5 советов: подключение датчика движения с выключателем

Как сделать (лазерный/с фотоэлементом)?

Сборка датчика

Несмотря на громкое название, лазерный датчик движения – самое техническое решение данного устройства и вполне доступно для сборки в домашних условиях.

Условно, перед началом работ, необходимо четко понимать логическую схему:

Сама система состоит из двух взаимосвязанных устройств – датчика, излучающего определенный световой луч, и сенсора на который этот луч направлен.
Принцип такой пары сенсоров прост – электроника работает при постоянном воздействии света на фотоэлемент, при прерывании светового воздействия фотоэлемент срабатывает, замыкая или размыкая схему, вследствие чего и происходит включение или выключение источника освещения.

Такая схема функциональна в местах, где необходимым условием является пересечение условной линии между двумя сенсорами.

Скорее всего, при изготовлении самодельного сенсора движения понадобятся следующие инструменты и расходные материалы:

Корпус для размещения электронной схемы.
Набор элементов или же готовая элементная схема советского периода блока управления.
Паяльник с припоем или что еще лучше паяльная станция.
Провода различного сечения, резисторы разного номинала.
Крепеж.
Отвертка, плоскогубцы, изолента, кембрик.

Описание схемы

Схема фотоприемника

Датчик с фотоэлементом в предлагаемой схеме будет использоваться для включения освещения. Фотореле, на основе которого конструируется сенсор, будет играть роль включателя, при прохождении между источником света и фотоэлементом.

Здесь нужно уточнить некоторые элементы схемы:

VT1 – фототранзистор.
R1 – резистор, играющий одновременно две роли в схеме: устанавливает рабочую точку и нагружает коллектор. В каждом отдельном случае, номинал резистора придется подбирать путем проб и ошибок.
C1 – конденсатор.
DA1 – операционный усилитель с обратной связью.
R2 – резистор, на котором реализована обратная связь ОУ.

Схема будет работать таким образом:

При попадании светового луча на фототранзистор, VT1 элемент работает как при подаче малого напряжения на базу транзистора.
После этого, фототранзистор открывается и происходит зарядка конденсатора C1.
В момент, когда свет перестает поступать на фоторезистор VT1, конденсатор начинает разряжаться, при этом, напряжение падает, и операционный усилитель DA1 срабатывает и включает другие устройства, будь то освещение или звуковой извещатель.

В качестве источника света для фотоэлемента, можно использовать как обычный лазер на расстоянии несколько десятков метров, так и инфракрасный светодиод для уменьшения заметности линии сигнализации.

Пошаговое руководство

Самостоятельная сборка подобного прибора проводится согласно принципиальному алгоритму:

Собирается источник питания, производится регулировка, контролируется выдающий ток.
На минус блока питания устанавливается резистор.
Далее, диод при помощи катода.
На анод выводится резистор подстройки.
Транзисторный эмиттер соединяется с отрицательным проводом блока питания.
С базовой схемой соединяется резистор.

В результате такой манипуляции должна получиться вот такая конструкция: резистор к минусу, контактор, соединенный с реле, а реле с сигнализатором (лампа или ревун)

Как подсоединить датчики к освещению по схеме?

Устройство датчика движения оснащено тремя клеммами. От одного зажима проводник подводится к фазе, следующая клемма служит для нейтрали, а последняя предусматривает подсоединение непосредственно светильника. Таким образом схема монтажа механизма не имеет особых сложностей, к тому же для наглядности практически каждый производитель указывает схему подключения на обратной стороне корпуса устройства.

В отдельных случаях требуется включение нескольких датчиков одновременно в одну электрическую цепь. Зачастую такие манипуляции практикуют, если каждый из приобретенных датчиков имеет малый спектр работы, и не захватывает нужную площадь

В подобной ситуации важно фиксировать все датчики движения на одной фазе, и следите за тем, чтобы их включение было параллельным

Схема подключения одного датчика движения

Схема подключения двух датчиков движения

Технические характеристики

После того, как определились с тем, какой датчик движения для включения света вы будете ставить, надо подобрать его технические характеристики.

