- Componenten die nodig zijn om een bewegingsdetectorcircuit te bouwen
- IR-sensormodule - een korte introductie
- 555 Schakelschema timerbewegingsmelder
- Werking van het bewegingsdetectorcircuit
- Demonstratie van het bewegingssensorcircuit
Bewegingssensorcircuits zijn er al een tijdje op internet. Deze circuits worden voornamelijk gebruikt om AC-belasting (zoals lampen, ventilatoren) aan te drijven in domotica- of IoT-projecten. Het is ook heel gebruikelijk in maakindustrieën, zoals op transportbanden waar de aanwezigheid / positie van een bepaald object moet worden gedetecteerd.
In deze tutorial gaan we dus een IR-sensor gebruiken met een NE555 Timer IC om beweging te detecteren en de AC-belasting daarop af te stemmen. De 555 timer IC wordt hier als schakelaar gebruikt. Omdat dit circuit een digitale timer-IC gebruikt, is de werking van het circuit snel en nauwkeurig met nog hogere detectiesnelheden. In onze vorige tutorial hebben we geleerd over de 555-timer als een vergrendelingsschakeling. Dit is de toepassing van dat circuit, we zullen het circuit ook demonstreren door het te ontwerpen op een stuk perf-board.
Componenten die nodig zijn om een bewegingsdetectorcircuit te bouwen
Een lijst met componenten die nodig zijn om een bewegingsdetectorcircuit te bouwen , wordt hieronder gegeven:
- 555 timer IC
- 220KΩ weerstanden * 2
- 100kΩ weerstand
- 1KΩ weerstand
- 1uf elektrolytische condensator
- LED
- 220Ω weerstand
- SPDT-relais * 2
- In4007 diode * 2
- BC547 NPN-transistor
- BC557 PNP-transistor
- DC Jack
- IR-sensormodule
IR-sensormodule - een korte introductie
IR staat voor infraroodstraling / licht en is de meest gebruikelijke manier om beweging te detecteren. Er zijn 2 soorten IR-sensoren:
- PIR (passieve infraroodsensor)
- IR-sensormodule
Infrarood komt in de plaats van het elektromagnetische spectrum dat niet zichtbaar is voor het blote oog. Alle hete objecten genereren deze IR-stralingen en door deze stralingen te detecteren, kunnen we de beweging voelen. De PIR-sensor zendt geen IR-straling uit maar detecteert alleen de stralingen en wordt daarom "passief" genoemd. Aan de andere kant hebben we IR-modules die continu een IR-puls sturen en wanneer deze terugkaatst van een object, kan de module dit detecteren met behulp van een fotodiode. Deze fotodiode kan in dit geval alleen infrarood licht detecteren en niet zichtbaar licht.
Twee hoofdcomponenten van een IR-sensormodule zijn IR-led en fotodiode. LED ziet er precies uit als een normale LED, maar straalt IR uit in plaats van de zichtbare kleuren die we kennen. Fotodiode is de belangrijkste component die de teruggekaatste stralingen detecteert.
In dit project gebruiken we een actieve IR-sensormodule, aangezien deze direct beschikbaar, betaalbaar en gebruiksvriendelijk is.
555 Schakelschema timerbewegingsmelder
Het complete bewegingsdetectorcircuit met een 555-timer wordt hieronder weergegeven.
In het circuit zijn pinnen 2 en 6 verbonden, en ook pinnen 4 en 8 zijn verbonden. De uitgang van het spanningsdelercircuit is verbonden met pin 6 van het IC. Een weerstand van het spanningsdelercircuit is via een 1uF condensator verbonden met de uitgangspen 3 via de 100k-weerstand. Een relais met zijn stuurcircuit is verbonden tussen pin 2 en de positieve pool van de condensator. Een LED is ook verbonden via zijn stroombegrenzende weerstand aan de uitgang van het IC. De basis van de NPN-transistor die wordt gebruikt voor het besturen van het uitgangsrelais, is via een 1K-weerstand verbonden met de uitgangspen 3 van het IC. De basis van de PNP-transistor die het schakelrelais van de IC aandrijft, is verbonden met de uitgang van de IR-sensormodule.
Werking van het bewegingsdetectorcircuit
Werking van de bewegingssensor circuit is als volgt:
- In eerste instantie, vanwege de spanningsdeler, staat de helft van de voedingsspanning op pin 2 en 6 omdat we een spanningsdeler gebruiken met een gelijke waarde van weerstanden en dus is de output van de IC UIT.
- Wanneer de beweging wordt gedetecteerd door de sensor, begint de condensator stroom te trekken door de weerstand R3 om op te laden, en dus verandert de spanningsval over de weerstand, waardoor de spanning op pin 2 onder de 1/3 van de voedingsspanningsmarkering komt.. Dit zet de output van de IC AAN.
- Nu is de condensator volledig opgeladen tot de voedingsspanning via de 100kΩ-weerstand. Wanneer de beweging wordt gedetecteerd, detecteert pen 6 van de timer-IC opnieuw de geladen condensator die duidelijk op de voedingsspanning staat en dus meer gaat dan de 2/3 markering. Dit zet de output van de IC UIT.
- Als je het circuit een beetje dichtbij observeert, kun je zien dat we een BJT kunnen gebruiken in plaats van een relais en je hebt gelijk maar helaas werkt dit niet. De reden is opnieuw het verschil tussen de ideale en de echte wereld. We gebruiken overal BJT's, maar het zijn geen perfecte schakelaars en hebben wat lekstroom die in dit geval het circuit verprutst. We hebben in dit geval een ideale schakelaar nodig en daarom gebruiken we een relais.
- De transistors worden gebruikt om de relais aan te sturen. We gebruiken een PNP-transistor om het hoofdrelais aan te sturen, omdat de IR-sensormodule een constante voedingsspanning geeft aan de uitgang en wanneer hij iets detecteert, trekt hij de spanning naar de aarde. We kunnen een NPN-transistor gebruiken om het uitgangsrelais aan te sturen, aangezien het IC een actieve hoge output heeft.
Demonstratie van het bewegingssensorcircuit
Door het bovenstaande 555 timer-bewegingsdetectorcircuitschema te volgen, heb ik het circuit op perf-board gemaakt, waarvan de video beschikbaar is aan het einde van het artikel. Ook worden de afbeeldingen met betrekking tot het circuit hieronder gegeven.
Op deze manier kunt u de beroemde 555-timer IC in combinatie met een IR-sensor gebruiken om een high-speed bewegingssensorcircuit te ontwerpen. Als je twijfels hebt over het circuit, kun je hieronder een reactie achterlaten.