Interruptor de proximidade baseado no módulo PIR. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Fontes de luz LED - lâmpadas, fitas - são amplamente utilizadas hoje para iluminação interna. E embora sua potência seja calculada em unidades de watts, a potência total de todas as luminárias instaladas, mesmo dentro da mesma sala, pode ser significativa. Claro, deixar as luzes acesas em uma sala onde não há pessoas é irracional. Esse hábito acarretará custos adicionais no pagamento das contas de luz.

Recentemente, surgiram interruptores de proximidade baseados nos chamados sensores PIR que respondem à presença de pessoas. Esses interruptores são completados, por exemplo, com holofotes de rua, que são colocados em frente à porta da frente de uma casa de campo. Os sensores reagem à radiação infravermelha de uma pessoa ou de um grupo de pessoas que aparecem em seu "campo de visão" e acendem a iluminação. Os módulos PIR podem ser adquiridos em lojas de radioamadorismo ou lojas online separadamente ou como parte de vários kits eletrônicos. Na verdade, o módulo PIR é um projeto funcionalmente completo. Para controlar a iluminação, dependendo se há ou não pessoas na sala, basta complementá-la com apenas alguns componentes externos.

A aparência de um dos módulos PIR - HC-SR501 - é mostrada na fig. 1. De um lado da placa estão os componentes eletrônicos, incluindo um microcontrolador, do outro - sob uma lente Fresnel de plástico - o próprio detector PIR. O estabilizador integrado integrado permite alimentar o módulo com uma tensão constante de 5 a 15 V. O modo de operação é definido por uma chave instalada no canto superior direito do módulo, dois aparadores permitem ajustar sua sensibilidade (de 1 a 6 ... 8 m) e o tempo de atraso de desligamento na ausência de sinal do sensor PIR (de 1 a 5 min). Na parte inferior (na Fig. 1) existem contatos de três pinos para conectar a energia e o dispositivo controlado. As designações desses pinos só podem ser vistas no lado oposto da placa removendo a lente Fresnel. O sinal de controle na saída do módulo assume dois valores: 0 V se o sensor PIR não detectar movimento e 3,3 V quando pessoas aparecerem na frente do sensor PIR.

Arroz. 1. Aparência do módulo PIR - HC-SR501

Uma pequena corrente de saída (inferior a 5 mA) e uma baixa tensão (apenas 3,3 V) na saída do módulo não permitem conectar um relé executivo diretamente a ele. No entanto, se você usar uma fonte de alimentação comutada de um computador pessoal para alimentar dispositivos de iluminação LED, precisará de um único elemento - um optoacoplador - para criar um sistema de controle automático de iluminação! É verdade que tal sistema, ao detectar movimento, acenderá a iluminação, independentemente de ser dia ou noite fora da janela.

O motivo é que o módulo não possui sensor de luz - um fotoresistor, embora existam áreas impressas para sua conexão (localizadas um pouco acima e à esquerda dos pinos já mencionados para fornecer energia e remover o sinal de saída). O problema pode ser facilmente resolvido soldando dois pinos de tamanhos adequados a esses pads (eles são acompanhados na Fig. 1 pela inscrição "Pinos para conectar a um fotoresistor").

Um diagrama de um interruptor automático de iluminação sem contato baseado em um módulo PIR modificado é mostrado na fig. 2. Aqui U1 é uma fonte de alimentação de computador ATX, B1 é um módulo PIR, EL1-EL3 e EL4 são lâmpadas LED alimentadas por U1, R1 é um fotoresistor, R2 e R3 são resistores limitadores de corrente de lâmpadas. Um alto nível lógico que ocorre na saída do módulo quando o movimento de uma fonte de radiação infravermelha é detectado é alimentado ao diodo emissor do optoacoplador U2. Com isso, o transistor optoacoplador abre, fechando a entrada PS-ON da fonte de alimentação U1 para um fio comum, e liga, acendendo as lâmpadas conectadas a ele.

Arroz. 2. Esquema de um interruptor automático de luz sem contato baseado em um módulo PIR modificado

A instalação do dispositivo pode ser articulada, especialmente porque o fotorresistor deve ser movido para fora da sala onde o módulo PIR está instalado, caso contrário, ele entrará no modo de disparo, ligando e desligando a iluminação alternadamente. Você pode tornar o projeto mais compacto e confiável colocando todos os componentes (exceto o fotoresistor) na placa adaptadora. Um desenho de uma possível variante de tal placa é mostrado na Fig. 3.

Arroz. 3. Desenho da placa

Para conectar um módulo PIR e um cabo de comunicação com um fotoresistor, a placa possui soquetes cortados de um soquete de 40 pinos com passo de 2,5 mm. Eles fixam o módulo com segurança na placa e não são necessárias fixações adicionais. Um soquete de 20 soquetes de uma placa-mãe de computador antigo foi usado para conectar à fonte de alimentação. Em vez do optoacoplador EL817, você pode usar qualquer optoacoplador de transistor com características técnicas semelhantes (por exemplo, a série PC817). No entanto, deve-se ter em mente que o caso, o número e a finalidade dos pinos podem ser diferentes para eles do que para o EL817, portanto, o desenho da placa pode precisar ser corrigido. Um fotorresistor GL5516 de fabricação chinesa foi usado como fotosensor (resistência no escuro - 0,5 MΩ, resistência na iluminação de 10 lux - 5 ... 10 kΩ).

Caso o módulo PIR seja utilizado como switch, o jumper de sua placa deve ser colocado na posição superior (conforme Fig. 1). Então o controlador do módulo suportará o intervalo de tempo definido pelo aparador. Quando o jumper estiver na posição inferior, o módulo desligará assim que o sinal do detector PIR desaparecer. Este modo é usado em sistemas de vigilância por foto e vídeo.

Autor: I. Tsaplin

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