В технических характеристиках беспроводных моделей есть еще частота, на которой они работают и тип элементов питания

Угол обзора

Датчик движения для включения света может обладать различным углом обзора в горизонтальной плоскости — от 90° до 360°. Если к объекту могут подходить с любого направления, ставят датчики с радиусом 180-360° — в зависимости от его расположения. Если устройство закреплено на стене, достаточно 180°, если на столбе — уже нужно 360°. В помещениях можно использовать те, которые отслеживают движение в узком секторе.

В зависимости от места установки и требуемой зоны обнаружения выбирают радиус обзора

Если дверь одна (подсобное помещение, например), может быть достаточно узкополосного датчика. Если в помещение входить могут с двух-трех сторон, модель должна уметь видеть, как минимум, на 180°, а лучше — во все стороны. Чем шире»охват», тем лучше, но стоимость широкоугольных моделей значительно выше, так что стоит исходить из принципа разумной достаточности.

Есть также угол обзора по вертикали. В обычных недорогих моделях он составляет 15-20°, но есть модели, которые могут охватывать до 180°. Широкоугольные детекторы движения обычно ставят в охранных системах, а не в системах освещения, так как стоимость их солидная. В связи с этим, стоит правильно подбирать высоту установки прибора: чтобы «мертвая зона», в которой детектор просто ничего не видит, была не в том месте, где движение наиболее интенсивное.

Дальность действия

Тут снова-таки, стоит выбирать с учетом того, в помещении будет устанавливаться датчик движения для включения света или на улице. Для помещений радиуса действия в 5-7 метров хватит с головой.

Дальность действия выбирайте с запасом

Для улицы желательна установка более «дальнобойных». Но тут тоже смотрите: при большом радиусе охвата ложные срабатывания могут быть очень частыми. Так что слишком большая зона покрытия может быть даже недостатком.

Мощность подключаемых светильников

Каждый датчик движения для включения света рассчитан на подключение определенной нагрузки — он может пропускать через себя ток определенного номинала. Потому, при выборе, надо знать, суммарную мощность ламп, которые устройство будет подключать.

Мощность подключаемых светильников критична, если включаться будет группа фонарей или один мощный

Чтобы не переплачивать за повышенную пропускную способность датчика движения, да еще и сэкономить на счетах за электричество, используйте не лампы накаливания, а более экономичные — газоразрядные, люминесцентные или светодиодные.

Способ и место установки

Кроме явного деления на уличные и «домашние» есть еще один тип деления по месту установки датчиков движения:

Корпусные модели. Небольшая коробочка, которая может монтироваться на кронштейне. Кронштейн закрепляться может:
- на потолке;
- на стене.
Встраиваемые модели для скрытой установки. Миниатюрные модели, которые могут устанавливаться в специальные углубления в незаметном месте.

Если освещение включается только для повышения комфорта, выбирают корпусные модели, так как при равных характеристиках они дешевле. Встраиваемые ставят в охранных системах. Они миниатюрные, но более дорогие.

Дополнительные функции

Некоторые детекторы движения имеют дополнительные возможности. Некоторые из них явное излишество, другие, в определенных ситуациях, могут быть полезны.

Встроенный датчик освещенности. Если датчик движения для включения света установлен на улице или в помещении с окном, включать свет в светлое время суток нет необходимости — освещенность достаточная. В этом случае либо в цепь встраивают фотореле, либо используют детектор движения со встроенным фотореле (в одном корпусе).
Защита от животных. Полезная функция, если есть коты, собаки. С такой функцией ложных срабатываний намного меньше. Если собака большого размера, даже эта опция не спасет. Зато с кошками и мелкими собаками она работает неплохо.
Задержка отключения света. Есть устройства, которые выключают свет сразу после того как объект покидает из зону действия. В большинстве случаев это неудобно: свет еще нужен. Потому удобны модели с задержкой, а еще удобнее те, которые позволяют эту задержку регулировать.

Это все функции, которые могут быть полезны

Особенно обратите внимание на защиту от животных и задержку отключения. Это действительно полезные опции

Этапы сборки прибора

Микроволновый

Для контроля открытых пространств и контроля наличия объектов в нужной зоне, существует емкостное реле. Принцип действия данного устройства заключается в измерении величины поглощения радиоволн. Каждый наблюдал или был участником этого эффекта, когда, приближаясь к работающему радиоприемнику, частота на которой он работает, сбивалась и появлялись помехи.

