Schémas des détecteurs de mouvement et principe de leur fonctionnement, schémas de câblage

Un capteur de mouvement est le plus souvent utilisé pour allumer l'éclairage lorsque vous marchez ou êtes à proximité. Avec lui, vous pouvez économiser de l'électricité et éviter de basculer un interrupteur. Cet appareil est également utilisé dans les systèmes d'alarme pour détecter les intrusions indésirables. De plus, ils peuvent être trouvés sur les lignes de production, ils y sont nécessaires pour l'exécution automatisée de toutes les tâches technologiques. Les détecteurs de mouvement sont parfois appelés détecteurs de présence.

Types de capteurs de mouvement

Les détecteurs de mouvement se distinguent selon le principe d'action, leur travail, leur précision de fonctionnement et leurs caractéristiques d'utilisation en dépendent. Chacun d'eux a ses forces et ses faiblesses. Le prix final d'un tel capteur dépend également de la conception et du type d'élément utilisé.

Le capteur de mouvement peut être réalisé dans un seul boîtier et dans différents bâtiments (l'unité de commande est séparée du capteur).

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L'option la plus simple pour un capteur de mouvement est d'utiliser fin de course ou interrupteur reed. L'interrupteur Reed (contact scellé) est un interrupteur qui se déclenche lorsqu'un champ magnétique apparaît. L'essence du travail consiste à installer un interrupteur de fin de course avec des contacts normalement ouverts ou un interrupteur à lames sur la porte, lorsque vous l'ouvrez et entrez dans la pièce, les contacts se ferment, allument le relais et allument la lumière. Un tel circuit est illustré ci-dessous.

Infrarouge

Ils sont déclenchés par le rayonnement thermique, réagissent aux changements de température. Lorsque vous entrez dans le champ de vision d'un tel capteur, il est déclenché par le rayonnement thermique de votre corps. L'inconvénient de cette méthode de détermination sont les faux positifs. Le rayonnement thermique est inhérent à tout ce qui l'entoure. Voici quelques exemples:

1. Capteur de mouvement IR Il se trouve dans une pièce avec un radiateur électrique, qui est périodiquement allumé et éteint par une minuterie ou un thermostat. Lorsque le chauffage est allumé, de fausses alarmes sont possibles. Vous pouvez essayer d'éviter cela avec un réglage long et rigoureux de la sensibilité, ainsi qu'en essayant de le diriger de sorte qu'il n'y ait pas de chauffage en ligne de vue directe.

2. Lors de l'installation dans la rue, le déclenchement par rafales de vent chaud est possible.

En général, ces capteurs fonctionnent bien, et c'est l'option la moins chère. Un capteur PIR est utilisé comme élément sensible, il crée un champ électrique proportionnel au rayonnement thermique.

Mais le capteur lui-même n'a pas une orientation large, une lentille de Fresnel est installée dessus.

Il sera plus correct de dire - objectif multi-segments ou multi-objectifs. Faites attention à la fenêtre d'un tel capteur, elle est divisée en sections et ce sont des segments de lentille, ils focalisent le rayonnement incident en un faisceau étroit et le dirigent vers la zone sensible du capteur. En conséquence, des faisceaux de rayonnement de différents côtés tombent sur la petite fenêtre de réception du capteur pyroélectrique.

Pour augmenter l'efficacité de la détection de mouvement, des capteurs doubles ou quadruples ou plusieurs capteurs séparés peuvent être installés. Ainsi, le champ de vision de l'appareil s'élargit.

Sur la base de ce qui précède, il convient de noter que le capteur ne doit pas recevoir de lumière de la lampe, et qu'il ne doit pas y avoir de lampes à incandescence dans son champ de vision, il est également une forte source de rayonnement infrarouge, alors le fonctionnement du système dans son ensemble sera instable et imprévu. Le rayonnement infrarouge ne passe pas bien à travers la vitre, il ne fonctionnera donc pas si vous sortez d'une fenêtre ou d'une porte vitrée.

C'est le type de capteur le plus courant, vous pouvez l'acheter ou vous pouvez l'assembler vous-même sur la base de, considérons donc sa conception en détail.

Comment assembler un capteur de mouvement IR de vos propres mains?

L'option la plus courante est le HC-SR501. Il peut être acheté au magasin de pièces radio, sur l'ali-express, souvent fourni en kits Arduino. Il peut être utilisé à la fois en conjonction avec un microcontrôleur ou indépendamment. Il s'agit d'une carte de circuit imprimé avec un microcircuit, un cerclage et un capteur PIR. Ce dernier est recouvert d'une lentille, il y a deux potentiomètres sur la carte, l'un d'eux régule la sensibilité, et la deuxième fois un signal est présent à la sortie du capteur. Lors de la détection d'un mouvement à la sortie, un signal apparaît et la durée réglée est maintenue.

Il est alimenté par une tension de 5 à 20 volts, fonctionne à une distance de 3 à 7 mètres, et le signal de sortie tient de 5 à 300 secondes, vous pouvez prolonger cette période si vous utilisez one-shot sur NE555microcontrôleur ou relais temporisé. L'angle de vision est d'environ 120 degrés.

La photo montre l'assemblage du capteur (à gauche), l'objectif (en bas à droite), le verso de la carte (en haut à droite).

Considérez le tableau plus en détail. Sur sa face avant se trouve un élément sensible. À l'arrière, il y a un microcircuit, son harnais, à droite il y a deux résistances d'accord, où la supérieure est le temps de retard du signal et la inférieure est la sensibilité. Dans la partie inférieure droite du cavalier pour commuter les modes H et L. En mode L, le capteur ne donne un signal de sortie que pendant la durée définie par le potentiomètre. Le mode H émet un signal lorsque vous êtes dans la zone de couverture du capteur, et lorsque vous quittez le signal, il disparaîtra après le temps réglé par le potentiomètre supérieur.

Si vous souhaitez utiliser le capteur sans microcontrôleurs, puis montez ce circuit, tous les éléments sont signés. Le circuit est alimenté par un condensateur d'extinction, la tension d'alimentation est limitée à 12V à l'aide d'une diode zener. Lorsqu'un signal positif du relais P apparaît à la sortie du capteur, il est activé via un transistor NPN (par exemple, BC547, mje13001-9, KT815, KT817 et autres). Vous pouvez utiliser un relais de voiture ou tout autre avec une bobine 12V.

Si vous devez implémenter d'autres fonctions - vous pouvez l'utiliser en tandem avec un microcontrôleur, par exemple Carte Arduino. Voici le schéma de connexion et le code du programme.

Ultrasons

L'émetteur fonctionne à des fréquences élevées - de 20 kHz à 60 kHz. Un problème vient d'ici - les animaux, comme les chiens, sont sensibles à ces fréquences, de plus, ils sont utilisés pour les effrayer et les entraîner. De tels capteurs peuvent les ennuyer et des problèmes surviennent.

Le capteur de mouvement à ultrasons fonctionne sur l'effet Doppler. L'onde émise, réfléchie par un objet en mouvement, est renvoyée et reçue par le récepteur, tandis que la longueur d'onde (fréquence) varie légèrement. Ceci est détecté et le capteur génère un signal qui est utilisé pour contrôler le relais ou le simistor et commuter la charge.

Le capteur fonctionne bien, mais si les mouvements sont très lents, il peut ne pas fonctionner. L'avantage est qu'ils ne sont pas sensibles aux changements des conditions environnementales.

Capteurs laser ou photo

Ils ont un émetteur (par exemple, une LED IR) et un récepteur (une photodiode d'un spectre similaire). Il s'agit d'un simple capteur, il peut être implémenté en deux versions:

1. L'émetteur et la photodiode sont montés dans le passage (zone contrôlée) en face l'un de l'autre. Lorsque vous le traversez, vous obscurcissez le rayonnement et il n'atteint pas le récepteur, puis le capteur est déclenché et le relais est activé. Cela peut être utilisé dans les systèmes d'alarme.

2. L'émetteur et la photodiode sont côte à côte, lorsque vous êtes dans la zone couverte par le capteur, le rayonnement est réfléchi par vous et frappe la photodiode. On l'appelle également un détecteur d'obstacles, il est utilisé avec succès en robotique.

Micro-onde

Il se compose également d'un émetteur et d'un récepteur. Le premier génère un signal haute fréquence, le second les reçoit. Lorsque vous passez près de la fréquence change.Le récepteur est configuré de telle sorte que lorsque la fréquence change, le signal est amplifié et transmis à l'organe exécutif, tel qu'un relais, et la charge est activée.

Les détecteurs de mouvement à micro-ondes sont très sensibles, ils vous permettent de "voir" un objet même derrière une porte ou derrière une vitre, mais cela provoque également des problèmes de faux déclenchement lorsque l'objet est en dehors du champ de visibilité prévu.

Ce sont des capteurs assez chers, mais ils répondent même aux plus petits mouvements.

Les appareils capacitifs fonctionnent de manière similaire. Un tel circuit est illustré ci-dessous.

Comment connecter un capteur de mouvement?

Vous pouvez proposer d'innombrables options et schémas pour connecter un capteur de mouvement en fonction de vos besoins, parfois vous avez besoin que le système fonctionne lorsque vous vous déplacez dans différents endroits, par exemple, l'éclairage public sur le chemin de la maison à la porte et vice versa, dans d'autres cas, il est nécessaire d'allumer ou d'éteindre la lumière, etc. .d. Nous considérerons plusieurs options.

En règle générale, un capteur de mouvement a trois fils ou trois bornes pour la connexion:

1. La phase à venir.

2. La phase sortante pour alimenter la charge.

3. Zéro.

Si vous n'avez pas assez de puissance de capteur, utilisez un relais intermédiaire et Démarreur magnétique 220V avec bobine. Pour ce faire, au lieu d'une ampoule, les fils de la bobine sont connectés dans les schémas ci-dessous.

Schéma numéro 1. La lampe ne s'allume qu'à partir du capteur de mouvement.

Schéma numéro 2. La lampe s'allume à partir du capteur de mouvement ou de l'interrupteur (allumage forcé).

Numéro de schéma 3. Le détecteur de mouvement est désactivé. Cela ne fonctionnera donc pas lorsque vous n'en avez pas besoin, par exemple pendant la journée.

Schéma n ° 4 - allumer la lampe à partir de deux capteurs situés à des endroits différents.

La photo ci-dessous montre les bornes auxquelles les fils d'alimentation sont connectés.

Conclusion

L'utilisation de détecteurs de mouvement, quelle que soit leur sonorité, est une étape à la maison intelligente. Premièrement, cela aidera à économiser l'énergie et la durée de vie de la lampe. Deuxièmement, cela élimine la nécessité de cliquer sur le commutateur à chaque fois. Pour éclairer la rue avec les bons réglages, vous pouvez vous assurer que la lumière s'allume lorsque vous approchez de la porte de la maison.

Si la distance de la porte à la maison est de 7 à 10, vous pouvez le faire avec un capteur, vous n'avez pas besoin de poser le câble sur le deuxième capteur ou d'assembler un circuit avec un interrupteur de passage.

Comme déjà mentionné, les capteurs IR sont les plus courants, ils sont suffisants pour des tâches simples, si vous avez besoin de plus de sensibilité ou de précision, jetez un œil à d'autres types de capteurs.