Ночник с датчиком движения своими руками

НОЧНИК С ДАТЧИКОМ ДВИЖЕНИЯ

Эта конструкция настолько проста, что собирается буквально за вечер, а представляет собой автономный LED ночник с детектором движения. Микроволновый датчик имеет радиус действия 6 м. Теоретически, он должен захватывать 180 градусов (с каждой стороны), но по краям детектор реагировал не очень хорошо. Говорят что он подвержен помехам, но на испытаниях ни разу не было ложного включения, несмотря на тесты с устройствами излучающими радиосигнал.

Схема датчика движения RCWL-0516

Более подробная документация в этом файле PDF. Датчик потребляет около 3 мА в режиме ожидания. Зарядное устройство на модуле TP4056, которое установлено на ток 400 мА (замена резистора на 3 кОм).

Для создания ночника нужен будет корпус — кусок 50-миллиметровой канализационной трубы и абажур из сгоревшей светодиодной лампы. Чтобы присоединить его задействуйте термоклей, чтобы ободок красиво вошел и аккуратно вписался в трубу.

В качестве источника питания использовался Li-ion АКБ 18650 от старой батареи ноутбука, а выключатель питания подключен с ним последовательно.

Заметим, что разница между ПИР и микроволнами значительна. ПИР лучше всего обнаруживает движение рядом с ним, а микроволновый при подходе к нему издалека.

LED элемент это 4 светодиода в одной сборке с рассеивающей линзой, светит теплым цветом и с резистором 20 Ом потребляет до 60 мА тока, максимальный для этих диодов этой серии составляет 80 мА. Управляется n-mosfet транзистором IRLML2502, припаянным прямо к плате.

Также оснащена плата фоторезистором 10 кОм, откалиброванным с дополнительным сопротивлением 470 кОм. В микроволновом модуле увеличено время работы после обнаружения движения с 2,5 до 16 секунд. В принципе этого достаточно, потому что датчик работает в режиме, при котором каждое движение активирует и продлевает время освещения. Светодиодная подсветка начинает работать от 3 В, поэтому когда освещение становится слишком слабовато, это сигнал о том что пора заряжать аккумулятор.

Рассчитаем время работы. Предполагая что аккумулятор имеет емкость 2000 мАч, схема должна оставаться в активном состоянии около месяца. Естественно частое срабатывание лампы сократит срок. Но это будет редко, так как в основном светильник работает если надо включить/выключить верхний свет, когда ложитесь спать ночью. Лампа светит мягким и теплым светом, очень удобна и однозначно отрабатывает потраченное на неё время!

Источник

Как сделать ночник из светодиодов своими руками — схема

Ночник – это устройство, которое используется не только для подсветки в темное время суток, но и как декоративный элемент. Он помогает создать атмосферу уюта и комфорта в комнате. В магазинах осветительных приборов можно найти разные ночники, но их также можно изготовить самостоятельно. Светодиодный ночник можно делать из разных подручных материалов – музыкальных дисков, бумаги, стекла, ткани. Самое главное – подобрать и создать электронную схему.

Достоинства светодиодного ночника

Декоративный Led-светильник Луна

Ночник из светодиодов сделать довольно просто. Схема не вызывает сложностей даже у неопытных людей. К преимуществам светодиодного источника света можно отнести:

• малое потребление электроэнергии;
• долгий срок эксплуатации;
• доступность;
• разнообразие схем применения;
• качество света;
• хорошая освещенность;
• отсутствие нагрева;
• безопасность.

Самодельный ночник из светодиодов может применяться для подсветки, позволяющей ориентироваться в темноте. Устройство можно установить в любом удобном месте.

Виды светильников

Автономные светодиодные светильники

Все светодиодные ночники можно разделить на две группы по способу питания. К ним относятся:

• Автономные. Работают от аккумулятора или батарейки.
• Стационарные. Включаются в розетку.

