АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВКЛЮЧАТЕЛЬ ОСВЕЩЕНИЯ НА БАЗЕ ДАТЧИКА ДВИЖЕНИЯ

November 30, 2010 by admin Комментировать »

 

набор NM6013

Набор позволяет собрать блок, который будет автоматически включать освещение при появлении в зоне его обнаружения движу­щихся предметов и выключать его через заданное время. Автоматиче­ский включатель освещения поможет вам самостоятельно изготовить сигнализацию, к примеру, для охраны магазина. Включатель способен реагировать на движение объекта, происходящее в зоне действия уст­ройства. При этом происходит включение искусственного освещения, источник которого подключен к выходу электронной схемы включате­ля, а затем автоматическое выключение нагрузки через некоторое за­данное время. Экспозиция (длительность включения нагрузки) может регулироваться в широких пределах.

В состав автоматического включателя входит датчик освещеннос­ти. Это позволяет настроить устройство таким образом, что дополни­тельное освещение включается только при недостатке естественного освещения. Сам блок включателя выполнен на базе современного пас­сивного инфракрасного датчика движения, обычно используемого в охранных системах. Собранное устройство размещается в малогаба­ритном корпусе и закрепляется на поворотном кронштейне, что позво­ляет установить его в любом удобном месте.

Технические характеристики

Напряжение питания [В]         220В ±10%

Максимальная мощность лампы [Вт]                           500

Время включенного состояния[2] [с]      5—300

Дальность срабатывания [м]    3—5

Описание работы

автоматического включателя освещения

Внешний вид блока автоматического включателя освещения и его платы с установленными на ней элементами показаны на Рис. 1 и рис. 2. Электрическая схема автоматического включателя освещения Доказана на Рис. 3.

Рис. 1. Внешний вид блока автоматического включателя освещения

Электрическая схема автоматического включателя освещения со­стоит из пяти взаимосвязанных функциональных узлов: формировате­ля сигнала запуска, времязадающей цепочки, пороговой схемы включе­ния освещения, силовой части и стабилизатора напряжения питания.

Работает устройство следующим образом. При пересечении дви­жущимся объектом модуляционной решетки происходит срабатыва­ние пироэлектрического датчика PIR1. При этом на выводе 3 форми­рователя сигнала запуска, собранного на четырехканальном операци­онном усилителе DA1, появляется положительный импульс напряжения. Каналы микросхемы DA1 включены таким образом, что сформированный датчиком сигнал преобразуется на выводе 8 форми­рователя в напряжения положительной полярности длительностью. Достаточной для зарядки через диод VD5 конденсатора С7 времязада­ющей цепочки, в которую, кроме того, входят элементы R14 и R22. Ди­од предотвращает преждевременный разряд заряженной емкости через вывод 8 операционного усилителя после его перехода обратно в низко­

Рис. 2. Внешний вид платы автоматического включателя освещения с установленными на ней элементами

вольтное состояние, когда напряжение на этом выходе намного ниже, чем напряжение на уже заряженном конденсаторе С7.

Пока емкость С7 медленно разряжается через резистор R14 и верх­нюю по схеме половину переменного резистора R22, на выводе 7 фор­мирователя присутствует положительный потенциал, достаточный для запуска силовой части, коммутирующей мощную нагрузку. Вход­ная цепь силовой части схемы включателя состоит из транзистора VT1. При срабатывании формирователя транзистор открывается, и на резисторе R4 появляется падение напряжения, достаточное для откры­вания симистора VD2. Нагрузка, соединенная с клеммами ХЗ и Х4, оказывается подключенной в электрическую цепь.

Как только емкость С7 разрядится до некоторого значения через резисторы времязадающей цепочки, при условии, что пиродатчик PIR1 не отработал повторно и конденсатор снова не зарядился, на вы­воде 7 формирователя появляется низкий потенциал, транзистор VT1 закрывается, запирая симистор VD2, и нагрузка обесточивается. Та­ким образом осуществляется работа включателя при появлении в его «поле видимости» движущегося объекта

Порог включения нагрузки, зависящий от уровня внешней осве­щенности, определяется пороговой схемой включения освещения, по-


