Инфракрасный датчик движения hc sr501 схема подключения: Инфракрасный датчик движения HC-SR501: описание, подключение, схема, характеристики

Содержание

Подключение к реле и датчику движения HC-SR501

Плата расширения L293D, ИК-датчик VS1838B, TFT LCD, Модем M590E GSM GPRS, «монитор TFT LCD, датчик движения HC-SR501, ИК-пульт дистанционного управления, Радиомодуль NRF24L01, SD Card Module, Звуковой модуль, 5-axis stepper motor driver, Шаговый двигатель, Модем M590E GSM GPRS, 5-axis stepper motor driver, Часы реального времени DS 3231/DS 1307, терморегулятор W1209 DC, Релейный модуль, датчик движения HC-SR501, Модуль Wi-Fi ESP8266-12E, датчик движения HC-SR501, Передатчик и приемник в диапазоне RF 433 Mhz, Блок питания, L293D, Микросхема контроллера коллекторного электродвигателя, ИК-пульт дистанционного управления, Датчики контроля температуры, Радиомодуль NRF24L01, OKI 120A2, Rotary Encoder, SD Card Module, Беспроводной пульт дистанционного управления, Микросхема контроллера коллекторного электродвигателя, Модуль Bluetooth HC-06,, Модем M590E GSM GPRS, Часы реального времени DS 3231/DS 1307, Mini 360 на схеме LM2596, MP3-TF-16P, L293D, Модуль LCD монитора, Инфракрасные датчики расстояния, Часы реального времени, USB Host Shield, HC-SR501, Cветочувствительный датчик сопротивления, блок питания Mini 360 на схеме LM2596, ЖК-дисплей TFT дисплей, Контроллер L298N, HC-SR501, Модуль MP3 Player WTV020, GSM GPRS, Сервоприводы, Модем M590E GSM GPRS, Часы реального времени DS 3231/DS 1307, Модуль Wi-Fi ESP8266-12E, Инфракрасные датчики расстояния, Card Module, Ультразвуковые дальномеры HC-SR04, Блок питания, Карта памяти SD, Mini 360, Ethernet shield, L293D, блок питания Mini 360 на схеме LM2596, Радиомодуль, датчик температуры DS18B20, ИК-пульт дистанционного управления, USB конвертер UART, ИК-пульт, Антена для модуля WiFi, Ethernet shield, Модуль блока питания XL6009, Микросхема контроллера коллекторного электродвигателя, Модуль качества воздуха MQ-135, Микросхема контроллера коллекторного электродвигателя, ИК-пульт дистанционного управления, SD Card Module, Радиомодуль NRF24L01, двигатель OKI, 5-axis stepper motor driver, L293D, TB6560, Драйвер шагового двигателя TB6600, Шаговый двигатель, Модуль камеры, Блок питания, L293D, блок питания Mini 360 на схеме LM2596, 5axis mach4 interface, Карта памяти SD, Ethernet shield, Контроллер L298N, датчик движения HC-SR501, Модуль Wi-Fi ESP8266-12E, Модуль LCD монитора LCD1602, Шаговый двигатель OKI 120A2, Шаговый двигатель, Шаговый двигатель.

 

схема подключения, настройка чувствительности, описание

Подключение PIR датчика движения

Большинство модулей с инфракрасными датчиками движения имеют три коннектора на задней части. Распиновка может отличаться, так что прежде чем подключать, проверьте ее! Обычно рядом с коннекторами сделаны соответсвующие надписи. Один коннектор идет к земле, второй выдает интересующий нас сигнал с сенсоров, третий — земля. Напряжение питания обычно составляет 3-5 вольт, постоянный ток. Однако иногда встречаются датчики с напряжением питания 12 вольт. В некоторых больших датчиках отдельного пина сигнала нет. Вместо этого используется реле с землей, питанием и двумя переключателями.

Для прототипа вашего устройства с использованием инфракрасного датчика движения, удобно использовать монтажную плату, так как большинство данных модулей имеют три коннектора, расстояние между которыми рассчитано именно под отверстия макетки.

В нашем случае красный кабель соответсвует питанию, черный — земле, а желтый — сигналу. Если вы подключите кабели неправильно, датчик не выйдет из строя, но работать не будет.

Тестирование PIR датчика движения

Соберите схему в соответсвии с рисунком выше. В результате, когда PIR датчик обнаружит движение, на выходе сгенерируется сигнал HIGH, который соответсвует 3.3 В и светодиод загорится.

При этом учтите, что пироэлектрический датчик должен ‘стабилизироваться’. Установите батарейки и подождите 30-60 секунд. На протяжении этого времени светодиод может мигать. Подождите, пока мигание закончится и можно начинать махать руками и ходить вокруг датчика, наблюдая за тем, как светодиод зажигается!

Настройка перезапуска датчика

У пироэлектрического датчика движения есть несколько настоек. Первой мы рассмотрим ‘перезапуск’.

После подключения, посмотрите на заднюю поверхность модуля. Коннекторы должны быть установлены в левом верхнем углу L, как это показано на рисунке ниже.

Обратите внимание, что при таком варианте подключения, светодиод не горит постоянно, а включается-выключается, когда вы двигаетесь возле него. Это опция ‘без перезапуска’ (non-retriggering)

Теперь установите коннектор в позицию H. После тестирования окажется, что светодиод горит постоянно, если кто-то движется в пределах зоны чувствительности датчика. Это режим ‘перезапуск’.