Автономные изделия можно перемещать и ставить в любое удобное место. К недостаткам относятся растраты на батарейки, которые нужно периодически менять. Модель, получающая электричество от розетки, может устанавливаться только вблизи точки электропитания. На такой светильник не нужно покупать расходные материалы.

Ночники с датчиком движения

Светильник из дерева

Устройства могут быть оснащены различными датчиками, которые облегчают пользование. Их не нужно включать, активируются самостоятельно. Не рекомендуется ставить такие ночники в комнате, так как они могут зафиксировать любое произвольное движение и включиться. Обычно их устанавливают в кладовках, гаражах, прихожей. Чувствительность сенсора можно настроить, чтобы не было ложных срабатываний на домашних животных. Радиус действия составляет 3-5 метров.

Ночник из дерева

Этот вид ночников полностью безопасен. Дерево обрабатывается таким образом, чтобы не было выделения вредных веществ при нагреве. Деревянные светодиодные ночники ставят даже в детской, так как они прочные, экологически безопасные и их сложно сломать.

Встраиваемые модели можно поместить в предметы интерьера или мебель. Используются для декора. К недостаткам можно отнести то, что со временем подсветка в одном месте может надоесть, а убрать встраиваемый источник света сложно.

Необходимые материалы

Для создания ночника нужно приобрести светодиоды или матрицу из диодов. Количество выбирается в зависимости от личных предпочтений. Лучше покупать яркие разноцветные светодиоды. Сила тока каждого компонента не должна превышать 20 мА.

Также потребуется купить резисторы. Для создания схемы с последовательным соединением нужен 1 токоограничивающий резистор. Если схема последовательная, все диоды должны иметь одинаковый номинал. При электромонтаже параллельного соединения к каждому светодиоду подбирается свой резистор.

Также потребуется полупроводниковый диод и вилка для подключения к сети. В роли корпуса может выступать старый диск, бутылка и другие предметы из разных материалов. Корпус можно собрать самостоятельно.

Из инструментов необходимы пластиковая пластина, отвертки, ножик, термоусадочная трубка, паяльник, пассатижи.

Простейшая схема

При создании ночника на светодиодах своими руками, потребуется мощный белый светодиод на 1 Вт. Схема является бестрансформаторной, отличается стабильностью и не перегревается. Для обеспечения нормального функционирования нужно подобрать конденсатор на 250-630 с емкостью 1 мкФ. Светодиод припаивается через токоограничивающий резистор. Из 4 выпрямительных диодов собирается диодный мост. Рекомендуемая сила тока каждого компонента – 1 А, обратное напряжение минимум 1000 В. Примером таких диодов являются 1N4007.

Вся схема крепится в корпусе при помощи термоклея.

Алгоритм сборки

Светодиодный ночник — веер

В первую очередь нужно спаять схему из светодиодов, резисторов и других компонентов. После спаивания места контактов нужно заизолировать с помощью термоусадки.

Далее собирается корпус будущего светильника. Внутри должна располагаться схема. Корпус может изготавливаться из любых подручных материалов. Например, подойдут прозрачные пластиковые элементы от коробок CD дисков. Их склеивают при помощи прочного клея, а на дно кладут диск, чтобы свет от него отражался. Всю конструкцию нужно обезжирить спиртом. По желанию можно приклеить ножки к собранной лампе.

Для спальни отлично подойдет светильник на веере. Нужно купить большой веер и прикрепить к нему спаянную схему.

Возле кровати можно поместить светодиодный ночник, сделанный своими руками в виде коврика. Для его изготовления даже не нужно паять – достаточно приобрести матрицу светодиодов и вплести ее в ковер.

Ночник «Звездное небо»

Ночник «Звездное небо»

Такой ночник имитирует ночное небо с созвездиями. Для изготовления понадобятся стеклянная банка с крышкой, фольга, шило, ножницы, светодиодный фонарик и поднос.