Поговорим о том, как сделать датчик движения микроволнового типа. Сердцем данного детектора является радио микроволновой генератор и специальная антенна.На данной принципиальной схеме представлен простой способ сделать микроволновый датчик движения. Транзистор VT1 является высокочастотным генератором и по совместительству радио приемником.

Ниже предоставлена действенная схема реле присутствия на доступных компонентах, которая поможет собрать детектор движения своими руками или просто пригодится для ознакомления с устройством.

Тепловой

Тепловой ДД (PIR) самый распространенный сенсорный аппарат в хозяйственном секторе. Это объясняется дешевыми комплектующими, простой схемой сборки, отсутствием дополнительных сложных настроек, широким температурным диапазоном работы.

Готовый аппарат можно купить в любом магазине электротоваров. Часто этим сенсором снабжаются светильники, устройства сигнализации и прочие контроллеры. Однако сейчас мы расскажем, как сделать тепловой датчик движения в домашних условиях. Простая схема для повторения выглядит следующим образом:Специальный тепловой датчик В1 и фото элемент VD1 составляют автоматизированный комплекс управления освещением.

На каждой плате распаян разъем из трех штырьков, VCC 5 вольт, GND -5 вольт, OUT выход на детекторе и IN вход на плате реле. Для того, чтобы сделать устройство своими руками, необходимо с источника питания подать на платы 5 Вольт (плюс и минус), например, от зарядки для телефонов, а out и in соединить вместе.

Теперь вы знаете, как сделать датчик движения своими руками. Надеемся, предоставленные схемы и видео помогли вам в сборке самодельного сенсора!

Датчик движения собирается в несколько приемов:

от блока питания отрезается разъем. Далее мультиметром определяется жила с плюсовым зарядом;
из перечисленных выше компонентов делают фотоприемник, соединяя их в схему.

Схема фотоприемника

Затем подключают лазерную указку к блоку питания:

припаивают к блоку два дополнительных провода;
протыкают шурупом водопроводную прокладку и помещают данную конструкцию в лазерную указку шляпкой вперед, так чтобы та уперлась в пружинный контакт.

В предложенной схеме 1 на резистор R1 возлагаются функции коллектора и нагрузки. Настройка рабочей точки осуществляется с его помощью. Оптимальное сопротивление определяют методом подбора.

Для точной настройки значений включения и отключения микроволнового датчика (схема 2) требуется компаратор. Его роль играет тиристор VS1. Он находится под управлением силового реле напряжением 12 В.

Для примера можно использовать алгоритм действий при выборе типового пироэлектрического модуля HC-SR501. Первым переменным резистором настраивают чувствительность. Кроме дистанции (до 7 м), этим параметром можно ограничить размер детектируемых объектов. Вторым регулятором устанавливают необходимое время для задержки управляющего выходного импульса. Положением перемычки устанавливают режим:

H (по умолчанию) – отсчет времени начинается от момента обнаружения движения;
L – определение движения обнуляет таймер.

Элементы настройки

Отличие от датчика присутствия

Датчики присутствия (ДП) по своему функциональному предназначению отличаются от детекторов движения, хотя и во многом схожи. ДП – очень чувствительные приборы. Они могут реагировать на покачивание головы, движения рук человека, присутствующего в зоне контроля прибора.

Датчик присутствия при уходе последнего работника из офиса подаёт сигнал в коммутаторное устройство на отключение света, кондиционеров или переход систем обогрева в экономный режим. Также прибор двойного назначения может включить видеорегистратор, необходимый для работы охранной системы видеонаблюдения.

Датчик движения тоже может выполнять охранные функции: включать звуковую сигнализацию, камеры видеозаписи, регулировать режимы работы различного оборудования. Всё же главная задача ДД – это фиксация появления и перемещения человека в зоне контроля, в соответствии с этим включать освещение и всё вышеперечисленное оборудование.

Трехпроводная схема подключения датчика движения

Датчики с тремя клеммами обычно используются при конструкции типа ИК-сенсор. Довольно распространенной компанией производителем недорогих инфракрасных датчиков движения является IEK. Без особых проблем можно найти хорошие изделия на Алиэкспресс.

