Самодельные устройства с использованием датчиков движения. Датчик движения своими руками. Самодельный датчик на Ардуино

Датчик движения чаще всего используется для включения освещения, когда вы проходите или находитесь рядом с ним. С его помощью можно хорошо экономить электричество и избавить себя от необходимости щелкать выключателем. Это устройство также используется и в системах сигнализации, для определения нежелательных проникновений. Кроме этого их можно встретить и на производственных линиях, они там нужны для автоматизированного выполнения каких-либо технологических задач. Датчики движения иногда называют датчикам присутствия.

Типы датчиков движения

Датчики движения различают по принципу действия от этого зависит их работа, точность срабатывания и особенности использования. У каждого из них есть сильные и слабые стороны. От конструкции и рода используемого элемента зависит и конечная цена такого датчика.

Датчик движения может быть выполнен в одном корпусе и в разных корпусах (блок управления отдельно от датчика).

Контактные

Самый простой вариант датчика движения - использовать или . Геркон (герметичный контакт) это переключатель который срабатывает при появлении магнитного поля. Суть работы заключается в установки концевого выключателя с нормально-разомкнутыми контактами или геркона на дверь, когда вы её откроете и зайдете в помещение контакты замкнутся, включат реле, а оно включит освещение. Такая схема изображена ниже.

Инфракрасные

Срабатывают от теплового излучения, реагируют на изменение температуры. Когда вы входите в поле зрения такого датчика он срабатывает на тепловое излучение от вашего тела. Недостатком такого способа определения являются ложные срабатывания. Тепловое излучение присуще всему что есть вокруг. Приведем несколько примеров:

1. стоит в помещении с электрообогревателем, который периодически включается и отключается по таймеру или термостату. При включении обогревателя возможны ложные срабатывания. Можно попробовать этого избежать долгой и скрупулезной настройкой чувствительности, а также попыткой направить его так, чтобы в прямой видимости не было обогревателя.

2. При установке на улице возможны срабатывания от порывов тёплого ветра.

В целом эти датчики нормально работают, при этом это самый дешевый вариант. В качестве чувствительного элемента используется PIR-сенсор, он создает электрическое поле пропорционально тепловому излучению.

Но сам по себе сенсор не имеет широкой направленности, поверх него устанавливается линза Френеля.

Правильнее будет сказать - многосегментная линза, или мультилинза. Обратите внимание на окошко такого датчика, оно разбито на секции это и есть сегменты линз, они фокусируют попадающие излучения в узкий пучок и направляют его на чувствительную область датчика. В результате этого на маленькое приемное окошко пироэлектрического сенсора попадают пучки излучений с разных сторон.

Для увеличения эффективности детектирования движения могут устанавливать сдвоенные, или счетвертненные сенсоры или несколько отдельных. Таким образом, расширяется поле зрение прибора.

Исходя из вышесказанного нужно отметить и то, что на датчик не должен попадать свет от лампы, а также в поле его зрения не должно быть ламп накаливания, это также сильный источник ИК-излучения, тогда работа системы в целом будет нестабильной и непредвиденной. ИК-излучения плохо проходят через стекло, поэтому он не сработает, если вы будете идти за окном или стеклянной дверью.

Это самый распространённый вид датчика его можно купить а можно и собрать самому на основе, поэтому рассмотрим его конструкцию подробно.

Как собрать ИК-датчик движения своими руками?

Самый распространенный вариант - это HC-SR501. Его можно купить в магазине радиодеталей, на али-экспресс, часто поставляется в наборах Arduino. Может использоваться как в паре с микроконтроллером, так и самостоятельно. Он представляет собой печатную плату с микросхемой, обвязкой и одним ПИР-сенсором. Последний накрыт линзой, на плате есть два потенциометра, один из них регулирует чувствительность, а второй время которое на выходе датчика присутствует сигнал. При детектировании движения на выходе появляется сигнал и держится установленное время.

Он питается напряжением от 5 до 20 вольт, срабатывает на расстоянии от 3 до 7 метров, а сигнал на выходе держит от 5 до 300 секунд, вы можете продлить этот период, если использовать , микроконтроллер или реле задержки времени. Угол обзора порядка 120 градусов.

На фото изображен датчик в сборе (слева), линзу (справа внизу), обратную сторону платы (справа вверху).

Рассмотрим плату подробнее. На её передней стороне расположен чувствительный элемент. На задней - микросхема, её обвязка, справа два подстроечных резистора, где верхний - время задержки сигнала, а нижний - чувствительность. В нижней правой части джампер для переключения режимов H и L. В режиме L датчик выдает выходной сигнал только она период времени выставленного потенциометром. Режим H выдает сигнал, пока вы находитесь в зоне действия датчика, а когда вы её покидаете сигнал, исчезнет через время заданное верхним потенциометром.

Если вы хотите использовать датчик без микроконтроллеров, тогда соберите эту схему, все элементы подписаны. Схема питается через гасящий конденсатор, напряжение питания ограничено на уровне 12В с помощью стабилитрона. Когда на выходе датчика появляется положительный сигнал реле Р включается через NPN транзистор (например BC547, mje13001-9, КТ815, КТ817 и другие). Можно использовать автомобильное реле или любое другое с катушкой на 12В.

Если вам нужно реализовать какие-то другие функции - можно использовать его в паре с микроконтроллером, например . Ниже представлена схема подключения и программный код.

Ультразвуковые

Излучатель работает на высоких частотах - от 20 кГц до 60 кГц. Отсюда выходит одна неприятность - животные, например собаки, чувствительны к этим частотам, более того они используются для их отпугивания и дрессировки. Такие датчики могут раздражать их и с этим возникают проблемы.

Ультразвуковой датчик движения работает на эффекте Допплера. Излучаемая волна, отражаясь от подвижного объекта, возвращается и принимается приёмником, при этом длина волны (частота) незначительно изменяется. Это детектируется, и датчик выдает сигнал, который используют для управления реле или симмистором и коммутации нагрузки.

Датчик неплохо отрабатывает движения, однако если движения очень медленные - он может не срабатывать. Преимуществом является то, что они не чувствительны к изменениям условий окружающей среды.

Лазерные или фотодатчики

В них есть излучатель (например ИК-светодиод) и приемник (фотодиод аналогичного спектра). Это простой датчик, возможна реализация в двух исполнениях:

1. Излучатель и фотодиод монтируются в проходе (контролируемой зоне) напротив друг друга. Когда вы проходите через него вы заслоняете излучение и оно не достигает приемника, тогда срабатывает датчик и включается реле. Это можно использовать и в системах сигнализации.

2. Излучатель и фотодиод стоят рядом друг с другом, когда вы находитесь в зоне действия датчика излучение отражается от вас и попадает на фотодиод. Это называется также датчиком препятствия, с успехом применяется в робототехнике.

Микроволновый

Состоит также из передатчика и приемника. Первый генерирует сигнал высокой частоты, второй их принимает. Когда вы проходите рядом изменяется частота. Приемник настроен таким образом, что при изменении частоты сигнал усиливается и передается на исполнительный орган, например реле, и происходит включение нагрузки.

Микроволновые датчики движения очень чувствительны, позволяют «увидеть» объект даже за дверью или за стеклом, однако это вызывает и проблемы ложного срабатывания, когда объект находится вне поля предполагаемой видимости.

Это достаточно дорогостоящие датчики, но они реагируют даже на самые незначительные движения.

Подобным образом работают и емкостные приборы. Такая схема изображена ниже.

Как подключить датчик движения?

Можно придумать бесчисленное множество вариантов и схем подключения датчика движения в зависимости от ваших потребностей, иногда нужно чтобы система срабатывала при движении в разных местах, например уличное освещение по пути от дома до ворот и наоборот, в других случаях необходимо принудительное включение или отключение света и т.д. Мы рассмотрим несколько вариантов.

Обычно у датчика движения есть три провода или три клеммы для подсоединения:

1. Приходящая фаза.

2. Фаза, отходящая для питания нагрузки.

Если вам не хватает мощности датчика - используйте промежуточное реле и . Для этого вместо лампочки в нижеуказанных схемах подключаются выводы катушки.

На фото ниже изображены клеммы к которым подсоединяются питающие провода.

Заключение

Использование датчиков движения, как бы это ни звучало, это шаг . Во-первых, это поможет экономить электроэнергию и ресурс ламп. Во-вторых, это избавит от необходимости каждый раз щелкать выключатель. Для освещения на улице при правильной настройки можно сделать так, чтобы свет включался, когда вы подходите к воротам дома.