Рис. 3. Электрическая схема автоматического включателя освещения


строенной на транзисторе VT2. В качестве датчика используется фото­диод VD7. Порог срабатывания схемы устанавливается переменным резистором R23, изменяющим напряжение смещения на базе транзис­тора. Если уровень внешнего освещения достаточен, диод VD7 закры­вает транзистор VT2. Через диод VD9 начинает разряжаться конденса­тор СИ, низкое напряжение на котором блокирует формирователь сигнала запуска, который в этом случае не будет реагировать на сраба­тывания пиродатчика. Нагрузка оказывается постоянно обесточенной. Диод VD8 необходим для привязки базы транзистора VT1 силовой части к общему проводу схемы через резистор R24, что приводит к его надежному запиранию.

Как только уровень внешней освещенности падает ниже некоторо­го порогового уровня, диод VD7 больше не оказывает шунтирующего влияния на транзистор VT2, который в этом случае оказывается от­крытым, а диод VD9 запертым. При отработке пиродатчика заряжа ный конденсатор CI 1 не оказывает заметного влияния на прохождение сигналов в тракте формирователя сигнала запуска по выводу 11. Авто­матический включатель освещения работает в обычном режиме, кото­рый описан выше.

Стабилизатор напряжения питания автоматического включателя состоит из выпрямительной части, построенной на диодах VD4 и VD6, гасящем резисторе R18 и стабилизирующей цепочки R2VD3.

Автоматический включатель освещения подключается к сети пере­менного напряжения 220 В через клеммы XI и Х2.

Сборка автоматического включателя освещения

Перед сборкой автоматического включателя освещения внима­тельно ознакомьтесь с приведенными в начале этой книги рекоменда­циями по монтажу электронных схем. Это поможет избежать порчи печатной платы и отдельных элементов схемы. Перечень элементов набора приведен в Табл. 1.

Таблица 1. Перечень элементов набора NM6013

Позиция

Характеристика

Наименование и/или примечание

Кол-во

R1.R6

47 кОм

Желтый, фиолетовый, оранжевый*

2

R2

2 кОм

Красный, черный, красный*

1

R3, R4, R10, R13

ЮкОм

Коричневый, черный, оранжевый*

4

R5

1.5 МОм

Коричневый, зеленый, зеленый*

1

R7, R15

1 МОм

Коричневый, черный, зеленый*

2

Продолжение

Г Позиция

Характеристика

Наименование и/или примечание

Кол-во

R8

150 кОм

Коричневый, зеленый, желтый*

1

R9, R17, R19, R20

100 кОм

Коричневый, черный, желтый*

4

Rll, R16, R24, R25

20 кОм

Красный, коричневый, оранжевый*

4

R12

1.5 кОм

Коричневый, зеленый, красный*

1

R14

ЗОкОм

Оранжевый, черный, оранжевый*

1

R18

470 кОм

Желтый, фиолетовый, желтый*

1

R21

510 Ом

Желтый, фиолетовый, коричневый* (330…560 Ом/О.5 …1 Вт)

1

fR22, R23

1.5 МОм

Переменные резисторы вертикальной установки

2

С1.С7

100.0 мкФ, 16…25 В

Конденсатор, 0513 — маркировка

2

С2, С6

22.0 мкФ, 16…25 В

Конденсатор, 0510 — маркировка

2

ГСЗ,С8

220.0 мкФ, 16…25 В

Конденсатор, 0714 — маркировка

2

IC4, С5

0.033 мкФ

Конденсатор, 333 — маркировка

2

С9

0.47 мкФ, 300…630 В

Высоковольтный конденсатор

1

СЮ

2 2 мкФ, 25.. 50 В

Конденсатор, 0509 — маркировка

1

СИ

0.47 мкФ, 50… 100 В

Конденсатор, 0510 (474) — маркировка

1

DA1

LM324

Микросхема, четырехканальный ОУ

1

VT1, VT2

ВС548В

Биполярный транзистор (ТО 92)

2

VD1

BZX55C 9V1

Стабилитрон 9.1 В

1

VD2

ВТ136 500Е

Симистор (ВТ136-600Е, ВТ136-800Е)