Рисунок ниже из даташита датчика BISS0001:

Для большинства случаев режим ‘перезапуск’ (коннектор в позиции H кк это показано на рисунке ниже) лучше.

Настраиваем чувствительность

На многих инфракрасных датчиках движения, в том числе и у компании Adafruit, установлен небольшой потенциометр для настройки чувствительности. Вращение потентенциометра по часовой стрелке добавляет чувствительность датчику.

Изменение времени импульса и времени между импульсами

Когда мы рассматривает PIR датчики, важны два промежутка времени ‘задержки’. Первый отрезок времени — Tx: как долго горит светодиод после обнаружения движения. На многих пироэлектрических модулях это время регулируется встроенным потенциометром.
Второй отрезок времени — Ti: как долго светодиод гарантированно не загорится, когда движения не было. Изменять этот параметр не так просто, для этого может понадобится паяльник.

Давайте взглянем на даташит BISS:

На датчиках от Adafruit есть потенциометр, отмеченный как TIME. Это переменный резистор с сопротивлением 1 мегаом, который добавлен к резисторам на 10 килоом. Конденсатор C6 имеет емкость 0.01 микрофарат, так что:

Tx = 24576 x (10 кОм + Rtime) x 0.01 мкФ

Когда потенциометр Rtime в ‘нулевом’ — полностью повернут против часовой стрелки — положении (0 мегаом):

Tx = 24576 x (10 кОм) x 0.01 мкФ = 2.5 секунды (примерно)Когда потенциометр Rtime полностью повернут по часовой стрелке (1мегаом):

Tx = 24576 x (1010 кОм) x 0.01 мкФ = 250 секунд (примерно)

В средней позиции RTime время будет составлять около 120 секунд (две минуты). То есть, если вы хотите отслеживать движение объекта с частотой раз в минуту, поверните потенциометр на 1/4 поворота.

Для более старых/других моделей PIR датчиков

Если на вашем датчике нет потенциометров, можно провести настройку с помощью резисторов.

Нас интересуют резисторы R10 и R9. К сожалению, китайцы умею многое. В том числе и путать надписи. На рисунке выше приведен пример, на котором видно, что перепутаны R9 с R17. Отследить подключение по даташиту. R10 подключен к 3 пину, R9 — к 7 пину.

Например:

Tx is = 24576 * R10 * C6 = ~1.2 секунд

R10 = 4.7K и C6 = 10 нанофарад

и

Ti = 24 * R9 * C7 = ~1.2 секунд

R9 = 470K и C7 = 0.1 микрофарад

Вы можете изменить время задержки установив различные резисторы и конденсаторы.

Особенности конструкции инфракрасного PIR датчика

Инфракрасный датчик движения (PIR-датчик) предназначен для регистрации теплового (инфракрасного) излучения предметов, находящихся в рабочей зоне устройства. Основная особенность его конструкции заключается в отсутствии самостоятельного излучения. Датчик движения Arduino лишь реагирует на внешнее излучение, анализируя полученные величины и подавая сигналы на управляющее устройство. Примечательно, что это устройство может выполнять и другие задачи, работая как датчик расстояния или детектор температуры. Существует масса вариантов конструкции, выпускаются различные модели подобных датчиков. Однако, несмотря на внешние различия, все они действуют на едином принципе.

Конструкция

Основным элементом датчика являются высокочувствительные пироэлектрические элементы (сенсоры, пироприемники, пиродетекторы). Они принимают инфракрасное излучение, которое фокусируется с помощью линзы Френеля. В наиболее эффективных моделях датчиков используется два подобных элемента. Если в помещении нет движущихся излучающих объектов, сигналы с обоих сенсоров будут одинаковыми. При любых изменениях появится разница сигналов, так как объект в любом случае сначала будет регистрироваться одним элементом, затем вторым. Если показания обоих пироприемников начинают отличаться друг от друга, значит, в рабочей зоне датчика возникло движение.

Использование двух первичных датчиков позволяет увеличить чувствительность устройства, регистрировать перемещения объектов с разной температурой. Регистрируется совсем незначительная разница показаний обоих сенсоров, что позволяет управлять сложными и тонкими процессами.

Кроме сенсоров, конструкцию датчика составляет фокусирующая линза, детали (микросхема) электронной развязки и контактная группа. На нее подается питание, здесь же имеется управляющий и сигнальный электроды.

Особенности фокусирующей линзы

Конструкция пироэлектрического элемента не позволяет ему принимать инфракрасное излучение с достаточной эффективностью. Для концентрации потока тепловых лучей используется специальная линза. Существует два варианта конструкции:

Линза ФренеляОт обычных линз она отличается более плоской, компактной формой. Поверхность такой линзы разделена на участки, обеспечивающие фокусировку лучей в заданной точке. Эффективность линзы Френеля не уступает традиционным видам, но габариты значительно меньше

Это важно для датчиков, использующихся в технологических линиях, или предназначенных для скрытого монтажа.
Сферическая выпуклая линза.Вся поверхность этой линзы разделена на отдельные сегменты, являющиеся самостоятельными линзами. Такая конструкция увеличивает угол охвата датчика, позволяя с одинаковой эффективностью принимать ИК поток с разных направлений.

Большей популярностью пользуются ПИР-датчики со сферическими линзами, например, модуль HC-SR501. Они способны охватить наибольшее пространство, обеспечить максимальный сектор обзора. Однако, модели с плоскими линзами также пользуются спросом.

Где используется

Инфракрасные ПИР-датчики активно используются в разных сферах деятельности:

  • технологические линии или установки;
  • охранные системы;
  • бытовые комплексы, системы умного дома и тому подобное.

ИК датчик подобного типа не создает никакого излучения. Он не может ставить помехи другой чувствительной аппаратуре или оказывать вредное воздействие живым организмам. Благодаря этому, его применение постоянно расширяется. Работа в связке с микропроцессором Ардуино значительно расширяет область применения датчиков, далеко выводя их из привычных рабочих рамок. Появляется возможность увеличения функционала путем подключения фоторезисторов, термисторов и других дополнений. При этом, сами датчики являются вполне самостоятельными устройствами и могут подключаться не только на Ардуино. Существует масса альтернативных вариантов, использующихся в различных областях техники, системах наблюдения и управления. Однако, особенности и преимущества Ардуино делают его наиболее предпочтительным образцом управляющего устройства.

Общие сведения

Любой человек или животное с температурой выше нуля испускает тепловую энергию в виде излучения. Это излучение не видно человеческому глазу, потому что оно излучается на инфракрасных волн, ниже спектра, который люди могут видеть. Измерение этой энергии, не то же самое, что измерять температуру. Так как температура зависит от теплопроводности, поэтому, когда человек входит в комнату, он не может мгновенно изменить температуру в помещении. Однако есть уникальная инфракрасное излучение из-за температуры тела и которую ищет PIR датчик.
Принцип работы инфракрасного датчика движения HC-SR501 прост, при включении, датчик настраивается на «Нормальную» инфракрасное излучение в пределах своей зоны обнаружения. Затем он ищет изменения, например человек прошел или переместился в пределах контролируемой зоны. Для определения инфракрасного излечение детектор использует пироэлектрический датчик. Это устройство, которое генерирует электрический ток в ответ на прием инфракрасного излучения. Поскольку датчик не излучает сигнал (например, ранее упомянутый ультразвуковой датчик), его наказывают «пассивным». Когда обнаружено изменение, датчик HC-SR501 изменяет выходной сигнал.

Для повышения чувствительности и эффективности датчика HC-SR501 используется метод фокусировки инфракрасного излечения на устройство, достигается, это с помощью «Линзы Френеля». Линза выполнен из пластика и выполнена в виде купола и фактически состоит из нескольких небольших линз Френеля. Хоть пластик и полупрозрачен для человека, но на самом деле полностью прозрачен для инфракрасного света, поэтому он также служит в качестве фильтра.

HC-SR501 — недорогой датчик PIR, который полностью автономный, способный работать сам по себе или в сопряжении с микроконтроллером. Датчик имеет регулировку чувствительности, которая позволяет определять движение от 3 до 7 метров, а его выход можно настроить так, чтобы он оставался высоким в течение времени от 3 секунд до 5 минут. Так же, датчике имеет встроенный стабилизатор напряжения, поэтому он может питаться от постоянного напряжения от 4,5 до 20 вольт и потребляет небольшое количество тока. HC-SR501 имеет 3-контактный разъем, назначение следующие:

Назначение выводов► VCC — положительное напряжение постоянного тока от 4,5 до 20 В постоянного тока.
► OUTPUT — логический выход на 3,3 вольта. LOW не указывает на обнаружение, HIGH означает, что кто-то был обнаружен.
GND — заземление.

На плате также установлены два потенциометра для настройки нескольких параметров:►  SENSITIVITY — устанавливает максимальное и минимальное расстояние (от 3 метров до 7 метров).►  TIME (ВРЕМЯ) — время, в течение которого выход будет оставаться HIGH после обнаружения. Как минимум, 3 секунды, максимум 300 секунд или 5 минут.

Назначение перемычек:►  H — это настройка Hold или Repeat. В этом положении HC-SR501 будет продолжать выдавать сигнал HIGH, пока он продолжает обнаруживать движение.►  — Это параметр прерывания или без повтора. В этом положении выход будет оставаться HIGH в течение периода, установленного настройкой потенциометра TIME.

На плате HC-SR501 имеются дополнительные отверстия для двух компонентов, рядом расположена маркировка, посмотреть на нее можно сняв линзу Френеля.

Назначение дополнительных отверстий:►  RT — это предназначено для термистора или чувствительного к температуре резистора. Добавление этого позволяет использовать HC-SR501 в экстремальных температурах, а также в некоторой степени повышает точность работы детектора.►  RL — это соединение для светозависимого резистора или фоторезистора. Добавляя компонент, HC-SR501 будет работать только в темноте, что является общим приложением для чувствительных к движению систем освещения.

1Описание и принцип действия ИК датчика препятствий

Инфракрасное (ИК) или infrared (IR) излучение – это невидимое человеческим глазом электромагнитное излучение в диапазоне длин волн от 0,7 до 2000 мкм. Вокруг нас существуют огромное количество объектов, которые излучают в данном диапазоне. Его иногда называют «тепловое излучение», т.к. все тёплые предметы генерируют ИК излучение.