На фольге надо нарисовать небо со звездами в любом порядке, каком захочется мастеру. Лист нужно положить на ровную поверхность и шилом проделать отверстия под звезды. Фольга обрезается под размеры высоты банки. Бумага сворачивается в трубу и помещается в банку. Вниз банки кладется фонарик. При его включении на стенах и потолке можно наблюдать свечение от ночника.

Аналогичным образом можно сделать ночник своими руками из светодиодов и консервной банки. Ее нужно покрасить, удалить все наклейки и проделать отверстия. Внутрь кладется свеча, фонарь или гирлянда.

Ночник в виде Луны

Потребуется светодиодная лента и 2 транзистора. Они будут регулировать устройство и включать/выключать плату.

Чтобы сделать ночник из фанеры со светодиодами в виде Луны, понадобится лист фанеры, который вырезается в виде круга. Поверх надо приклеить распечатанное изображение Луны. Затем нужно просверлить 2 отверстия для крепления и протяжки проводов. Основание светильника приклеивается к фанере. После высыхания по периметру приклеивается светодиодная лента.

Источник

Как сделать датчик движения своими руками

Для управления освещением удобно использовать датчики движения. Применение домашних автоматизированных систем позволяет значительно сэкономить электроэнергию. Например, установив датчик на уличном освещении на подходе к дому, в подъезде, коридоре, кладовой вы избавите себя от необходимости в темноте нащупывать выключатель и никогда не забудете его выключить. В этой статье мы расскажем об особенностях датчиков и о том, как сделать датчик движения своими руками.

Кратко о датчиках

Датчик движения коммутирует нагрузку при наличии внешнего воздействия, которое зависит от типа датчика и его принципа работы. Когда детектируется присутствие или движения тела питание через симистор или электромагнитное реле поступает на нагрузку. В качестве нагрузки может выступать что угодно: лампочка, обогреватель, громкоговоритель, лишь бы мощность нагрузки не превышала максимальную коммутируемую мощность датчика. Обычно максимальная мощность нагрузки около 1 кВт.

Если вам нужно включить большую мощность – необходимо добавить еще одно реле в цепь, так чтобы силовые клеммы датчика движения включали напряжение на катушку реле.

Принцип работы устройства

Принцип работы датчика зависит от типа схемы подключения и применяемого элемента. Хоть их задача одна, но способы реализации различные Датчики движения можно разделить на группы по принципу их действия. Рассмотрим достоинства и недостатки каждой из них.

Контактный или магнитный

Простейший вариант – использовать механический концевой выключатель, с его помощью вы можете включать свет, когда открыта или закрыта дверь, например. Это не совсем датчик, но все же, самый простой способ реализации автоматического включения приборов.

Следующий вариант – геркон (герметичный контакт) суть его такова: в стеклянной колбочке расположена пара контактов, которая может замыкаться или размыкаться под действием магнитного поля. При этом на двери устанавливается постоянный магнит, а на дверном проеме (наличнике) расположен геркон. Его контакты зачастую не способны пропускать больших токов, поэтому с их помощью может включаться обмотка реле, чтобы увеличить коммутационную способность.

Схема датчика движения

ИК-датчик

Инфракрасные датчики движения реагируют на инфракрасные излучения, это излучения длиной волны 1± мм или частотой 300-400 ГГц. В качестве основного чувствительного элемента используется ПИР(PIR)-датчик. Он фиксирует изменения количества излучения на него.

ИК-излучение – это тепловое излучение.

Значит, что в ИК-диапазоне человек выглядит, как большой источник излучения. При этом температура самого датчика не вносит значительных изменений в его работу. Информация из внешнего мира должна попадать на датчик, для этого излучения собираются группой линз, типа линзы Френеля. Внешне это выглядит как окошко в корпусе с ребристым стеклом.

В зависимости от конструкции угол обзора ИК-датчиков движения может доходить до 360 градусов, в таком случае, внутри обычно установлено несколько пироэлектрических элементов (ПИР), а линзы фокусируют на них из соответствующих зон видимости. Такие широкоугольные датчики нужны для фиксирования движения со всех сторон, чтобы не ставить несколько узконаправленных устанавливается один на 360 градусов на потолке.