1

VD3

BZX55C 16V0

Стабилитрон 16 В

1

IVD4, VD6

1N4004…1N4007

Диод

2

‘VD5, VD8, VD9

1N4148

Диод

3

VD7

ФД 263

Фотодиод

1

PIR1

IRA-E710ST0

Пироэлектрический датчик

1

Х1…Х4

ED500V-2×5

Клеммный зажим, 2-контактный

2

А6013

82×40 мм

Плата печатная

1

МК032

72x50x21 мм

Корпус

1

 

 

Винты саморезы 02.5×5

2

 

 

Винты саморезы 02.5×10

2

* Цветовая маркировка на резисторах

Конструктивно автоматический включатель освещения выполнен на двусторонней печатной плате. Места расположения элементов на плате показаны на Рис. 4. Блок представляет собой корпус, в котором установлена плата (Рис. 5). Для удобства подключения внешних це­пей на плате установлены клеммные зажимы.

Рис. 4. Расположение элементов на печатной плате автоматического включателя освещения

 

Рис. 5. Внешний вид блока со снятой передней крышкой (подключение кабелей и установка ИК-датчика)

Сборку платы и блока автоматического включателя освещения не­обходимо производить в следующей последовательности:

отформуйте выводы элементов, установите элементы на плату и припаяйте их выводы; при этом установите сначала малогабаритные, затем все остальные элементы. Способ установки фотодиода и ИК-датчика показан на Рис. 5. Прямоугольное окно ИК-датчика должно располагаться вертикально. Это хорошо видно на Рис. 2;

убедитесь в отсутствии ошибок монтажа. Особенно внимательно проверьте правильность установки микросхем и электролитических конденсаторов;

промойте собранную плату этиловым спиртом или специальной промывочной жидкостью;

подключите входные и выходные кабели. Входной кабель подклю­чается к контактам XI и Х2, а нагрузка (лампа) к контактам ХЗ и Х4 (Рис. 5)\

на задней стенке корпуса блока сделайте отверстия для кабелей, сде­лайте два отверстия диаметром 4…5 мм напротив шлицов регулиров­ки переменных резисторов, сделайте отверстие диаметром 10 мм в передней панели корпуса блока для фотодиода VD7, сделайте пря­моугольное отверстие размером 12×12 мм в передней панели напро­тив ИК-датчика;

изготовьте модуляционную решетку. Для этого из черной бумаги или пленки вырежьте полоски шириной 1.3… 1.6 мм и наклейте их с внутренней стороны корпуса поперек прямоугольного отверстия на­против ИК-датчика. Модуляционная решетка хорошо видна на Рис. 1 и Рис. 5 (1.5 мм — темная полоска, 1.5 мм — прозрачный участок);

Внимание!

Не допускается закрытие прозрачных участков «прозрачными» материалами (стеклом, пластиком, пленкой). В ИК-области они не­прозрачны!

Настройка автоматического включателя освещения

Правильно собранный блок начинает работать сразу после включе­ния. В процессе эксплуатации необходимо резистором R22 установить желаемую экспозицию освещения, а резистором R23 — порог внешней освещенности, при котором свет не включается.

Начинать настройку удобнее всего с начальной установки резисто ров R22 и R23, которые предварительно были выкручены до упора против часовой стрелки. Нужно помнить, что экспозиция освещения отсчитывается с момента последнего обнаруженного движения в зоне работы датчика Также нужно учитывать и то, что устройство выходит на режим только через 0.5… 1 мин после подачи на него питания. Сле­довательно, все регулировки можно делать только по истечении этого времени.

Автоматический включатель освещения реагирует на пересечение движущимся объектом модуляционной решетки. Поэтому выключа­тель должен устанавливаться таким образом, чтобы объект пересекал решетку. Следовательно устройство лучше ставить сверху на стене или потолке так, чтобы включатель через решетчатое окошко «смот­рел» на зону обнаружения, а движущиеся объекты перемещались пре­имущественно поперек решетки.

ВниманиеI

Так как в устройстве присутствуют высокие напряжения, опас­ные для жизни, при монтаже и настройке необходимо строго соблю­дать правила техники электробезопасности.

Возникающие при сборке проблемы можно обсудить на конферен­ции сайта http://www.masterkit.ru, а вопросы можно задать по адресу: infomk@masterkit.ru.

Наборы NM6013 и другие наборы из каталога МАСТЕР КИТ мож­но приобрести в магазинах радиодеталей или на радиорынках.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты