- Цена: $0,863 (при покупке 10 штук)
На муське уже был обзор данного датчика, мне хочется его немного дополнить и показать практическое применение. Помимо этого, мы затронем еще некоторые датчики, которые тоже внедрим в дачный свет.
Фото предмета обзора:
Описание продавца:
Цвет: белый + зеленый
Размер: 3.2 см x 2.4 см x 1.8 см (приблизительно)
Инфракрасный датчик контроля плате
Чувствительность и время проведения могут быть скорректированы
Рабочее напряжение Диапазон: DC 4.5 В-20 В
Потребляемый ток: <60ua
Выходное напряжение: высокий/низкий уровень сигнала: 3.3 В TTL выход
Расстояние обнаружения: 3-7М (можно отрегулировать)
Дальность обнаружения: <140 °
Время задержки: 5-200 S (может быть скорректирована, по умолчанию 5S +-3%)
Блокада время: 2.5 S (по умолчанию)
Триггер: l: Неповторяемые триггера H: Повторите Trigger (по умолчанию)
Рабочая температура: -20-+ 80 °C
Метод запуска: L неповторимый триггер/ч повторяемые триггера
Такие датчики часто называют PIR-sensor. PIR-sensor переводится с английского как Pyroelectric (Passive) InfraRed sensor — пироэлектрический (пассивный) инфракрасный сенсор. Пироэлектричество — это свойство генерировать определенное электрическое поле при облучении материала инфракрасными (тепловыми) лучами. Поэтому PIR датчики позволяют обнаруживать движение людей в контролируемой зоне, так как тело человека излучает тепло. Такие датчики малы по размеру, недороги, имеют низкое энергопотребление. Они просты в использовании и не изнашиваются. По этим причинам они применяются в большинстве промышленных датчиков движения. Специально подчеркну, чтобы избежать вопросы связанные с этим — датчик пассивный — а значит ничего не излучает, а только улавливает тепло объектов вокруг.
Не стоит располагать PIR-датчики в местах, где быстро меняется температура. Это приведет к тому, что датчик не сможет обнаруживать появление человека в контролируемой зоне, и будет много ложных срабатываний.
Пластиковый колпачек, являющийся линзой для расширения угла обзора сенсора, легко снимается, внутри выглядит так:
обратная сторона:
В обзоре этого устройства — тут, приведена принципиальная схема датчика и рассказано, где и чего нужно перепаять чтобы изменить режим его работы. Чуть поясню:
Датчик способен работать в двух режимах H и L (в данной версии для изменения необходимо хирурго-паяльное вмешательство для коммутации дорожек):
По умолчанию замкнуты контакты обеспечивающие режим H (в нашей поделке его и оставим).
Режимы:
Режим H — в этом режиме при срабатывании датчика несколько раз подряд на его выходе (на OUT) остается высокий логический уровень.
Режим L — в этом режиме на выходе при каждом срабатывании датчика появляется отдельный импульс.
Если Вам требуется режим L, нужно перерезать дорожку на H и кинуть перемычку на L.
С внешним (электрическим) миром датчик взаимодействует через 3 контакта:
VCC — питание (от 4.5 до 20 Вольт)
OUT — собственно выход обнаружения движения, при обнаружении движения формируется логический уровень 3,5 Вольта (независимо от питания)
GND — заземление
У датчика есть две крутилки (потенциометры меняющие параметры работы):
Первая обозначается Sx и определяет чувствительность прибора (грубо говоря расстояние на котором движение будет обнаружено).
Вторая — Tx — определяет промежуток времени, в течении которого на выходе OUT будет логическая 1 при обнаружении движения.
Помимо этого, к датчику можно подключить дополнительно фоторезистор и терморезистор, места подключения тут:
Датчик может работать без контроллера, просто подключив на его выход OUT транзистор и реле, либо иное решение коммутации. Но гораздо интереснее его использовать в связке с контроллером, появляются дополнительные возможности анализа и расширенное управление нагрузкой.
