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

после этого сигнал надо “отфильтровать” для этого применим

чтобы убрать “дрожание сигнала” применим “накапливающий интегратор”

а для управления нагрузкой применим обычную схему


Файлы для загрузки.


 


 Продолжение – на сайте ИЛЛИСИИ


 

Инфракрасный датчик движения, PIR-sensor.: 3 комментария

  1. Ну здесь единственный выход, нужен тот программатор который поддерживает PIC10F222. Лично я использую китайский клон PICKIT3 (правда ничем не отличается от фирменной сборки) приобретенный в Вороне. Я icprog не пользуюсь, но поищите в инете может есть обновление…

  2. Добрый вечер. Подскажите пожалуйста какой программой можно прошить PIC10F222?
    В PonyProg его нет в списке, как и в других программах.
    С уважением Дмитрий.

    1. Если Вы планируете и в дальнейшем заниматься PIC-контроллерами, приобрести PICkit 3, не будет никаких проблем с программированием, они сейчас в Ворон поступили. Это клоны, но качество 100%ное, от фирменных ничем не отличаются, сам пользуюсь.

Добавить комментарий