Изделия подороже выполнены по аналогичному принципу, схема подключения светильника с датчиком аналогична для модели датчика от любого производителя. Устройства должны иметь степень защиты IP44 от проникновения твердых объектов более 1 мм и капель влаги. Если же датчик движение нужно вынести за пределы дома, то установка возможно только под козырек.

Если желаете защитить прибор от дождя и снега, ищите модель с пылевлагозащитой IP65 и с температурным режимом для вашего климата. Большинство ИК-сенсоров могут работать только до минус 20 градусов Цельсия.

Для подключения трехпроводного ИК-сенсора движения заводится полноценная фаза и ноль. Для правильной расстановки понадобятся все те же основные 4 элемента:

Автоматический выключатель (что в распредщитке).
Распредкоробка (в которой основной монтаж).
Датчик (к нему подведен провод из распредкоробки).
Светильник (второй провод из распредкоробки).

Соединение датчика тремя проводами будет проводится с заводом в распределительный короб трех кабелей:

От автомата три жилы: L (фаза), N (рабочий нуль), нулевой защитный или земля (PE).
На светильник три жилы, если корпус осветительного прибора из метала.
Три жилы на датчик.

Как подключить датчик движения к лампочке с использованием трех жил, детально рассмотрено на схеме.

Нули (N) собираются в одну точку (как в случае с предыдущей схемой). Земля с автоматического выключателя тоже подключается к земле светильника (нулевой привод или PE). На датчик движения с тремя клеммами подается теперь фаза-ноль:

Две вводных – для питания 220В, обычно подписаны как L (фаза) и N (ноль).
Один вывод – обозначается литерой А.

Монтаж

Для установки трехжильного датчика движения:

Открутите два самореза в корпусе. Клеммы находятся под задней крышкой.
Некоторые модели уже выводятся из корпуса тремя проводами разного цвета. По цвету можно определить, что он значит: земля (А) красный, ноль (N) синий, фаза (L) коричневый. Но если крышка открывается без особых потуг, рекомендуется убедится в правильности определенной маркировки лично, глядя на надписи рядом с клеммами.
Упрощенная схема подключения датчика движения к лампочке выглядит таким вот образом:
Немного наглядности вот на этом рисунке.
Можно обойтись без распредкоробки для соединения проводов и все жилы завести прямо в короб датчика, если внутри достаточно просторно и есть собственный клеммник. Фазу-ноль с одного кабеля подали, а с другого фазу-ноль вывели.
Выходит упрощенная, но такая же трехпроводная схема, только без распределительного короба.

Настройка и регулировка чувствительности

После успешного подключения светильника с датчиком движения нужно правильно выставить его параметры:

На обратной стороне корпуса найдите основные регуляторы. LUX с позициями месяца и солнца отвечает за срабатывание в зависимости от освещенности. Нужно чтобы датчик включался в комнате с окном только когда будет пасмурно или зайдет солнце? Выкрутите регулятор в сторону луны.
Вторым регулятором выставляйте время выключения. Задержку можно выставить с нескольких секунд до 5-10 минут.
Угол поворота всей сферы позволяет регулировать детектирование животных.

Преимущества и нюансы использования

Чтобы на животных не реагировал датчик, не поворачивайте головку сенсора вниз к полу. Выставите его так, чтобы он захватывал движения на уровне головы (плеч) всех жителей дома. Обычно на этом уровне захват животных не происходит.

Если же нужно, чтобы датчик временно не срабатывал, то головку его направьте в потолок. Таким образом захват перемещения невозможен. Захват движения датчиком зависит от угла наклона. В реалиях максимальное расстояние достигает 9 метров. Но по паспорту может быть выше.

Датчик для детектирования применяет ИК-лучи. Если двигаться от луча к лучу, то устройство замечает активность и реагирует. Когда проходишь прямо на луч, чувствительность сенсора минимальна и прибор может не сразу на вас среагировать.

По этой причине установка датчиков движения проводится не прямо над дверным проемом, а немного сбоку. Например, в углу комнаты.

