Лазерный датчик движения своими рукам

Как сделать датчик движения в домашних условиях

Специальные электронные приборы, реагирующие на перемещение в зоне действия их чувствительного элемента, пользуются все большей популярностью у рядового потребителя. С их помощью удается не только защищать важные объекты от проникновения посторонних лиц, но и управлять работой подключенного к ним оборудования (осветителей, в частности). Прежде чем изготовить датчик движения своими руками, потребуется ознакомиться с существующими разновидностями этих приборов, а также со схемами их включения.

Виды датчиков

Датчики движения различными способами определяют появление объекта на контролируемой территории

В соответствии с используемым принципом формирования контрольного сигнала все датчики движения делятся на следующие типы:

• Ультразвуковые чувствительные элементы (УЗ).
• Радиочастотные приборы (РЧ).
• Инфракрасные устройства (ИК).
• Лазерные датчики.

В каждом из этих приборов используется свой вид излучения, регистрируемый чувствительным элементом. Первая разновидность реагирует на УЗ сигнал, отраженный от движущегося объекта, а вторая работает по тому же принципу, но уже в радиочастотном спектре.

Инфракрасные датчики, в отличие от остальных, не используют отраженный сигнал, а обнаруживают передвигающегося человека или животное по тепловому излучению их тела.

Лазерные датчики реагируют на отраженный сигнал в диапазоне волн, соответствующих частоте накачки.

По своему назначению все эти изделия делятся на следующие виды:

• охранные;
• включатели освещения;
• коммутаторы бытовых приборов.

Первый тип датчиков позволяет включать мощный прожектор, освещающий охраняемые территории перед домом или гаражом при проникновении на них постороннего лица. Модели второго типа управляют освещением рабочих участков, находящихся внутри помещений. Они включают свет при приближении человека к зоне сборника мусора, например, и отключают при его уходе. Датчики, управляющие работой бытовых приборов, срабатывают при приближении человека и подключают к сети электрочайник на кухне или телевизор в гостиной.

При выборе схемы самодельного чувствительного прибора обычно исходят из простоты ее реализации.

Самодельные датчики движения

Схема датчика движения для включения света

Схемы датчиков движения, собираемые своими руками, достаточно просты для того, чтобы каждый желающий мог сделать их в домашних условиях. Наиболее распространенными среди пользователей являются следующие варианты:

• световой датчик;
• емкостный датчик;
• тепловой прибор, собранный на основе комплекта «Arduino»

Первым в этом списке представлен прибор, состоящий из встроенного источника света и вынесенного на определенное расстояние транзисторного фотоэлемента. При пересечении перемещающимся человеком линии связи световой луч прерывается, после чего срабатывает исполнительный элемент. Сразу вслед за этим подключенный к нему светильник включается. В устройствах второго типа используется принцип изменения емкости помещения при появлении в нем человека. Поэтому его основной элемент – распределенный конденсатор, состоящий из самодельных емкостных конструкций.

Датчик, собранный на основе конструктора «Arduino», срабатывает при изменении картины теплового излучения.

Самостоятельное изготовление

Самостоятельное изготовление светового чувствительного прибора начинается с подготовки необходимого инструмента и материала. Для его сборки потребуются:

• электрический паяльник;
• измерительный прибор — мультиметр;
• бокорезы и пинцет;
• транзисторный фотоэлемент;
• операционный усилитель (ОУ);
• набор деталей: конденсатор, резисторы и реле РЭС55;
• готовый блок питания, обеспечивающий подачу напряжения в схему.

Также необходимо запастись старой лазерной указкой, служащей источником светового сигнала и набором проводов.

Фотоэлемент можно изготовить самостоятельно, взяв за основу любой старый транзистор (П416, например). Для этого нужно взять бокорезы, а затем с их помощью «выкусить» крышку транзистора, оставив площадку с тремя ножками. Под воздействием света кристаллическая основа вскрытого триода будет работать как фотоэлемент, имеющий чуть меньшую чувствительность.

Порядок сборки

Сборка датчика движения

Берется старый, но работающий блок питания от 4,5 до 12-ти Вольт, от него отрезается питающий разъем. Отвод оформляется в виде двух проводников (плюса и минуса), которые удобно впаивать в схему. Определиться с полярностью электропитания можно с помощью мультиметра.