Если расстояние от ворот до дома 7-10 - можно обойтись и одним датчиком, тогда не придется прокладывать кабель на второй датчик или собирать схему с проходным выключателем.

Как уже было сказано чаще всего встречаются ИК-датчики, их достаточно для простых задач, если вам нужна большая чувствительность или точность - присмотритесь к датчикам других типов.

Под датчиком движения чаще всего подразумевается миниатюрное бытовое устройство, предназначение которого зажечь лампочку освещения без участия человека.

Срабатывает датчик строго на движение. Интервал между фиксацией человека в зоне действия фотоэлемента и включением освещения составляет в среднем от нескольких секунд до десяти минут.

Датчик вовсе не обязательно приобретать в магазине. Такие детекторы легко изготавливаются. Многие мастерят эти приборы самостоятельно или же делают ремонт датчика движения своими руками.
Для работы понадобится :

• (например, используемый для зарядки батарей – у него подходящее напряжение на выходе, 5 вольт);
• фотоэлемент (подходит любой);
• (в котором должен быть переход p-n-p);
• реле;
• подстроечное сопротивление.

Как изготовить инфракрасный датчик движения своими руками?

Прежде всего катод фотоэлемента подключается к питанию со стороны положительного полюса. Сопротивление к аноду (предварительно рассчитывается по закону Ома).

Порядок монтирования схемы датчика движения своими руками .

Подключается подстроечное сопротивление со значением 10 кОм. Дальше детали припаиваются:

• один вывод к «минусу» блока питания, второй к свободному концу сопротивления;
• база транзистора к свободному контакту подстроечного сопротивления;
• коллектор к блоку (его положительному полюсу).

Затем в цепь включается реле (на 5 Вольт), его свободный конец припаивается к «минусу» блока питания.

Оставшиеся свободными контакты реле можно направить на нагрузку.

В цепь монтируется переключатель с самовозвратом. Для излучения вполне подойдёт лазерная указка, подключенная к блоку питания постоянно.

Принцип работы основан на включении реле (его «подтягивании» через контакты) и обеспечении собственного питания сразу после срабатывания .

Чтобы не перегрузить контакты, можно прикрепить добавочное реле в виде нагрузки (если нужна большая мощность).

Сборка самодельного датчика движения для охранной сигнализации

Есть ещё одна интересная схема сборки. Подходит она для датчика сигнализации.
Для работы понадобится :

• корпус старого бытового прибора;
• элементная база управления;
• провода.

Перед тем, оценить зону действия, которую он будет охватывать, не допускать загрязнений на корпусе и детально изучить прилагаемую схему монтажа.

Вариантов установки существует несколько: отдельный датчик, вместе с выключателем, или же сразу несколько детекторов в одной схеме. Подробнее об этом можно прочитать .

Порядок действий :

На базе транзистора монтируется автодин: через конденсатор С2 и ФНЧ (С1, L3) импульс попадает на контакт сигнализации, выполняющий роль фильтра.

Резистор R11 выступает в роли регулятора чувствительности схемы.

Компараторами являются стабилитрон (VD3) и реле(K1). Сетевое напряжение 11 вольт, поэтому рекомендуется стабилизатор, повышающий сигналы.

1. наверху платы полируется и покрывается ацетоном во избежание окисления.
2. Катушки L1 и L2 обматываются тонким проводом. Подойдёт ПЭЛ-0,23. Всего нужно сделать двенадцать витков.
3. Винтом к центральному отверстию крепится втулка. Диаметр винта 3 миллиметра.
4. Схема должна легко помещаться в подготовленную коробку. В коробке делается отверстие для крепления. Если нужно углы внутри коробки растачиваются.
5. Отверстия для также можно просверлить, но чаще этого не требуется – они просвечивают сквозь материал корпуса.
6. К детектору подключается или светильник.

На заметку. Винты, втулка и пластины могут быть из любых материалов. Главное, чтобы все отверстия подходили по размеру.

Если собрать устройтсво своими руками не получается, а его необходимо получить как можно быстрее, не отчаивайтесь. В магазине электротехники можно приобрести неплохие датчики движения по цене всего 500 рублей за штуку. Или же через Интернет — китайские детекторы можно заказать на аукционах по стоимости чуть более одного доллара с доставкой.

Область применения приборов самая широкая. Кроме коридора и кладовой удобно установить такое регулируемое освещение на крыльце дома, частной стоянке (может послужить своеобразной сигнализацией, оповещающей о чужаках), лестничной площадке, в подвальном помещении, любой комнате офиса (где работники находятся непродолжительное время).

Полезное видео

Датчик движения LX-02

В данной статье рассмотрена схема датчика движения LX-02 (SEN15) производства китайской фирмы Camelion, а также схема его подключения. В этой линейке есть ещё две модели датчиков: LX-01 , который отличается от двух других отсутствием регулятора освещенности, и LX-03 , который отличается повышенной выходной мощностью (до 3 кВт) за счет применения более мощного реле на выходе.

Существует также и датчик LXP-02. Отличия от LX-02 существенные – и в конструкции, и в схемотехнике. Но только, конечно, не в принципе действия.

В конце статьи будет приведена инструкция к данным датчикам движения.

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 30-40 0 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):

В устройстве применяются основные детали:

• микросхема – LM324, это четыре операционных усилителя в одном корпусе. Даташит можно скачать здесь: / , pdf, 134.11 kB, скачан:2710 раз./
• датчик движения – PIR D203S или 1VY7015
• транзистор типа S9013 – биполярный средней мощности. Даташит можно скачать здесь: / , pdf, 62.29 kB, скачан:1357 раз./
• реле SHD-24VDC-F-A.

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

Схемы датчиков движения

Схема датчика выглядит примерно так.

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.

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 .

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

Датчики движения активно применяются в различных облостях : охранных системах и сигнализациях, в системах, контролирующих доступ в помещения, в управлении освещением (это особенно актуально при появлении пункта общественное освещение, например, включение света в подъезде осуществляется только при входе жильцов, в системе «умный дом» - в составе интегрированного управления освещением, вентиляцией, кондиционированием и отоплением. С помощью датчика движения можно корректировать климатические показатели в зависимости от наличия или отсутствия людей в помещении.

В зависимости от типа используемого излучения, датчики движения бывают инфракрасные , микроволновые , ультразвуковые и комбинированные.

Структурная схема любого ДД:

BL - ДД, S - контакт управления освещением, N - "нулевой" провод осветительной сети, L - "фаза", A - клемма подключения осветительных приборов.

Подключение датчика движения . Достаточно подать питающее напряжение на выводы клеммной колодки L и N . А нагрузку или лампочку подключаем к контакту N и A .

На корпусе ДД обычно располагаются регулировочные ручки. Обычно их бывает от двух до четырех. Рядом с ручками подписан вид регулировки.

LUX - Для регулировки уровня освещенности. Time - Время включение таймера. SENS - регулировка чувствительности ДД. MIC - присутствует не на всех моделях - акустический уровень срабатывания.

Для лучшего понимания приведу элементарную схему подключения светильника через классический ДД.

Кроме того существует схема ДД с стандартным электрическим выключателем и если возникает нужда подключения нагрузки большой мощности можно применить электромагнитный пускатель или реле.

В случае если зона контроля достаточно большая, например подъезд многоквартирного дома, то с помощью этой схемы можно подсоединить любое количество ДД.

Видео: как подключить датчик движения

Выбирая место необходимо снизить условия, негативно влияющие на его работу. На схеме ниже приведены примеры наилучших мест для размещения наиболее широко используемого инфракрасного датчика.

Как видно из рисунка, необходимо избегать мест с возможным прямым попаданием внешнего теплового излучения: батареи отопления, прямые солнечные лучи, и т.п.

Обязательно учитывайте особенности каждого типа датчика, чтоб в их рабочую область не могли попасть объекты которые вызывают ложные срабатывания и в то же время контролирую все нужное для пространство. Перед монтажом устройства необходимо убедиться, что поверхность, на которую будет осуществлен монтаж, не подвергается вибрационным воздействиям.

По возможности размещения датчики движения бывают

Потолочные – используются для установки на потолках, плитах перекрытия и т.п. В большинстве случаев схема потолочного устройства, предусматривают круговую зону детектирования.
Угловые и настенные – имеют более узкую направленность. Их преимущество – точное выделение зоны наблюдения, сократив тем самым число ложных срабатываний. Настенные датчики монтируются на вертикальных поверхностях, угловые – в местах примыкания стен. Для угловых приборов наблюдения имеются два варианта крепления – как на внешних, там и внутренних углах помещения

В некоторых универсальных устройствах контроля при помощи специального крепежа существует возможность сделать как прямой монтаж, так и угловой – на внутренних и внешних углах зданий.