Так как датчик поставляется без корпуса, очень важны его размеры:
Я провел ряд экспериментов и выяснил:
— максимальная дальность обнаружения движения под прямым углом к сенсору составила 6,7 метров
— под углом в 160 градусов — 5 метров
— крутилка Sx — меняет расстояние обнаружения под прямым углом с 2,8 до 6.7 метров
— крутилка Tx — меняет время удержания 1 на выходе OUT c 6 до 290 секунд
Этих данных думаю достаточно для большинства поделок.
Теперь собственно к применению… В обзоре про освещение веранды я остановился на управлении через сеть (с телефона или компа), при этом написал что планирую подключить датчики движения, и даже проложил для них телефонные провода, выглядело это так:
На деревянном выступе, ближе к дому, просто просверлил дырки и вытащил сантиметров по 50 провода. Так как размеры веранды больше зоны покрытия одного датчика, то нам потребуется их 2. Я отступил с каждого торца веранды по 1,5 метра, расположив там место подключения датчиков.
Помимо информации о движении нам нужна информация о необходимости света, то есть показатель освещенности. Я писал выше, что предмет обзора имеет места пайки фоторезистора, но я предпочел подключить его к контроллеру независимо. Пайка фоторезистора на PIR сенсор целесообразна, наверное только при автономной его работе (без контроллера).
В 4-х жильном телефонном кабеле два проводка задействуем для питания, один для распознавания яркости внешнего света и еще один для PIR-сенсора.
Нашему гибридному датчику нужен корпус, я решил поместить все это в распаячную коробку, купленную в леруа:
тем более, что цвет оказался очень близким к цвету пропитки дерева веранды. На самом деле, коробка немного великовата для нашей задачи, но в данном случае не критично, да и меньшая коробка того же типа имеет крепеж в виде сквозного самореза по центру — что совсем не позволит разместить наш датчик.
Диаметр шарика-линзы 23 мм, у меня было перьевое сверло только на 22 мм, поэтому высверливал отверстие им, предварительно просверлив тонким сверлом дырочку в размеченном месте. Конечно же шарик не захотел входить туда до упора, поэтому доработал отверстие надфилем, после доработки стало все нормально.
с противоположенного торца просверлил две дырочки для фоторезистора:
Место для фоторезистора следует выбирать так, чтобы как можно меньше на него попадал искусственный свет, иначе он будет вводить в заблуждение контроллер, сообщая что уже светло, основываясь на свете от управляемых контроллером источников света. Мой фоторезистор:
Примеряем наш датчик и фоторезистор:
Убедившись, что все хорошо собираем устройство:
Проводки питания и земли нужны и фоторезистору и PIR-датчику, поэтому их раздваиваем. Сигнальный провод, землю и питание напрямую подаем на PIR датчик. Сигнальный провод идущий к фоторезистору необходимо подтянуть к земле резистором в 10 кОм и подать на первый вывод фоторезистора, на второй подается питание (5 Вольт в данном случае).
Тестируем работу на макете и делаем точно такое же второе устройство.
Теперь монтируем коробочки на приготовленные для них места, коммутируем проводки в ящике с контроллером и выходим на этап отладки программы. Я принял решение использовать следующий алгоритм:
— Датчики освещенности постоянно опрашиваются (их у меня 2 для устранения возможных фонариков или еще каких нежелательных эффектов, смотрят они в разные стороны) и если освещенность выраженная безразмерным числом превысит заданную для обоих датчиков, то начинают проверяться датчики движения. Если хоть один из них выдал 1, то если свет не был включен — он включается, и, независимо от включения света, запоминается время последней активности. Если в течении заданного интервала времени не было ни одного движения свет выключится. Интервал я выбрал 10 минут, моргания при отходе за дровами или по другим недолгим делам мне не хотелось, в то же время, сложно предположить что человек в темное время суток сумеет сидеть на веранде неподвижно более 10 минут, даже если предположить такое — вряд ли ему помешает отключение света. Порог освещенности подобрал экспериментально — 100.
Тестируем и наслаждаемся автоматическим управлением светом на веранде. Вот так выглядят коробочки на потолке:
Ну и свет — не менялся с фотки прошлого обзора (так как мы здесь добавили только управление):
Справа на потолке видны наши новые коробочки.