Все последующие операции выглядят так:

1. Из подготовленных деталей собирается несложная схема приемника светового луча от лазерной подсветки.
2. Сама она подключается к блоку питания, для чего придется воспользоваться паяльником.
3. Собранная часть с приемным элементом помещается в подходящую по размерам коробку; при этом шляпка светочувствительного элемента выводится наружу.

По завершении сборочных операций следует перейти к монтажу самодельного датчика и последующему его подключению.

Монтаж и подключение

Различные схемы подключения

Сделанный своими руками световой датчик удобнее всего встраивается в дверном проеме. В этом случае входящий в помещение человек обязательно пересечет линию, образованную лучом указки и приемником светового излучения (фотоэлементом).

Если система располагается на улице, помещенный в пластиковую коробку приемник при установке слегка затеняется самодельным козырьком. Иногда для этих целей используется кусок пропускающего свет материала, закрывающего приемное отверстие в коробке. Использование таких приемов позволяет снизить влияние других источников света, отраженных от белых поверхностей, например.

Высота установки указки и приемника внутри помещений выбирается равной одному метру. Такое расположение оптимально для большинства членов семьи и вместе с тем прибор не будет срабатывать при перемещении животных. Эта высота к тому же исключает возможность попадания лазера в глаза взрослого человека.

Реле герконовое рэс-55А (5 вольт)

Для включения и срабатывания схемы используется реле типа РЭС 55A, на обмотку которого напряжение подается с исполнительной части. Порядок работы самодельного устройства:

1. Под действием светового луча в нормальном (не включенном) состоянии через фоторезистор протекает ток, приводящий к его отрыванию.
2. На подключенном к выходу конденсаторе накапливается заряд, создающий на его обкладках определенный потенциал (система находится в равновесии).
3. При появлении преграды в виде человека приемник-фоторезистор закрывается, а накопленный на обкладках заряд стекает через подсоединенное параллельно сопротивление.
4. Это приводит к снижению потенциала в контрольной точке ОУ практически до нуля, в результате чего низковольтное напряжение поступает на обмотку реле.

Контакты реле замыкают цепь питания светильника, на который мгновенно подается сетевое напряжение 220 Вольт. После прохода человека система останется в неизменном состоянии до тех пор, пока выключатель остается с включенной кнопкой.

Изготовление и настройка микроволнового датчика

Принципиальная схема микроволнового датчика движения

Для изготовления микроволнового датчика потребуется опыт работы с генераторными устройствами высоких частот. За основу взята любительская схема транзисторного генератора на полевой структуре. Приемник выполнен по трансформаторной избирательной схеме с ключевым каскадом на транзисторе КТ315, нагруженным на детекторный диод.

Система работает так:

1. B отсутствие движущегося объекта амплитуды сигналов генератора и приемника примерно равны и взаимно компенсируются.
2. По этой причине на входе ключа и детектора напряжение равно нулю и подключенное к выходу реле не срабатывает.
3. При появлении в зоне чувствительности человека баланс сигналов нарушается и как следствие на выходе схемы появляется напряжение.
4. Оно подается на обмотку реле, при срабатывании которого 220 Вольт через его контакты поступают на светильник.

Для настройки системы в схеме предусмотрен переменный резистор, величина которого определяет положение рабочей точки выходного транзистора. При ее изменении корректируется момент его срабатывания – чувствительность схемы.

Источник

Самодельный лазерный датчик своими руками: конструкция и инструкция по его сборке

Для надежной защиты домашнего имущества сегодня разработано большое количество систем безопасности. Чаще всего устанавливают сигнализации, которые оснащаются специальными датчиками, позволяющими полностью контролировать происходящие в охраняемых помещениях процессы. Одним из главных устройств, которым оснащаются сегодня охранные системы является лазерный датчик движения, улавливающий даже мельчайшее движение в охраняемых помещениях. Стоит отметить и то факт, что эти устройства безопасности можно сделать самостоятельно своими руками из недорогих деталей.

Область использования

Благодаря высокой чувствительности лазерные датчики используют для защиты:

• банков и других финансовых организаций;
• кабинетов и офисов;
• частных домов;
• квартир.