ИК датчики реагируют на тепло

• цена;
• простота;
• распространенность;
• хорошо работает в помещении;
• хорошие регулировки;
• Не раздражает животных.

• недостоверность;
• проблемы при работе на улице.

Так как реагирует на тепло – имеет много «вредных» для точной работы факторов. Ложные срабатывания происходят на любой порыв теплого ветра или включившийся обогреватель, при этом температура фона должна отличаться (в меньшую сторону) чем температура человека. Поэтому он вряд ли сработает на кухни, когда вы окажетесь напротив раскаленной плиты, но нужен ли он там?

Лазерный или фотодатчик

Лазерный датчик представляет собой пару элементов, излучатель и приемник, при этом излучатель может быть в ИК спектре, чтобы быть незамеченным человеческим глазом. Такие сенсоры используются в сигнализации, когда вы пересекаете луч лазера, на фотоприемник (фоторезистор или фотодиод) он не попадает и схема выдает сигнал о присутствии в помещении. Как использовать этот сигнал зависит от дальнейших подключений, можно зажигать свет через реле времени или сирену или сигнал на блок управления системой охраны и безопасности.

Другой вид фотодатчиков выглядит следующим образом: светодиодный излучатель и приемник установлены не напротив друг друга, а рядом, в одной плоскости, излучение отражается и попадает на оптический приемник, когда вы заходите в поле зрения сенсора – датчик движения срабатывает. Другое название – датчик препятствия.

• Узкое поле зрения.
• Специфичность применения.

Специфика действия фотодатчика движения

Микроволновый

Микроволновый датчик движения – работает по принципу радиоприемника-передатчика. В схеме генерируются высокочастотные колебания и здесь же принимаются, приемная часть настроена таким образом: когда рядом никого нет реле выключено. Когда вы попадаете в рабочую зону приемника – частота колебаний изменяется, в результате чего с детекторного диода подается сигнал о том, что нужно включить силовой элемент и подать напряжение в нагрузку.

• Высокочастотное излучение вредит здоровью (хотя вы носите в кармане смартфон, там еще больше излучений).
• Относительно высокая стоимость.
• Возможны ложные срабатывания при воздействиях за пределами наблюдаемой зоны.

• чувствительность позволяет обнаружить объект за дверью или стеклом, например;
• детектирует даже малейшие движения.

Так работает микроволновый датчик движения

Ультразвуковой

По принципу «излучатель-приемник» построен еще один тип – ультразвуковой датчик движения. Частота ультразвуковой волны лежит в диапазоне выше 20 кГц, но ниже 60 кГц. Принцип обнаружения базируется на допплеровском эффекте. Длина отраженной волны изменяется, приемник фиксирует это изменение и дает сигнал о присутствии и движении нового объекта.

• На него могут реагировать животные. На ультразвуковых излучателях работают отпугиватели собак.
• Если медленно передвигаться – ультразвуковой ДД может не сработать.

• приемлемая стоимость;
• нечувствительны к изменениям условий окружающей среды.

к содержанию ↑

Схемы для самодельных датчиков движения

Предлагаем рассмотреть несколько схем, пригодных для повторения и изучения принципов работы датчиков. Кроме того, микроволновый поможет освоить еще и основы радиопередающей техники и детектирования сигналов, а схемы с применением микроконтроллеров позволят сделать модульный вариант с готовых решений для Ардуино.

Схема детектора присуствия

Емкостной

Примем за нормальное состояние – когда рядом с сенсором никого нет, а за срабатывание – когда вы рядом.

