 з завершення перехідних процесів у модулі (у цей час лампа може іноді запалюватися). Потім внесіть об'єкт, що рухається, в зону чутливості модуля, наприклад, просто змахніть поблизу нього рукою - лампа повинна включитися. Якщо так і сталося, то все працює нормально. Якщо ні, причинами можуть бути:

- Недостатній для відкривання фотосимістора оптрона U1 струм його випромінюючого діода. Він має бути не менше 7...8 мА і може бути встановлений добіркою резистора R1;
- несправності деталей чи помилки монтажу.

Закінчивши перевірку, підстроювальними резисторами модуля HC-SR501 встановіть необхідну дальність виявлення (правим, згідно з рис. 2) та час утримання сигналу тривоги (лівим, згідно з рис. 2). Рекомендується регулювати дальність виявлення, встановивши пристрій на місце постійного розташування, щоб врахувати можливий вплив навколишніх предметів на його роботу. Після завершення регулювання в модуль HC-SR501 за потреби встановіть фоторезистор, який забезпечує його роботу в нічному режимі.

Файл друкованої плати у форматі Sprint Layout 5.0: ftp://ftp.radio.ru/pub/2017/01/stairs.zip.

Автор: О. Савченко

Дивіться інші статті розділу Освітлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Проект надзвукового поїзда 23.08.2013 Глава компанії SpaceX Елон Маск представив проект надшвидкісного поїзда Hyperloop, який рухатиметься у тунелі з розрідженим повітрям. Новий поїзд зможе розганятися до швидкості понад 1100 км/год, при цьому досконала аеродинаміка і тунель із розрідженим повітрям знизять опір руху настільки, що на підтримку надзвукової швидкості знадобиться потужність лише 134 к.с. (100 кВт), сила опору при цьому становитиме всього 320 ньютонів. Для досягнення даних характеристик застосовуються нові технології, які перетворюють Hyperloop на абсолютно новий тип транспорту. Розгін поїзда здійснюватиметься за допомогою магнітного поля, при цьому статори планується розмістити у тунелі, а ротори на пасажирській капсулі-вагоні. Між цими деталями протягом усього шляху витримуватиметься відстань 2 см, а сам поїзд буде відокремлений від стін тунелю повітряною подушкою. Тиск у тунелі буде дуже низьким, близько 100 Па (як на висоті 45 км) – це потрібно для зниження лобового опору. Тим не менш, навіть такий низький тиск створює надто великий опір на надзвукових швидкостях - поїзд, як поршень шприца, рухатиме перед собою все повітря в тунелі попереду і всмоктуватиме позаду. Для вирішення цієї проблеми в носі поїзда буде встановлений вентилятор, який перекачує повітря з носа поїзда на корму та створює повітряну подушку, яка замінює поїзд колеса. Тунелі будуть розташовані на бетонних опорах, які оснащені системою компенсації сейсмічної активності. Пасажирську капсулу планується виконувати у двох варіантах: для перевезення людей та для перевезення людей та автомобілів. Інтервал часу між відправленнями пасажирських капсул має становити трохи більше 2 хвилин. Одна 2,5-тонна пасажирська капсула зможе перевозити не менше 28 пасажирів, а максимальне навантаження на маршруті не перевищить 1 g. Таким чином, на маршруті Лос-Анджелес – Сан-Франциско Hyperloop зможе перевозити 840 пасажирів за годину. Відстань у 550 км поїзд зможе подолати лише за 35 хвилин, тобто швидше, ніж сучасний авіалайнер, особливо з огляду на час підготовки літака до вильоту та його залежність від погодних умов. Безпека поїзда забезпечується цілою низкою "розумних" систем, які зупиняють пасажирську капсулу у разі небезпечної розгерметизації салону або тунелю. Навіть якщо зовнішнє живлення повністю відключиться, вентилятор у носі поїзда продовжить роботу та забезпечить підтримку повітряної подушки, оскільки він живиться від акумуляторів, розташованих у хвості поїзда. Мабуть, важкі вентилятори в носі поїзда і акумуляторна батарея в хвості є єдиним спірним моментом - пасажирський відсік у разі удару може виявитися між "молотом і ковадлом". Вартість проекту Hyperloop на перший погляд висока, але насправді Елон Маск пропонує справді недорогий вид транспорту. Так, вартість пасажирської капсули оцінюється всього в $255 тис., а всієї 550-км дороги - $6 млрд. або близько $11 млн. за 1 км дороги плюс самі пасажирські капсули. Для порівняння, 1 км набагато повільнішої перспективної залізничної магістралі Москва-Казань сьогодні оцінюється у понад $34 млн. (без урахування вартості поїздів). При цьому запланована вартість квитка на поїзд Hyperloop складе близько $20 - у кілька разів нижче, ніж на "Сапсан".

Інші цікаві новини:

▪ Мікроконтролери PIC18F1220, PIC18F1320

▪ Мережеве сховище TerraMaster F5-221

▪ Нові технології для збереження свіжості продуктів у холодильнику

▪ Уявна багатозадачність покращує роботу мозку

▪ Розумний стоп-сигнал для велосипедів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Електричні лічильники. Добірка статей

▪ стаття Червона небезпека. Крилатий вислів

▪ Як виглядала політична карта Європи у раннє Середньовіччя (кінець V-середина ХІ ст.)? Детальна відповідь

▪ стаття Ревень пальчастий. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Схема та докладний опис саморобного блоку живлення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Порване - ціле! Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024