Автомат ввімкнення освітлення на основі PIR

  • Час 31-03-2015, 20:48
  • Автор admin
  • Коментарів 0 Комент.
  • Силка url

Хочу поділитися своїм досвідом застосування професійних піроелектричних пасивних інфрачервоних датчиків (PIR). Мова про датчиках, які використовуються в системах охоронної сигналізації. Саме ці датчики я давно використовую для автоматичного включення і відключення освітлення. Ви запитаєте - до чого вся ця суєта, якщо подібний датчик для побутового застосування можна вільно придбати в магазині? Причини, звичайно, є, і їх навіть кілька. Ті, хто вже мав досвід використання подібних побутових датчиків, прекрасно знають, що якість їх роботи, і якість того, як вони зроблені, дуже часто, як то кажуть - «нижче плінтуса». Не скажу, що вони всі такі, але при їх покупці необхідно усвідомлювати, що Ви купуєте «кота в мішку». В особистій практиці, був досвід покупки подібного побутового датчика ... Я потім, був змушений витратити ще три дні, щоб довести його роботу «до розуму». Другий серйозний недолік - через особливості їх схемотехніки, більшість з них, не здатні включати навантаження потужністю менше 60 Вт. І це дуже великий недолік. Чому це так, поясню пізніше. Дуже погано і те, що вони не мають гальванічної розв'язки від мережі 220 Вольт, що - погано, в будь-якому випадку.

Саме з цих причин, я використовую тільки професійні датчики. Слід особливо відзначити, що ці датчики є у вільному продажу, і ціни на них сумірні з побутовими датчиками. Професійні датчики - надійні, за визначенням, і якість їх роботи ніколи не викликає проблем.

Очевидно, що людина, яка не дружить з електрикою, не зможе використовувати цей датчик. Але маючи навіть невеликий досвід роботи з паяльником, Ви зможете це зробити. Про практичну користь автомата, який включає світло скрізь, де Ви з'являєтеся, пояснювати особливо - нічого, це і так зрозуміло. Але позитивні емоції, які він викликає, просто словами не передати - після установки першого автомата, мені цілий рік хотілося вклонитися на знак подяки, коли при вході в передпокій, раптом сам запалювався світло. Тепер уже давно, і підсвічування столів кухонного гарнітура, світло в туалеті, у ванній кімнаті, коридорі - включається сам. Отримуєш такий собі а-ля «розумний дім», але, правда, без «мізків» поки що.

В рамках даної статті, ми не будемо вдаватися докладно в сам принцип роботи датчика - про це вже багато написано. Нехай воно «блокують» там, як то там. ... Нам важливо інше - зробити так, щоб датчик включав світло.

Будемо потихеньку рухатися в мети, і до кінця розповіді, стане ясно, що тепер все ясно.

Почнемо з самого датчика, природно. Як він виглядає, розповідати не буду - все бачили. Важливо інше - всередині, ми знайдемо плату з клемної колодкою з підписами - + - 12 V і символами контактів нормально замкнутого реле. Відразу зрозумілі дві речі - знадобиться блок живлення на 12 Вольт (про нього докладніше пізніше поговоримо, яким він має бути, залежить від того, що ще ви будете їм живити) ..., і те, що відразу використовувати штатні контакти реле ми не можемо. Ну що ж - датчик - він і в Африці - датчик, його робота - команди роздавати. А контакти його реле працюють так - коли рухи перед датчиком немає, його контакти - замкнуті, і вони розриваються лише на кілька секунд, в сам момент спрацьовування датчика (коли він «побачить» рух).

Безпосередньо включати і вимикати світло, буде інший блок - назвемо його - таймер.  Принцип його роботи стане зрозумілий, якщо ми подивимося його схему.

Автомат ввімкнення освітлення на основі PIR

Сама схема таймера настільки проста, що я для неї навіть плату ніколи не робив, а монтував всі елементи навісним монтажем прямо на висновках реле. Логіка роботи таймера дуже проста.

За відсутності руху, контакти реле датчика руху - замкнуті. Потенціал анода VD1 дорівнює нулю. Конденсатор С1 - розряджений (через резистор R2), польовий транзистор - закритий, реле Р1 - вимкнено. При спрацьовуванні датчика, контакти реле датчика короткочасно розмикаються, при цьому, конденсатор С1 швидко заряджається по ланцюгу - + 12V_резістор R1_ діод VD1_ - 12V. При цьому, транзистор Т1 включає реле Р1. Потім контакти реле датчика знову замикаються, і конденсатор С1 починає повільно (Близько чотирьох хвилин) розряджатися через резистор R2 (через замкнуті контакти реле датчика, С1 розряджатися не може - цьому перешкоджає замкнений діод VD1).