Недостатки

Минусом трехпроводной схемы подключения датчика движения к лампе является отсутствие включения света принудительно. Если датчик по каким-либо причинам придет в неисправность, начнутся проблемы с корректной его работой. Чтобы этого избежать, рекомендуется в схему добавить выключатель.

Этапы монтажа

При установке в первую очередь следует ознакомиться со схемой подключения датчика движения (к прожектору, обычному светильнику, сигнальному устройству). Обычно они не слишком различаются. Далее идут базовые для любого типа датчика этапы работ.

Выбор места установки

Если планируется подключение датчика движения для освещения, как правило, ночного, выбирается место с максимальной зоной охвата. Так, для установки в коридоре следует смонтировать прибор так, чтобы в контролируемое пространство попадали двери из всех помещений.

Для небольшого квадратного холла более разумным станет монтаж потолочного устройства с достаточно большим (превышающим площадь помещения) радиусом охвата.

Высота монтажа выбирается по двум условиям: расположение конструктивных элементов (высота потолка, дверных проемов или арок) и мебели, угол охвата прибора.

Интересно: в системах «умный дом» и «пассивный дом» инфракрасные датчики движения используются для быстрого включения света в помещения, куда зашел посетитель, и для существенной экономии электроэнергии. При режиме экономии с помощью датчиков присутствия включаются также вентиляция, отопление и прочее.

Разделение основного и «ночного» освещения

Чтобы использование датчика движения для экономии электроэнергии было оправданным, желательно разделить основную проводку (входящую в схему групп освещения и групп розеток для жилого или иного эксплуатируемого помещения) и дополнительную, ведущую только к датчику и «аварийному» светильнику.

Тогда подключение светильника с датчиком движения хоть и потребует больших усилий на стадии монтажа, быстро оправдает экономически затраченные средства и силы.

Настройка и тестирование датчиков

После установки прибора, необходимо его настроить для обеспечения правильной работы, выполнив следующие действия:

регулятором на корпусе устройства устанавливается степень освещённости для срабатывания;

с помощью второго регулятора настраивается продолжительность задержки выключения;
устанавливается угол поворота, в зависимости от зоны, которая должна быть охвачена.

После завершения настройки прибор тестируется, путём опробования. Если отдельные параметры не устраивают пользователя, необходимо дополнительное регулирование.

Угол обзора

Прослушиваемую зону прибора можно вычислить лишь примерно. Поэтому могут возникать ситуации, когда сенсор срабатывает не так, как предполагалось при установке. Одной из причин может быть выбор неправильного направления угла обзора. Поэтому если модель устройства позволяет изменять этот параметр, стоит этим воспользоваться.

Чувствительность (SENS)

Эта настройка позволяет уменьшить количество ошибочных срабатываний от животных и других факторов. Справляется с опознанием кошек и маленьких собак, с крупными животными эффекта может не быть совсем. Начинать настройку лучше с минимального значения, постепенно увеличивая до нужных показателей.

Микрофон

Маркировка «MIC» указывает на наличие в приборе микрофона и отвечает за определения уровня шума, при котором происходит включение прибора. Эта функция не получила широкого распространения в домашних датчиках движения из-за низкой помехоустойчивости.

Так, плач ребенка в соседней комнате или проезжающий за окном автомобиль могут спровоцировать включение света в помещении. Микрофон часто используется в качестве защиты, поскольку имеет огромную зону обнаружения. Если в датчике присутствует ручка «MIC», то настраивать ее следует на минимальные значения.

Задержка выключения (TIME)

В зависимости от модели детектора параметр может варьироваться от 3 сек до 15 мин. Это значит, что после того как было обнаружено движение, лампочка будет гореть в течение этого времени. При этом, если время вышло, но человек все еще находится в зоне видимости прибора, свет будет гореть.

Таймер начинает свой отсчет до выключения лампы после того, как движение прекратилось. Начинать настройку следует с минимального значения.

Уровень освещенности (LUX/DAY LIGHT)

Этот параметр устанавливает, в какой освещенности аппарат будет срабатывать. То есть чтобы он не срабатывал в дневное время, а начинал действовать только с наступлением сумерек или темноты. Для настройки надо вывернуть показатель на максимум, постепенно снижая до нужной чувствительности.