Из-за большой стоимости заводских лазерных сигнализационных систем их используют чаще всего в организациях. Для защиты частных жилых объектов можно использовать самодельные детекторы движения.

Принцип работы

Лазерный сенсор движения состоит из излучателя и фотоэлемента. Излучатель генерирует лазерный луч, направленный на размещенный напротив него фотоэлемент.

Когда на фотоприемник лазерный луч не попадает, он имеет высокое сопротивление, а после облучения лучом света его сопротивление понижается.»

Пока на фотоэлемент попадает луч света, электрическая схема защитной системы замкнута и релейная система не подает питание на внешние устройства защиты и оповещения. После того, как луч перестает поступать на фотоэлемент быстро увеличивается его сопротивление, в результате чего размыкается электрическая цепь и релейная система включает защитные и оповестительные устройства. Принцип работы одинаков для «заводских» и самодельных датчиков.

Конструкция

Чтобы своими силами сделать лазерный сенсор движения нужны основные знания электроники, а также требуются навыки пайки электропаяльником и недорогие детали. Чтобы своими собрать лазерный сенсор необходимы такие детали:

• излучатель;
• фотоприемник;
• релейный узел;
• адаптер электропитания для излучателя;
• монтажные элементы;
• проводники;
• материалы и инструменты для пайки;
• набор вспомогательных инструментов.

Излучатель можно сделать из привычных всем лазерных указок и брелоков, а также из лазера, которым оснащаются некоторые игрушки. В качестве приемника луча лазера может использовать простой фоторезистор, у которого изменяется сопротивление после облучения его лучом света. Использование релейного механизма позволяет приводить в действие защитные и оповестительные устройствами после срабатывания датчика.

Датчик из лазерной указки является самым простым, поэтому его сделать самостоятельно может каждый. Поэтому ниже мы разберем процесс его сборки.

На видео: Лазерный датчик с Aliexpress, собираем самостоятельно.

Инструкция по самостоятельной сборке датчика из лазерной указки

В качестве излучателя, как вы поняли из названия инструкции, будет использоваться простая лазерная указка. Она работает от обычных батареек маленькой ёмкости, поэтому нужно оснастить её качественным и постоянным электропитанием. Для этого подойдет низковольтный адаптер питания, подключенный через реостат или усовершенствованный с помощью установки регулирующего резистора на выходе. Благодаря такому электропитанию обеспечивается бесперебойное излучение, генерируемое до тех пор, пока есть электричество в питающей электросети.

Схема сборки лазерного датчика

Приемник луча будет состоять из простого фоторезистора, изменяющего сопротивление после воздействия на него пучка света. Чтобы он не срабатывал на обычный солнечный свет, имеющийся практически во всех помещениях, фоторезистор нужно разместить в тубусе темного цвета. Это исключит ложные срабатывания охранной системы, использующей в работе самодельный детектор движения. Благодаря этому будет более комфортно пользоваться охранной системой.

Чтобы устройство нормально функционировало, нужно чтобы его рабочие детали (излучатель и фотоэлемент) размещались на одной оси. Это позволит лучу попадать строго на фоторезистор, что обеспечит четкую работу сигнализации.»

При использовании лазерного сенсора в охранной системе к нему подключают релейную систему, которая управляет внешними защитными и оповестительными устройствами. Через это реле подключают и электропитание устройства. Это делается для того, чтобы при срабатывании сигнализация не отключалась после того как луч света снова начнет падать на фотоэлемент. Поэтому сигнализация будет слышна до тех пор, пока ее не выключат.

Заключение

Собрать своим рукам лазерный сенсор движения очень просто. Сигнализация на базе самодельного лазерного сенсора обойдется дешевле «заводских» аналогов. По возможностям самодельный детектор движения практически ничем не хуже устройств промышленного исполнения. При этом самодельный датчик можно быстро модернизировать. С помощью использования лазера меньшей мощности и отражателей из зеркал, можно сделать эффективные лазерные ловушки, которыми можно покрыть всё охраняемое помещение. Поэтому самодельные устройства позволяют расширить возможности охранных систем, что сделает ваше жилое или рабочее помещение более защищенным и безопасным.

На видео: Лазерный датчик из Anduino

Источник