По возможности установки ДД бывают:

Внешние - отличаются, простотой установки, кроме того устройства этого типа максимально функциональны и удобны, они позволяют корректировать зону охвата
Внутренние – позволяют установить датчики максимально скрытно. Существуют модели, которые можно установить не только на стены, но и на мебель, в потолок и даже электроприборы.

По способу обеспечения питанием датчики фиксирующие движение можно разделить на: автономные и проводные

Датчик движения работающий по инфракрасному принципу

Работа ИК ДД основана на фиксации теплового (ИК) излучения, идущего от различных объектов. Любой объект, обладающий собственной температурой, генерирует инфракрасное излучение, попадающее через специальные сегментированные вогнутые зеркала и линзы на установленный внутри преобразователя чувствительный сенсор, который и обнаруживает это излучение. Если объект перемещается, то испускаемое им ИК излучение периодически попадает на различные линзы сенсора. В различных преобразователях количество линз может меняться от 20 до 60 штук, при этом с ростом их числа числа возрастает чувствительность датчика. Зона охвата, которую контролирует ДД, зависит от площади поверхности имеющейся системы линз – чем выше эта площадь, тем больше зона контроля.

Преимущества ИК датчиков движения:

Неплохая регулировка угла обнаружения и дальности движущихся объектов
Их удобно использовать вне помещений, т.к они реагируют исключительно на те объекты, которые имеют тепло и двигаются
Полностью безопасны для людей и животных, т.к работает в пассивном режиме, не генерируя никакого излучения

Недостатки ИК ДД:

Возможные ложные срабатывания, из=за появления различных тепловых излучений, даже из-за потоков теплого воздуха, исходящего от батарей отопления, работающего кондиционера и т.п.
Меньшея точность срабатывания при работе вне помещения из-за, осадков, солнечного света и т.д.
Небольшой диапазон температур, в котором обеспечивается стабильная работа преобразователя
Не сработает если объект покрытыт специальным материалом, не пропускающим ИК-излучение

УЗ датчик контролирует окружающее пространство с помощью звуковых волной, частота которых находилась вне диапазона слышимости человеческого уха. Так как в момент отражении от движущегося объекта частота сигнала меняется в соответствии с эффектом Доплера, то при заданном изменении частоты в принятом сигнале, преобразователь сработает.

Внутри УЗ ДД имеется генератор звуковых волн, генерирующий УЗ волны в диапазоне от 20 до 60 кГц. Сгенерированная волна идет в открытое пространство и, отразившись от окружающих объектов, попадает обратно в приемник. Фактически – это мини радиолокационная станция.

С появлением в зоне контроля, перемещаюгося объекта, отраженные волны получат дополнительную частотную составляющую – эффект Доплера. Путем сравненияона выделяется и формирует сигнал запуска преобразователя.

Огромное применение УЗ преобразователи нашли в автомобилях – они используются в устройствах автоматической парковки, а так же в системах, осуществляющих контроль в «слепых» зонах автомобиля. В помещениях они нашли хорошую нишу для контроля движения на лестницах, и в длинных коридорах и т.п.

Преимущества ультразвуковых датчиков

Низкая стоимость
Внешние природные факторы (ветер, солнце, осадки и т.д.) не оказывают влияния на точность срабатывания
Фиксирует движение объекта контроля, не зависимо от того, из какого он материала

Недостатки УЗ ДД:

Достаточно небольшая эффективная дальность действия
Может не сработать при низкоскоростном перемещение объекта контроля
Оказывает влияние на животных, которые способны слышать звук в УЗ диапазоне

Схема этого типа преобразователя,использует для работы принцип распространения волны в СВЧ-диапазоне, поэтому принцип работы, очень похож на УЗ ДД. Микроволновый генератор генерирует высокочастотные волны (обычно на частоте 5,8ГГц), которые излучаются преобразователем в окружающее пространство. При отражении от движущегося объекта контроля волна имеет «доплеровскую» прибавку частоты, которая фиксируется при обработке принятого сигнала. После чего сигнал поступает на управляющую плату и запускается схема контроля и сигнализвции.

Плюсы микроволновых датчиков

Обладают самыми малыми габаритами, по сравнению с другими типами
Больший радиус действия
СВЧ датчик может улавливать движение даже за слабо проводящими и диэлектрическими препятствиями: стекла, двери, тонкие стены
на точность срабатывания не оказывают влияния атмосферные и природные условия
Преобразователи этого типа гарантированно сработают, на объекты контроля перемещение которых происходит даже небольшой скоростью
С помощью одного преобразователя можно создать несколько независимых зон контроля

Минусы:

Стоят очень дорого
Существует вероятность ложного срабатывания, вызванная захватом движения вне зоны контроля
Небезопасность СВЧ - излучения на любой биологический объект в том числе и человека

Комбинированные датчики движения

Комбинированная схема ДД способна совмещать в себе сразу несколько технологий, например, микроволновой датчик и инфракрасный. На сегодняшний день такое совмещение очень эффективное, особенно, когда надо получить высокую точности определения движения в зоне, контролируемой устройством. Параллельная работа нескольких каналов достаточно сильно увеличивают вероятность обнаружения нежелательного перемещения, кроме того, такие устройства дополняют друга, взаимно компенсируя недостатки каждого типа.

Видео: Устройство датчиков движения

Датчик движения своими руками на микросхеме LM324

Схему ДД можно условно поделить на три составные части: усилитель сигнала с него два компаратора и пироэлектрический датчик PIS209S работающий на принципах генерации электрических зарядов в кристалле под воздействием теплового (инфракрасного) излучения,.

Что самое приятное что почти все это уже имеется в микросхеме LM324

Пироэлектрический датчик состоит из пластины пироэлектрика по бокам которой сделаны металлические обкладки, которые напоминают конденсатор. На одной из обкладок имеется вещество, принимающее тепловое излучение. Как только оно вызывает пироэлектрический эффект и напряжение между обкладками увеличивается. Это напряжение приложено к затвор – исток униполярного транзистора, встроенного в датчик.

Поэтому сопротивление канала транзистора снижается. VT1 нагружен на внешнее нагрузочное сопротивление (нет на рисунке), с которого и снимается генерируемый сигнал. Сопротивление R1 предназначено для разрядки обкладок емкости пироэлектрического датчика.

Датчик движения своими руками на пиродетекторе

Эту схему я подсмотрел в книге Радиолюбителям-схемы для дома, но не повторял ее.

Фото реле СФЗ-1 используется, для того чтобы свет включался только в вечернее и ночное время. Иначе биполярный транзистор VT1 открыт, а его коллега VT2, работающий в режиме ключа, входит в режим насыщения, тем самым, блокируя включение света.

В темноте и при появление биологического объекта в зоне действия ДД резко меняется инфракрасный фон и вырабатывается сигнал усиливаемый операционным усилителем и попадающий на вход реле времени. Путем изменения сопротивлений R2 и R11 можно корректировать чувствительность схемы.

Сигнал, поступающий от ОУ, открывает транзистор VT3 и заряжает конденсатор C6. После его заряда откроетсятранзистор VT4, который в свою очередькоммутирует реле К1. А реле через свои фронтовые контакты включит освещение. При указанных на схеме значениях задержка выключения освещения составляет 70 секунд.

Для эффективной защиты имущества, находящегося в доме или квартире придумано и реализовано много разных систем безопасности. В основном, наиболее часто устанавливаются различного рода сигнализации, поддерживающие широкий спектр различных датчиков – это позволяет максимально эффективно контролировать все происходящее на объекте. Одним из устройств, которыми комплектуются современные системы охраны, является лазерный датчик движения, который способен уловить малейшее перемещение в охраняемой зоне. Отличительной особенностью таких устройств является не только их высокая чувствительность к перемещениям, а также и то, что лазерный датчик своими руками сделать достаточно просто. И, что главное, для этого не потребуются какие-либо дорогостоящие детали.

Область применения

Учитывая высокую эффективность детектирования движения с помощью такого типа датчиков, они устанавливаются на следующих объектах:

• в финансовых компаниях и банковских учреждениях;
• в офисных помещениях;
• в коттеджах;
• в квартирах.