Длины волн разных типов электромагнитного излучения

Модули на основе ИК излучения используются, в основном, как детекторы препятствий для различного рода электронных устройств, начиная от роботов и заканчивая «умным домом». Они позволяют обнаруживать препятствия на расстоянии от нескольких сантиметров до десятков сантиметров. Расстояние до препятствия при этом определить с помощью ИК-сенсора невозможно.

Если оснастить, для примера, своего робота несколькими такими ИК модулями, можно определять направление приближения препятствия и менять траекторию движения робота в нужном направлении.

Модуль сенсора обычно имеет излучатель (светодиод) и детектор (фотодиод) в инфракрасном диапазоне. Инфракрасный светодиод излучает в пространство ИК излучение. Приёмник улавливает отражённое от препятствий излучение и при определённой интенсивности отражённого излучения происходит срабатывание. Чтобы защититься от видимого излучения, фотодиод имеет светофильтр (он выглядит почти чёрным), который пропускает только волны в инфракрасном диапазоне. Разные поверхности по-разному отражают ИК излучение, из-за чего дистанция срабатывания для разных препятствий будет отличаться. Выглядеть ИК модуль может, например, вот так:

Модуль с ИК излучателем и ИК приёмником

Когда перед сенсором нет препятствия, на выходе OUT модуля напряжение логической единицы. Когда сенсор детектирует отражённое от препятствия ИК излучение, на выходе модуля напряжение становится равным нулю, и загорается зелёный светодиод модуля.

Помимо инфракрасного свето- и фотодиода важная часть модуля – это компаратор LM393 (скачать техническое описание на LM393 можно в конце статьи). С помощью компаратора сенсор сравнивает интенсивность отражённого излучения с некоторым заданным порогом и устанавливает «1» или «0» на выходе. Потенциометр позволяет задать порог срабатывания ИК датчика (и, соответственно, дистанцию до препятствия).

Популярные модели PIR-датчиков

Большинство датчиков преимущественно выпускаются китайскими производителями, поэтому стоит готовиться к проблемам с электротехнической начинкой. Приобрести по-настоящему качественный сенсор можно разве что в комплектации с контроллерами. Тем не менее многие хвалят датчик движения PIR MP Alert A9, который хоть и представляет бюджетный сегмент, но отличается достойной сборкой и неплохими рабочими качествами. По-своему интересны и такие модели, как Sensor GH718 и HC-SR501. Это датчики открытого типа, которые можно без труда замаскировать или включить в комплекс того же контроллера. Что касается эксплуатационных свойств, то радиус охвата описанных моделей составляет 5-7 м, а время автономной работы – в среднем 5 дней.

Описание датчика движения

Создаваемые на базе Ардуино сенсоры перемещения устроены довольно просто. Они работают на принципе регистрации инфракрасных излучений. Помимо контроллера, основной компонент устройства — высокочувствительный пассивный пироэлектрический (PIR) элемент, регистрирующий присутствие определенного уровня инфракрасного спектра. Чем теплее появившийся в радиусе действия сенсора объект, тем сильнее излучение.

Типичный PIR-датчик снабжается полусферой с фокусирующими поступающую на сегменты сенсора тепловую энергию линзами. Обычно применяется линза Френеля: она хорошо концентрирует тепло и существенно увеличивает чувствительность. В качестве платформы нередко берут Arduino Uno, но возможно создание датчика и на других версиях контроллера.

Конструктивно PIR-сенсор делится на две части

Поскольку для устройства принципиально важно улавливание движения в зоне покрытия, а не уровень тепловой эмиссии, части устанавливаются так, чтобы при появлении на одной из них большего уровня излучения на выход гаджета подавался сигнал low или high. Далее он обрабатывается микроконтроллером

Пример работы

Рассмотрим ситуацию использования датчика на примере микроконтроллера Ардуино Уно и сенсора HC-SR501. Его характеристики:

  • рабочее напряжение постоянного тока — 4.5–20 В;
  • ток покоя —  ≈ 50 мкА;
  • выходное напряжение — 3.3 В;
  • диапазон температур — от −15 до +70 градусов Цельсия;
  • габариты — 32×24 мм;
  • угол детектирования — 110 градусов;
  • дистанция срабатывания — до 7 метров.

В указанном сенсоре установлены два пироэлектрических датчика IRA-E700.

Сверху они прикрыты сегментированной полусферой. Каждый сегмент — фокусирующая тепло на определенный участок ПИР-датчика линза.

Внешний вид устройства:

Общий пример работы мы уже рассматривали выше. Пока контролируемая зона пуста, датчики получают одинаковый уровень тепловой эмиссии, напряжение на них также одинаково. Но как только излучение от человека попадет последовательно на первый и второй элементы, схема зарегистрирует разнонаправленные электрические импульсы и сгенерирует сигнал на выход.

Настройка

ИК-модуль HC-SR501 весьма прост в настройке и дешев. У него есть перемычка для конфигурирования режима и пара подстроечных резисторов. Общая чувствительность настраивается первым потенциометром: чем она выше, тем шире зона «видимости» гаджета».

Другой потенциометр управляет временем срабатывания устройства: если обнаружено перемещение, на выходе создается положительный электрический импульс определенной длины (от 5 до 300 секунд).