Весь фокус у тому, що якщо протягом цих чотирьох хвилин, датчик помітить хоч найменший рух, конденсатор С1 знову зарядиться до максимуму, і відлік чотирихвилинного періоду часу почнеться заново. Іншими словами - світло в приміщенні не згасне доти, поки датчик руху «бачить», що в приміщенні є рух. Світло згасне лише через чотири хвилини після того, як всі покинули це приміщення. Час витримки можна змінити, змінивши номінали С1 або R2, але практика показала, що чотири хвилини - цілком достатньо - висидіти чотири хвилини без руху, звичайно можна, але це треба сильно постаратися.

Про сам принцип роботи, сподіваюся, вже все зрозуміло. Залишилося розповісти про всякі нюанси використання.

Малюнок нижче - схема включення навантаження на 220 Вольт. Поясню призначення опції «Черговий світло». Практика використання автомата включення світла, наприклад, у ванній кімнаті, показала, що входити в неї, набагато комфортніше, коли в ній напівтемрява, а не повна темрява. Цю чергову підсвічування і забезпечує постійно включений світлодіод HLдс (достатньо лише одного світлодіода). Він споживає лише 180 мВт, але значно підвищує комфорт.

Автомат ввімкнення освітлення на основі PIR

Нижче - схема включення світлодіодного світильника на 12 Вольт (як зробити світильник - поясню нижче).

Автомат ввімкнення освітлення на основі PIR

Друкована плата таймера може виглядати, наприклад, так

Автомат ввімкнення освітлення на основі PIR

Але її бажано буде підкоригувати під реле, яке Ви плануєте використовувати.

Подробиці про блок живлення на 12 Вольт. Його краще використовувати вже готовий, від якого-небудь модему, наприклад. Потужність його повинна бути, як правило, не велика. Давайте прикинемо - сам датчик руху споживає всього 20 мА, плюс таймер - 50-60 мА, тобто, без світлодіодного світильника, досить зовсім малопотужного БП, розрахованого на споживаний струм 100-200 мА.

Якщо живити від блоку живлення і сам світлодіодний світильник, то основний струм буде споживати сам світлодіодний світильник, в цьому випадку, блоку живлення на 12 Вольт, з максимальним струмом 1 Ампер, Вам повинно вистачити цілком. Такий блок живлення легше використовувати готовий, ніж збирати самому. Але як Вам зручніше - вирішуйте самі.

Світлодіодний світильник досить просто зробити самому, з відрізків світлодіодної стрічки. Детально розповідати, як це зробити я не буду - там все очевидно на фотографії нижче. Його я використовую для освітлення обробного столу в кухонному гарнітурі.

Автомат ввімкнення освітлення на основі PIR

Автомат ввімкнення освітлення на основі PIR

Подавати живлення на подібний автомат, зручно в тому місці, де раніше був підключений патрон лампочки. Це дозволить використовувати штатний вимикач. Йдучи на роботу, Ви, як завжди вимикаєте світло, і автомат повністю знеструмлюється.

Зробіть собі такий автомат, і він довгі роки буде забезпечувати комфорт Вам і Вашим близьким. Запевняю, Ви ще довго потім будете задавати собі питання - і чому ж я не зробив це раніше?

Примітка

Деякі з професійних датчиків, після подачі живлення, виробляють самодіагностику, тому, перша команда може з'являтися з затримкою в 15-20 секунд. Це штатна робота датчика, і не слід сприймати це, як ознака поганої роботи.

Нагадаю, так само - необхідно правильно вибрати місце розташування самого датчика руху. Він, по можливості, повинен завжди «бачити» Вас, де б в даному приміщенні Ви не знаходилися.

Автомат ввімкнення освітлення на основі PIR

І ще маленька порада - якщо на кухонному гарнітурі Ви плануєте розмістити два світлодіодних світильника, їх бажано зробити в один час, і з однієї і тієї ж світлодіодної стрічки. Причина проста - всі світлодіоди трохи відрізняються за спектром випромінювання, і якщо робити світильники в різний час і з різних світлодіодних стрічок, то великий ризик того, що відтінок білого світла у них буде різний, що сильно впадає в очі. І світлодіодну стрічку треба купити з «запасом», щоб при виході з ладу окремих світлодіодів (що трапляється раз на рік), було чим їх замінити. Стрічку для світильників, бажано використовувати без пластикового покриття. Це значно полегшить подальший ремонт світильників.

Ще, буквально два слова про польовий транзистор VT1 в схемі таймера - мій вибір вказаний у переліку, може здатися дивним, але причина проста - там можна ставити практично будь з N-каналом, який є під рукою і який не шкода. Важливо лише, щоб він мав реально великий опір істок- затвор (без вбудованих резисторів і захисних стабілітронів).

Список радіоелементів

Позначення Тип Номінал Кількість VT1 VD1ь VD1 R1 R2 С1 Р1
MOSFET-транзисторFDD8447L1 Або 2N7000
Випрямний діод1N41482
Резистор12 кОм1 0.125 Вт
Резистор470 кОм1
Електролітичний конденсатор220мкФ 25Вольт1 2
РелеHJR-3FF-S-Z1 12VDC
Tags

Коментарі до новини