Транзистор VT1 – это узел генератора на полевом ключе, настроенном на 100 кГц. В резонанс с ним настроен колебательный контур L2C2. Электрически связан с генератором через R2. VD1 (детекторный диод). Частоты указаны при отсутствии внешних воздействий, т. е. вы не касаетесь схемы, и удалены от нее. Деталь DA1 – компаратор, нужен для сравнения сигнала с диода и опорного напряжения заданного через R3. В нормальном состоянии выход должен стремиться к нулю. При этом сигнал на неинвертирующем входе компаратора «–» равен 5 В, а на выходе – 0 В.

Когда вы подходите к сенсору, емкость увеличится, частота генератора уменьшится, вы влияете именно на частоту генератора, а L2C2 частота задана колебательным контуром параллельно соединенной емкости и индуктивности.

Резонанс между генератором и этим контуром исчезает, и напряжение на неинвертирующем входе падает. Так как напряжение на инвертирующем растет, то выход начинает подтягиваться к напряжению питания и остановится на уровне 8 вольт (примерно), их можно использовать для управления реле, через транзистор для усиления выходного тока, тиристорами и прочими приборами, от которых вы уже запитаете нагрузку.

Обе катушки намотаны на ферритовых кольцах 2000 НМ, 20 мм внешним диаметром по 100 витков провода ПЭВ-2 0.2 мм, виток к витку. В свою очередь, L1 имеет отвод от 20 витка, а L2 от 50 витка (от середины). Мотайте так, чтобы расстояние между началом и концом было не меньше чем 0.3 мм.

Датчик – 2 куска провода 1 мм диаметром и длиной 1–1.5 м располагаются на расстоянии 20 см друг от друга.

Настройка: вольтметром меряем напряжение C5, вращая подстроечный C4, добиваемся максимального напряжения (2.5–5 В), если напряжение ниже, добавляем параллельно С3 постоянный конденсатор 15 пФ, если все равно не хватает напряжения – уменьшаем R1, но не менее 500 кОм. Следующий шаг – по схеме R3 выкрутить в нижнее положение, а R2 в среднее. Светодиод, подключенный к выходу ОУ через резистор, светится. Вращая R3 сделать так, чтобы он погас. Проводите настройку непосредственно там, где он и будет установлен. Если провести настройку на рабочем столе, а потом разместить датчик, где вы планировали – скорее всего, придется настраивать заново.

Тепловой датчик на Arduino

Для сборки проекта ПИР датчика движения на Ардуино нужно:

• PIR-датчик HC-SR501.
• Arduino UNO (или любая другая подобная).
• Блок питания 4–6 V.

Подключение элементов датчика

HC-SR501 – содержит в себе 1 пироэлектрический элемент, он накрыт линзой, и необходимую обвязку на печатной плате. С одной из сторон платы выведены подстроечные резисторы для регулировки чувствительности и времени задержки. Выходной сигнал имеет амплитуду в 3.3 вольта, а напряжение питания 5–12 вольт. Максимальная дистанция, на которой датчик сработает – 7 м, и задержка времени после срабатывания – до 5 минут.

Схема подключения датчика

Схема соединения для управления светом через реле.

Управление светом

Наглядная схема соединений на беспаечной макетной плате (breadboard)

Вариант подсоединения

Программный код элементарен:

Программный код

В зависимости от ваших потребностей вы можете модифицировать код.

Как подключить прибор и настроить чувствительность?

И фотореле и датчик движения подключаются одинаково, обычно есть три провода или клеммы:

1. На клеммные колодки (или провода) датчика подается приходящая фаза и ноль (220 В).
2. Оставшийся провод – фаза к люстре (или на другую нагрузку).
3. К лампе подается прямой ноль с распредкоробки.

Если нужно чтобы было принудительное включение света, между приходящей фазой и уходящей на лампу ставится выключатель, он будет шунтировать датчик, если нужно принудительное отключение лампы выключатель ставят в разрыв до датчика на приходящую к нему фазу.

Цены на популярные модели

Заключение

Вы можете сделать датчик движения своими руками или купить готовый, его цена колеблется в пределах 300–600 рублей на момент написания статьи.

Источник