Следующий управляющий элемент — перемычка. От нее зависит режим работы.

  • в позиции L время отсчитывается от первого срабатывания. То есть, к примеру, если человек зайдет в помещение, система среагирует и включит свет на указанное настройкой потенциометра время. Когда оно истечет, выходной сигнал возвращается к начальному показателю, и комплекс перейдет в режим ожидания следующей активации;
  • в позиции H обратный отсчет будет начинаться после каждого детектирования события движения, а любое перемещение станет обнулять таймер. В этом положении перемычка стоит по умолчанию.

Соединение датчика с контроллером

Подключение датчика движения к Ардуино следует выполнять по указанной схеме:

Пин OUT соединяется с пином 2 Уно, а VCC подсоединено к контакту +5 В. Принципиальная схема конструкции:

Программная часть

Помимо контроллера, для функционирования оборудования необходима управляющая аппаратным комплексом программа. Ниже приведен простой скетч:

В нем при обнаружении гаджетом движения на последовательный порт отправляется 1, а в ином случае уходит значение 0. Это простейшая программа, с помощью которой можно протестировать собранный датчик.

Модифицируем устройство добавлением реле, которое станет включать свет. Принципиальная схема подключения:

Макет:

Программа для реализации данного функционала:

Теперь, если собрать компоненты по схеме, загрузить скетч в Ардуино и соединить систему с электросетью дома, по сигналу сенсора перемещения контроллер заставит сработать реле, а то, в свою очередь, включит свет.

Оцените статью:

Инфракрасный датчик движения HC-SR501. Принцип работы. Подключение к Ардуино. | Электроника и жизнь

Инфракрасный датчик движения HC-SR501 позволяет обнаруживать движение теплых объектов (людей, животных). Данный датчик можно применять в самодельных охранных системах, а так же для создания устройств «умного света». Т.е. в устройствах, которые могут включать свет автоматически при входе в помещение и выключать свет при выходе. Именно созданием такого устройства мы займемся в следующей статье, а в этой статье я расскажу подробнее о датчике движения.

Инфракрасный датчик движения HC-SR501

Характеристики инфракрасного датчика движения HC-SR501

  • Размеры: 32 мм х 24 мм х 26 мм.
  • Рабочее напряжение: от 3,7 В до 20 В.
  • Выходное напряжение при срабатывании датчика: 3,3 В.
  • Угол обнаружения: до 140°.
  • Максимальная дальность обнаружения: 3 – 7 м (регулируется).
  • Время задержки: 5 — 200 с (регулируется).
  • Рабочая температура: -20 — 80 °C.

Принцип работы инфракрасного датчика движения HC-SR501

В качестве сенсора датчик движения содержит пироэлектрический модуль, который изменяет свое напряжение на выходе при увеличении (вследствие появления теплого объекта) уровня инфракрасного излучения по сравнению с фоновым излучением, которое он определяет при своей первоначальной калибровке.

У датчика есть 2 регулятора. На схеме они обозначены как 1 и 2.

Схема инфракрасного датчика движения HC-SR501

Регулятор номер 1 позволяет установить чувствительность датчика, которая влияет на дальность обнаружения движущегося объекта. В крайнем левом положении максимальная дистанция обнаружения составляет около 3 метров, в крайнем правом – около 7 метров.

Регулятор номер 2 устанавливает продолжительность подачи сигнала о срабатывании датчика (логической единицы). В крайнем левом положении продолжительность сигнала составляет 5 секунд, в крайнем правом – около 200 секунд.

У датчика движения есть два режима — режим H и режим L. Переключить режим можно перестановкой джампера.

Режиме H — срабатывание датчика происходит постоянно, пока в поле его видимости происходит движение. В таком режиме работают устройства автоматически включающие свет в подъезде.

Режиме L — в этом режиме датчик срабатывает один раз, и на его выходе присутствует сигнал (логическая единица) до тех пор, пока не истечет время подачи сигнала, установленное с помощью регулятора 2. Повторное срабатывание датчика возможно только через 5-6 секунд. В таком режиме работают охранные сигнализации. Т.е. в течение заданного интервала времени можно, например, подавать звуковой сигнал.

Подключение инфракрасного датчика движения без Ардуино

Для проверки работы датчика Ардуино нам не понадобится. Соберем схему подключения на макетной плате.

Подключение инфракрасного датчика движения без Ардуино

Для работы датчика достаточно напряжения от 3,7 В. Запитаем датчик от литий-полимерного аккумулятора 3,7 В. А выход датчика подключим через резистор 220 Ом к светодиоду.

После подключения питания, от полуминуты до минуты датчик автоматически калибруется. Во время калибровки он периодически включается и отключается.

После этого, движением руки в области видимости датчика можно активировать датчик, который будет включать и выключать светодиод. Датчик будет срабатывать в зависимости от выбранного нами режима L или H.

Подключение

инфракрасного датчика движения к Ардуино

Если мы хотим не только управлять светодиодом, но и, например, вести запись о срабатывании датчика или дополнительно включать/отключать еще какие-то устройства, нам уже понадобится микроконтроллер. В качестве примера, возьмем Arduino UNO.

Схема подключения датчика освещенности к Ардуино выглядит следующим образом:

Подключение инфракрасного датчика движения к Ардуино

Запитываем датчик движение от пинов 5 В и GND Ардуино. Выход датчика соединяем с 10 пином Ардуино. А 11 пин Ардуино соединяем через резистор 220 Ом с длинной ножкой светодиода. Короткую ножку светодиода соединяем со свободным пином GND Ардуино.

Скетч для работы с датчиком движения

Скетч для работы с датчиком движения

В нашем единственном условии прописано, что если на 10 пину появляется логическая единица, что соответствует высокому уровню сигнала HIGH, то мы включаем светодиод (либо через реле какое-то более мощное устройство). Как только сигнал пропадает, отключаем светодиод. Параллельно могут включаться и отключаться какие-то другие устройства, либо фиксироваться информация о срабатывании датчика движения.

В завершении следует добавить, что при установке датчика следует защитить его от источников инфракрасного излучения – тепловых приборов и прямого солнечного света, т.к. они будут ухудшать чувствительность датчика. Учитывайте, что наилучшим образом датчик определяет движение, которое возникает вдоль плоскости платы датчика, а не перпендикулярно ей.

_________________________________________________________

Спасибо, что дочитали до конца! Если статья понравилась, нажмите, пожалуйста, соответствующую кнопку. Если интересна тематика электроники и различных электронных самоделок, подписывайтесь на канал. До встречи в новых статьях!

Другие публикации по теме:
  • Управление яркостью светодиодной ленты с помощью ATtiny13 и датчика движения HC-SR501.

Подключение к HomeKit датчика движения HC-SR501 на базе ESP8266mod через Home Assistant

Реальная установка минут 5

Если включить субтитры то будут подсказки

Что нам понадобится: 

p.s. Все это можно купить дешевле я не искал максимально низкой цены

Блок питания на 5v 200руб (можно питать от usb порта компьютера)

1.1 Скачиваем драйвер под нужную ОС и устанавливаем CP210x

1.2 Скачиваем программу для прошивки ESP_Easy (тут и программа для прошивки и собранные прошивки, все в одном)

1.3 Подключаем к компьютеру ESP8266mod через microusb, запускаем windows10, открываем папку и запускаем FlashESP8266. exe

Com-Port выбираем тот что отобразиться у меня COM4 (если в этой строчке пусто, то вы не установили драйвер из 1.1)

После прошивки отключаем провод microusb и подключаем заново (это перезапустит прошивку и запустит wifi сеть ESP_Easy_0)

2. Подключение к esp по wi-fi

Подключаемся к wifi: ESP_Easy_0 

пароль: configesp

Автоматически откроется окно, в него вводим имя и пароль wi-fi и нажимаем connect (сеть wifi для подключения должна быть на 2.4, если не конектится то нажать стрелочку назад и снова connect)

При успешном подключения к домашней wi-fi сети отобразится ip адрес для подключения

3. Подключение датчика

Отключаем питание от esp8266mod и подключаем датчик.

4. Настройка датчика 

Вводим ip адрес устройства, открывается web интерфейс, переходим во вкладку Devices, нажимаем Edit

Name — имя любое

1st GPIO: выбрать GPIO-12 (D6) 

Остальное поставить как на скрине, что-то можете под себя «подкрутить»

Нажимаем Submit и возвращаемся на вкладку Devices, машем рукой, перед датчиком движения, если значение меняется 0-1 то все ок, можно переходить к пункту 5

5. Объявляем MQTT топик

Переходим во вкладку controllers, нажимаем edit, выбираем OpenHAB MQTT, заполняем инфой из скрина:

6.

Добавляем в HA

Для юзерфрендли и кто плохо знаком с lunix рекомендую использовать Midnight Commander

sudo apt-get update
apt-get install mc

Запуск Midnight Commander

Открываем конфиг и прописываем:

homekit:
  filter:
    include_entities:
    - binary_sensor.moveesp8266

binary_sensor:
  - platform: mqtt
    name: "moveesp8266"
    state_topic: "/ESP_Easy/move/Switch"
    payload_on: "1"
    payload_off: "0"
    device_class: motion
    
mqtt:
  broker: localhost
  port: 1883
  protocol: 3.1

Ну вот и всё, перезагружаем HA и датчик движения появляется в программе homekit — ДОМ

По этому способу можно подключить любой датчик, со2, температура, влажность, движение и.т.д. То же самое можно сделать и для HomeBridge

Список совместимых датчиков под ESP_Easy

Схема подключения датчика движения 12v

Комфорт, удобство пользования и экономия электроэнергии — три основных достоинства одного устройства. Вот почему мы расскажем, как подключить датчик движения к лампочке. Важно то, что данная процедура несложная, и с ней может справиться даже человек, не имеющий специальной квалификации.

Выберите место для монтажа, нужную схему подключения в зависимости от желаемого результата, соберите электрическую цепь и проверьте ее работоспособность.

Назначение датчика движения — включение освещения

Датчик движения — специальное электротехническое устройство, регистрирующее присутствие человека в области действия и подающее электрический сигнал на контроллер. Последний управляет разными приборами, включая светильники и люстры. Применение элемента упрощает эксплуатацию осветительных приборов, повышает уровень безопасности.