Конечно же я предусмотрел возможность отключить с телефона всю автоматику, переведя управление светом в ручной режим. Например, если в зале спят люди и мне не хочется им мешать светом с веранды, я могу: отключить автоматику, включить одну лампу над дверью и выйти по своим делам, возможна и куча других вариантов.
Помимо освещения веранды, у меня совсем недавно был обзор светодиодов, которые легли в основу настольной лампы. При этом настольная лампа также включалась с компьютера или телефона, что далеко не всегда удобно… Я планировал сделать кнопки… Но что-то мне совсем расхотелось, что-то нажимать :). Я решил применить ультразвуковой измеритель расстояния, для такого благого дела как включение и выключение лампы. Брал я этот датчик тут.
это наверное самый дешевый и популярный датчик измерения расстояния.
Этот прибор определяет расстояние до объектов точно так же, как это делают дельфины или летучие мыши. Он генерирует звуковые импульсы на частоте 40 кГц и слушает эхо. По времени распространения звуковой волны туда и обратно можно однозначно определить расстояние до объекта.
Основное его достоинство перед инфракрасными определителями расстояния: отсутствие влияния засветок от солнца или ошибки в определении расстояния при разных цветах предмета. Недостатки: пушистые предметы поглощают волны и могут не определиться, размеры предметов должны быть сравнительно крупными.
В контексте нашего применения, я решил разместить прибор сбоку полки-светильника, чтобы если провести рукой рядом с полкой — светильник изменит свое состояние на противоположенное… Руки у меня и у моей семьи особой пушистостью не отличаются, соломинками включать также не планируем — то есть подходит.
Прибор имеет 4 вывода:
VCC — питание
TRIG — цифровой вход для инициализации измерений
ECHO — цифровой выход для получения результата (длительность единичного сигнала пропорциональна расстоянию до объекта)
GND — земля
Для arduino есть библиотека, которая делает взаимодействие с прибором очень простым.
Размеры:
Диаметр сенсора 16мм.
Благодаря вашим комментариям, я решил доработать немного полку-светильник. А именно, покрасить внутреннюю часть в белый цвет для большей отдачи света. Однако сунувшись за остатками белой краски в сарай, обнаружил там кристаллизовавшуюся массу… Но зато нашел металлизированный скотч, которым и оклеил всю внутреннюю поверхность светильника:
Справа видны отверстия под ультразвуковой сенсор. Собираем конструкцию:
Вставляем наш сенсор и собираем полностью, крепим к стене.
Вид не отличается от прошлого обзора, только сбоку добавились две дырочки:
Свет после доработки (слева), прежний справа:
фотик как-то выравнивает и показывает меньше света чем есть, по ощущениям рост порядка 20%.
В программе я задал, что если расстояние до предмета менее 15 см, то лампа изменит состояние на противоположенное (была включена — выключится, была выключена включится). Чтобы избежать мгновенных переключений туда-сюда (биений из-за скорости опроса), поставил задержку смены состояния — 2 секунды. Протестировал — очень удобно: провел рукой рядом с лампой — она включится, еще раз провел выключится. Лампа при этом не пачкается, а я могу там разные штуки делать и руки не всегда чистые. Сенсор я расположил таким образом, чтобы всячески исключить ложные срабатывания.
Далее собираем все в нашем ящичке:
Там уже состояние близкое к бардаку, но я еще не креплю проводки, когда будет к финишу по функционалу — тогда и займусь, так как проводки крепятся стяжками к пятачкам, то при любом добавлении потребуется все срезать — хочется делать это не так часто. Выбранная мега несмотря на нагрузку имеет еще очень много свободных ресурсов, на которые впрочем у меня конечно есть планы.
Читатели любят видеть код этапа и я его конечно тут выложу, но предупрежу что пока это только работающий набросок, по нормальному все причешу немного позже. Собственно код.
Спасибо тем кто дочитал до конца! Надеюсь я не сильно Вас утомил, и обзор окажется кому-то полезным!
(c) 2015 Источник материала.