Учитывая большую стоимость сигнализации на основе лазерных датчиков их «заводские версии» применяют в первых двух случаях. Для частных коттеджей и квартир лазерный детектор движения можно сделать и собственноручно.

Принцип работы

Функционирование лазерного датчика основано на использовании излучателя и приемника лазерного луча. Первый из них генерирует световой поток, который попадает на установленный напротив излучателя фотоэлемент.

Когда на фотоприемник луч лазера не попадает, его сопротивление очень большое, а при облучении световым лучом начинает формироваться поток фотоэлектронов, что приводит к увеличению проводимости и уменьшению электросопротивления фотоэлемента.

Пока чувствительный элемент облучается лучом, электрическая схема сигнализации является замкнутой и контакты релейной системы, управляющей внешними устройствами, остаются в исходном положении. Как только луч прерывается, происходит резкое увеличение сопротивления фотоэлемента – это обеспечивает размыкание электрической цепи и переключение релейной системы, что приводит к срабатыванию внешних исполнительных механизмов.

Принцип функционирования одинаков, что в «заводских» лазерных датчиках, что в тех, которые были созданы своими руками.

Конструкция

Для того чтобы самостоятельно сделать датчик движения на основе применения лазерного излучения потребуются базовые знания электроники, умение паять и недорогой набор комплектующих. Чтобы создать лазерный датчик в домашних условиях потребуется следующий набор:

• лазерный излучатель;
• фотоприемник;
• релейный узел;
• блок питания излучателя;
• монтажные детали;
• проводники;
• набор для пайки;
• набор инструментария.

В качестве излучателя можно выбрать лазерную указку, брелок, лазер, входящий в состав детских игрушек. Роль детектора излучения может эффективно выполнять обычный фоторезистор, сопротивление которого меняется при его облучении световым лучом. Наличие релейного механизма позволит управлять работой внешних устройств в момент, когда срабатывает датчик.

Создание датчика на основе указки является наиболее простой схемой, которую каждый в силах реализовать своими руками.

Инструкция по сбору лазерного датчика

Лазерный датчик движения состоит из двух основных элементов – излучателя и приемника генерируемого луча света. В роли излучателя, как уже говорилось выше, будет использована обычная лазерная указка. Поскольку она питается от нескольких батареек с небольшой емкостью, то изначально следует переработать ее систему питания. Чтобы получить требуемый номинал напряжения можно использовать низковольтный блок с включением его через реостат или после модернизации его функциональной части посредством установки дополнительного регулирующего резистора на выходе. Применение такого типа системы питания позволит получать непрерывный луч, генерирование которого будет происходить до тех пор, пока будет напряжение в сети, к которой подключен блок питания.

Приемник излучения будет построен на основе фоторезистора, который меняет свое сопротивления при попадании на него светового излучения. Чтобы он не реагировал на солнечный свет, который будет присутствовать в месте установки, его следует поместить в достаточно глубокий тубус темного цвета. Это исключит попадание внешнего освещения и ложных срабатываний сигнализации, в составе которой будет работать созданный своими руками лазерный детектор.

Обратите внимание!

Чтобы датчик работал корректно, важно чтобы его излучатель и приемная часть располагались строго на одной оси. Это будет гарантировать, что лазерный луч будет попадать по центру фоторезистора, обеспечивая четкое срабатывание сигнализации в момент его перекрытия.

При установке датчика в состав охранной сигнализации к нему подключается релейная система. Она обеспечивает управление работой внешних исполнительных устройств в момент перекрытия. Через реле также подключается и система питания датчика. Это сделано для того, чтобы после включения сигнализации, когда сработал лазерный датчик, она не отключилась в тот момент, когда луч снова попадет на фотоэлемент. Благодаря этой схеме при единократном прерывании лазерного луча сигнализация будет работать постоянно, пока ее не отключат со специальной кнопки.

Заключение

Собрать датчик движения на основе лазера является достаточно простой задачей. Для реализации такого проекта достаточно небольших финансовых вложений, которые позволят на выходе получить элемент сигнализации, которая в «заводском» исполнении стоит достаточно больших денег. По функциональности самодельный лазерный датчик практически не уступает тому, который сделан в производственных условиях. Отличием самодельного датчика является возможность его простой модернизации. Меняя мощность лазера, и используя отражатели в виде зеркал, можно формировать лазерные ловушки, которые будут покрывать всю площадь охраняемого объекта.