Первые детекторы применялись на крупных производственных и складских объектах, что преследовало охранные цели. За последние годы стоимость детекторов существенно снизилась, поэтому изделия чаще используются в домашних условиях. Датчики движения срабатывают автоматически и подают сигнал на контроллер осветительных приборов и других устройств, в том числе сигнализации.

И все же в быту детекторы чаще используют для автоматического включения и выключения светильников. В некоторых случаях выполняется параллельное подключение к системе безопасности дома (устанавливают отдельный переключатель, активирующий часть цепи) — во время отсутствия хозяев дома электрика защищает их недвижимость от несанкционированного доступа. То же самое организуется в кабинетах директоров и других важных помещениях на предприятиях.

Внешне устройство представляет собой пластиковую коробку прямоугольной или круглой формы. Отверстие перекрывается матовой пленкой с функцией линзы Френеля. Внутри установлен источник инфракрасного излучения — волны подаются через окошко на датчике. С их помощью осуществляется контроль за присутствием/отсутствием человека на подконтрольной территории.

Важно! Линза Френеля изготавливается из мягкого и нежного материала, поэтому в процессе монтажа действуйте максимально осторожно, чтобы не повредить конструкцию.

Выбор модели детектора

Перед установкой выберите модель и функциональность устройства в зависимости от преследуемых целей, габаритов комнаты и условий эксплуатации/срабатывания.

Приборы делятся по способу определения человека в зоне обнаружения, бывают пассивными и активными.

  1. Принцип действия активных напоминает стандартный радар — излучаемые инфракрасные волны отражаются от объекта и регистрируются линзой Френеля. Есть заданное расположение предметов по умолчанию — если оно изменилось, то срабатывает датчик.
  2. Пассивные устройства регистрируют тепло, излучаемое телом человека.
  3. Комбинированные датчики совмещают функции активных и пассивных.

Активные устройства функционируют в ультразвуковом диапазоне или на высоких радиочастотах. В первом случае действуют ограничения до 20000 Гц. Человек не слышит этот звук, но его воспринимают домашние животные, из-за чего ведут себя неспокойно. Вывод прост — при наличии в доме животных использовать ультразвуковые датчики движения бессмысленно.

Элементы, функционирующие в диапазоне высоких радиочастот, обходят препятствия — стены и мебель, поэтому определяют лишь перемещение тех или иных объектов. При технически неверном выборе места подключения возникает вероятность ложного срабатывания от покачивания деревьев, листвы, перемещения людей в соседнем помещении. Добавьте к этому высокую стоимость.

Исходя из вышеизложенного, становится ясно: для автоматизации системы управления освещением в квартире и жилом доме рекомендуется брать пассивные датчики движения.

Круглые устройства, крепление которых осуществляется к потолку, имеют зону обнаружения во всех направлениях — 360 град. Устанавливаемые на стены элементы работают под разными горизонтальными и вертикальными углами — обычно 180 и 20 град. соответственно.

В большинстве случаев датчик движения не способен охватить весь объем помещения, и зона обнаружения становится меньше. Поэтому очень важно выбрать правильное место установки, угол наклона, чтобы контролировать наиболее проходимые места.

Датчики различаются по дальности обнаружения. У средних устройств этот показатель составляет 12 м. Для бытового использования величина более чем достаточная. В случае нестандартной формы помещения, наличия нескольких углов или этажей устанавливают несколько датчиков.

При рассмотрении конструкции приборов их делят на подвижные и неподвижные. В первом случае пользователь может вносить изменения в зону регистрации, перемещая устройство по вертикальной или горизонтальной оси, а во втором случае этого сделать нельзя.

Выбор места установки

Своевременное и верное срабатывание датчика движения на включение света связано с выбором места монтажа. Руководствуйтесь следующими советами:

  1. Независимо от потолочного или настенного крепления монтаж осуществляется ближе к двери — как только человек входит в комнату, подается сигнал на контроллер и моментально включается свет.
  2. Избегайте установки элемента на центральную часть стены, из-за чего может потеряться из виду дверь.
  3. По возможности используйте датчики в помещениях без окон. Если это невозможно, то постарайтесь отдалить их на максимальное расстояние от любых источников дневного света. В противном случае требуется гибкая настройка степени освещения.
  4. Если в помещении более одной двери, то необходим монтаж нескольких приборов автоматического включения/выключения света. Можно устанавливать один датчик, расположенный в углу комнаты, если зона обнаружения охватывает обе двери.
  5. При использовании приборов на лестничной площадке их следует крепить выше лестницы или к потолку, что позволит устройству регистрировать движения сверху и снизу.

Схемы подключения

На датчике движения выведены три контакта — «ноль», питание и выходящий ток, поступающий на осветительный прибор. В зависимости от количества элементов электрической цепи используются разные схемы подключения.

Подключение светильника с датчиком движения производится по схеме, указанной в прилагаемой инструкции или на корпусе детектора.

Один датчик

Очень простая схема. Один контакт подключается напрямую к фазе, другой используется для заземления, а третий соединяет датчик и контроллер осветительного прибора.

С выключателем

К такой же схеме подключают обычный выключатель, необходимый для того, чтобы свет не отключался или не включался независимо от присутствия или отсутствия человека в помещении, а также степени его освещенности. Выключатель подключается исключительно параллельно.

Важно заметить, что выключатель выполняет только одну функцию — постоянно включенный или выключенный свет. Одно положение выключателя отключает управление детектором (и сохраняет свет во включенном или выключенном состоянии), другое — активирует его.

Несколько датчиков

Из-за нестандартной формы помещения может потребоваться применение нескольких датчиков движения. Если установить один прибор в изогнутый коридор, то нельзя гарантировать его правильное срабатывание. В таких ситуациях нужно параллельно подключить два и более устройства в зависимости от протяженности комнаты.

Нулевая фаза непрерывно подается на каждый прибор, после чего выходы с них соединяются в один провод и подключаются к лампе. Если сработал хотя бы один датчик, то на светильник подается напряжение и он включается.

Важно! Все датчики движения в цепи должны быть подключены к одной фазе, чтобы избежать короткого замыкания.

Мешать качественной установке электротехнического элемента могут различные объекты интерьера. Выбирайте место так, чтобы обеспечивался максимальный угол обзора, посторонние предметы не экранировали действие прибора.

Уровень мощности изделий находится в диапазоне от 500 до 1000 Вт, что ограничивает их использование при высокой нагрузке. Если датчик движения должен подавать питание на несколько осветительных приборов, суммарное значение мощности которых превышает рекомендуемое, то добавьте в цепь магнитный пускатель. Светодиодные устройства потребляют минимум электрической энергии и менее требовательны к мощности.

Если светильники содержат многожильные кабели, то воспользуйтесь специальными наконечниками (втулками) НШВИ.

Порядок проведения монтажных работ — шаг за шагом

Выберите, где будут установлены светильник и датчик движения. Установите элемент, сняв подставку и закрепив на стену или потолок. Высота монтажа не ниже 2,2 м. На 10 мм зачистите концы проводов, подключаемые к датчику.

Откройте крышку детектора и увидите распределительный узел с тремя контактами и разноцветными проводами. Синий N — «ноль», красно-коричневый (фиолетовый) L — фаза, желтый или зеленый — заземление.

Подключите к датчику напряжение, в соответствии с расцветкой соединив с токопроводящими кабелями клеммы L и N. Заизолируйте каждое место подключения, используя муфты, электротехническую изоленту. При подключении через выключатель двойного/тройного типа один из контактов используется для подачи питания на датчик движения.

Если будет перепутана подача фазы с детектора на лампочку, то цепь попросту не сработает. С другой стороны, короткого замыкания не произойдет — поменяйте провода местами. Этот же метод подключения используется для схемы с прямым соединением вилки — детектор функционирует от розетки подобно обычному электрическому прибору.

На следующей стадии датчик соединяется с осветительным устройством. Фазу, выходящую из корпуса, подключите к концу провода, идущего от светильника. Выполните изоляцию. Другой конец кабеля лампочки соедините с «нулем» на датчике.

Важно! Суммарная мощность используемых в цепи светильников не должна превышать заданного значения у детектора, иначе последний выйдет из строя.

Настройка и регулировка устройства

Первым делом настраивается время, в течение которого с момента регистрации последнего движения (присутствия) человека подается напряжение на осветительный прибор. Оно составляет от одной секунды до десяти минут.

Для выбора правильного времени руководствуйтесь следующими подсказками:

  • при освещении лестницы потребуется 3-4 минуты, поскольку надолго здесь никто не задерживается;
  • подача света в любой комнате должна занимать 10-15 минут, ведь времяпровождение может быть и кратковременным, и продолжительным.

Чтобы избежать ложных срабатываний, необходимо настроить задержку срабатывания после первичной регистрации движения. Параметр также насчитывает от одной секунды до десяти минут, а выбор конкретного значения определяется в зависимости от скорости передвижения человека. Поскольку через коридор движутся быстрее, то выставляется минимальная задержка.

Детектор оснащен тумблером LUX, отвечающим за уровень освещенности. Здесь нужно ориентироваться на то, чтобы датчик срабатывал в моменты, когда комната освещена меньше. На минимальное или среднее значение тумблер настраивается в тех случаях, когда прибор эксплуатируется в помещении с большим количеством окон и других источников естественного света.

Для настройки чувствительности элемента используйте тумблер SENS. Выбор значения связан с отдаленностью от передвигающегося объекта и его габаритами. Если датчик сработал ложно и включил свет в помещении без причины, то надо уменьшить чувствительность. Обратные действия нужны в том случае, если датчик не включил свет при входе в помещение.

Устранение возможных ошибок

Одной из распространенных ошибок при монтаже является плохой контакт нулевого провода. Это может произойти при попадании строительного мусора в клемму датчика движения или слабого зажима, из-за чего появляются нагар или окисление. Если детектор не работает, то осмотрите все провода, зачистите их и хорошенько подтяните зажимы.

Другая причина неисправности — деформация или поломка алюминиевой жилы. Подключите к устройству вольтметр. Будьте внимательны, поскольку прибор может не сработать даже при наличии напряжения. Если это произошло, то замените лампочку на новую, поскольку проблема может быть связана с перегоранием нити накала.

Еще одна неисправность в работе датчика движения связана с тем, что осветительный прибор не отключается, несмотря на правильную работу детектора. Проверьте, какое время было задано в настройках. Возможно, оно слишком большое и выходной контакт долго размыкается. Уменьшите параметр, используя соответствующий тумблер.