Инфракрасный датчик движения, PIR-sensor.

---

 Домашняя автоматика предполагает наличие датчиков движения, которые способны контролировать движения человека. Самым простым и доступным устройством позволяющие контролировать изменения ИК-излучения, это ПИР-сенсоры. На текущий момент доступны не дорогие модели D203B, D204B, D205B. Все они позволяют изготавливать недорогие и простые устройства контроля движения человека. Эти датчики изготавливаются в металлических корпусах. Датчики в основном различаются по чувствительности, а конструктивно по размеру светочувствительного окна. 

Для проекта Опенворон был спроектирован компактный датчик, для непосредственного управления низковольтной нагрузкой от 12 до 24 вольт и током нагрузки до 3 Ампер (ток зависит от МОП-ключа).

---

Схема датчика.

Схема сконструирован с избыточностью, что позволяет создавать разнообразные устройства. Усилитель сигнала собран на двух ОУ МСР601. Логика работы датчика возложена на PIC-контроллер, в качества контроллера выбран PIC10F222. На плате можно разместить два МОП-ключа, которые на прямую позволяет подключать низковольтную нагрузку от 1 до 3 Ампер. Предусмотрено установка светодиодного индикатора для контроля работы датчика. А также разъём для внутрисхемного программирования контроллера, что упрощает программирование и модернизацию датчика (если необходимо сменить логику работы). Для расширения настроек можно ввести потенциометр, которым в зависимости от функций можно настраивать чувствительность или длительность формирования выходного управляющего импульса.

Рассматриваемый проект предназначен для создания датчиков движения которые управляют освещением непосредственно с нагрузкой на светодиодные ленточки. Такие датчики можно установить в шкафах, на книжных полках, подсветка столов при наличии человека в зоне контроля датчика, он будет автоматически включать свет.

---

Схема датчика примененная в проекте.

---

Список деталей необходимый для изготовления датчика.

Наименование	Типоразмер	Тип	Количество	Примечание
PIR-сенсор		D203B	1 шт	PIR1 (D204B, D205B)
Операционный усилитель	SOT23-5	MCP601	2 шт	A1,A2
PIC-контроллер	SOT23-6	PIC10F222	1 шт	PIC1
Стабилизатор	SOT23-5	MCP1804T-5002I/OT	1 шт	ST1
Резистор	0805	10 к	6 шт	R2, R4, R5, R6, R7, R10
Резистор	0805	100 к	1 шт	R1
Резистор	0805	1 мОм	2 шт	R3, R8
Резистор	0805	1 к	1 шт	R11
Резистор	0805	22 ом	1 шт	R14
Диодная сборка	SOT23	BAV70	1 шт	D1
Линза		S9001	1 шт
Транзистор полевой	SOT23	IRLML2502TR	1 шт	V1
Конденсаторы	0805	0,1 мкф х 25 в	4 шт	C1, C2, C4, C8
Конденсаторы	0805	1.0 мкф х 25 в	2 шт	C9, C11
Конденсаторы танталовые	А	10,0 х 10 в	4 шт	C4, C5, C6, C3 (возможна замена на керамические типоразмер 1206)
Печатная плата		ch-c0060pcb	1 шт
Светодиод	0805	LTST-C170TBKT	1 шт	LD1
Корпус			1 шт
Соединитель		NXW-05K, NXG-05	1 шт	CON2

---

Монтажная схема платы.

верх платы

низ платы

Описание работы схемы.

Схема представляет собой обычный усилитель на двух ОУ. Их задача усилить переменную составляющую от PIR-сенсора. Далее сигнал поступает на вход АЦП PIC-контроллера, функцией которого это логическая обработка сигнала. К пик контроллеру подключены МОП-ключи, их функция управления силовой нагрузкой. В качестве нагрузки предполагается использовать светодиодные ленточки с током до 3А. В нашем варианте установлен транзистор с рабочим током 1А для него можно подключить ленточку (при 60 led на метр) длиной более 2 метров, что вполне достаточно для различных устройств дополнительного освещения.

Если необходимо управление мощными светодиодами, то датчик движения легко стыкуется с драйверами тока описанных в предыдущей статье Стабилизатор тока на SN3350.

Контакт «управление» подключается к выводу нагрузка датчика движения.

Датчики движения можно использовать в системе охраны, подключив их к устройству контроля по логическому ИЛИ.

---

Программное обеспечение.

Само собой разумеется, что для разных приложений у датчиков должны быть разные функции и разная чувствительность на объекты. Для систем управления освещением, нет необходимости в «дикой» чувствительности. Если вы сделали освещение для книжных полок то вам не нужно, чтобы включалась подсветка, когда вы только входите в квартиру, вам необходимо чтобы она включалась когда вы протягиваете руку книгам и не более. А если это охранная система, то желательно, чтобы она имела максимальную чувствительность на любые изменения инфракрасного излучения человека.

Забегу в перед и скажу, датчик обладает «дикой» чувствительностью, даже со стандартной линзой 8 мм. Вся задача будет сводиться, чтобы её уменьшить программными средствами.

---

Сама программа и её работа.

Для измерение величины сигнала используем стандартную конструкцию

// начать измерение
 GO=1; 
 while (GO) continue; // 
// сосчитать значение АЦП
 ADCIZ=ADRES; // чтение значение АЦП

после этого сигнал надо «отфильтровать» для этого применим

// усреднение измерения // 
 ADCIZ=ADCIZ/10; // 
 p_humi=p_humi-p_humi/10; // 
 p_humi=p_humi+ADCIZ; //

чтобы убрать «дрожание сигнала» применим «накапливающий интегратор»

// ФИЛЬТР "накапливающий интегратор"
 if(p_humi^p_humip && porog)porog--;
 else 
 {
     p_humip=p_humi;
     porog=3; // реакция
 }

а для управления нагрузкой применим обычную схему

if(p_humip>130) // порог чуствительности, должна быть выше 125
 {
    LED=0;
    OUT=1;
    __delay_ms(5000); // время "горения"
 }
 else
 {
    LED=1;
    OUT=0;
 }

---

Файлы для загрузки.

[wpdm_file id=68 title=»true» desc=»true» template=»bluebox drop-shadow lifted» ]

[wpdm_file id=69 title=»true» desc=»true» template=»bluebox drop-shadow lifted» ]

[wpdm_file id=70 title=»true» desc=»true» template=»bluebox drop-shadow lifted» ]

[wpdm_file id=71 title=»true» desc=»true» template=»bluebox drop-shadow lifted» ]

---

 

---

 Продолжение — на сайте ИЛЛИСИИ

---