- Komponentit, joita tarvitaan liiketunnistinpiirin rakentamiseen
- IR-anturimoduuli - lyhyt esittely
- 555 Ajastimen liiketunnistimen piirikaavio
- Liiketunnistinpiirin toiminta
- Liiketunnistinpiirin esittely
Liiketunnistinpiirit ovat Internetissä jo jonkin aikaa. Näitä piirejä käytetään pääasiassa vaihtovirtakuorman (kuten valojen, tuulettimien) ohjaamiseen koti-automaatiossa tai IoT-projekteissa. Se on myös hyvin yleistä valmistusteollisuudessa, kuten kuljetinhihnoilla, joissa tietyn kohteen läsnäolo / sijainti on havaittava.
Joten tässä opetusohjelmassa aiomme käyttää IR-anturia NE555 Timer IC: llä havaita liike ja vaihtaa vaihtovirta sen mukaan. 555-ajastin-IC: tä käytetään tässä kytkimenä. Koska tämä piiri käyttää digitaalista ajastin-IC: tä, piirin toiminta on nopeaa ja tarkkaa entistäkin nopeammilla tunnistusnopeuksilla. Edellisessä opetusohjelmassa saimme tietää 555-ajastimesta lukituspiirinä. Tämä on kyseisen piirin sovellus, osoitamme myös piirin suunnittelemalla sen kappaleelle täydellistä levyä.
Komponentit, joita tarvitaan liiketunnistinpiirin rakentamiseen
Alla on luettelo komponenteista, joita tarvitaan liiketunnistinpiirin rakentamiseen:
- 555 ajastimen IC
- 220KΩ vastukset * 2
- 100kΩ vastus
- 1KΩ vastus
- 1uf elektrolyyttikondensaattori
- LED
- 220Ω vastus
- SPDT-rele * 2
- In4007-diodi * 2
- BC547 NPN -transistori
- BC557 pnp -transistori
- DC-liitin
- IR-anturimoduuli
IR-anturimoduuli - lyhyt esittely
IR tarkoittaa infrapunasäteilyä / valoa ja se on yleisin tapa havaita liike. IR-antureita on 2 tyyppiä:
- PIR (passiivinen infrapunatunnistin)
- IR-anturimoduuli
Infrapuna tulee sähkömagneettisen spektrin tilalle, jota paljaat silmät eivät näe. Kaikki kuumat kohteet tuottavat nämä infrapunasäteilyt ja havaitsemalla nämä säteilyt voimme havaita liikkeen. PIR-anturi ei lähetä IR-säteilyä, vaan vain havaitsee säteilyt, joten sitä kutsutaan "passiiviseksi". Toisaalta meillä on infrapunamoduuleja, jotka lähettävät infrapunapulssia jatkuvasti ja kun se palautuu takaisin objektista, moduuli voi tunnistaa sen käyttämällä fotodiodia. Tämä fotodiodi voi tässä tapauksessa havaita vain infrapunavalon eikä näkyvää valoa.
IR-anturimoduulin kaksi pääkomponenttia ovat IR-LED ja valodiodi. LED näyttää täsmälleen tavalliselta LEDiltä, mutta se lähettää infrapunaa tuttujen näkyvien värien sijaan. Fotodiodi on avainkomponentti, joka havaitsee palautuneet takaisin säteilyt.
Tässä projektissa käytämme aktiivista IR-anturimoduulia, koska se on helposti saatavilla, edullinen ja helppo käyttää.
555 Ajastimen liiketunnistimen piirikaavio
Alla on esitetty täydellinen liiketunnistinpiiri, jossa on ajastin 555.
Piirissä nastat 2 ja 6 on kytketty ja myös nastat 4 ja 8 on kytketty. Jännitteenjakajan piirin lähtö on kytketty IC: n napaan 6. Yksi jännitteenjakajan piirin vastus on kytketty 1uF-kondensaattorin kautta ulostulotapaan 3 100k: n vastuksen kautta. Rele ohjainpiirinsä kanssa on kytketty nastan 2 ja kondensaattorin positiivisen navan väliin. LED kytketään myös virtaa rajoittavan vastuksensa kautta IC: n ulostuloon. Lähtöreleen ohjaamiseen käytetyn NPN-transistorin pohja on kytketty mikropiirin ulostulotapaan 3 1K-vastuksen kautta. IC: n kytkentäreleen ohjaavan PNP-transistorin pohja on kytketty IR-anturimoduulin lähtöön.
Liiketunnistinpiirin toiminta
Työ on liiketunnistin piiri on esitetty alla:
- Aluksi jännitteenjakajan takia puolet syöttöjännitteestä on nastoissa 2 ja 6, koska käytämme jännitteenjakajaa, jonka vastukset ovat yhtä suuret ja siten IC: n lähtö on POIS.
- Kun anturi havaitsee liikkeen, kondensaattori alkaa vetää virtaa vastuksen R3 kautta latautumaan, ja täten jännitteen pudotus vastuksen yli muuttuu, mikä puolestaan saa jännitteen napaan 2 menemään alle 1/3 syöttöjännitemerkistä. Tämä kytkee IC: n lähdön PÄÄLLE.
- Kondensaattori on nyt ladattu täyteen syöttöjännitteeseen 100 kΩ: n vastuksen kautta. Kun liike havaitaan, ajastimen IC nasta 6 havaitsee jälleen varautuneen kondensaattorin, joka on ilmeisesti syöttöjännitteellä ja menee siten yli 2/3 merkin. Tämä kytkee IC: n lähdön pois päältä.
- Jos tarkkailet virtapiiriä hieman lähellä, näet, että voimme käyttää BJT: tä releen sijasta ja olet oikeassa, mutta valitettavasti tämä ei toimi. Syynä on jälleen ihanteellisen ja todellisen maailman ero. Käytämme BJT: itä kaikkialla, mutta ne eivät ole täydellisiä kytkimiä ja niissä on vuotovirta, joka tässä tapauksessa sekoittaa piirin. Tarvitsemme tässä tapauksessa ihanteellisen kytkimen, ja siksi käytämme releä.
- Transistoreita käytetään releiden ohjaamiseen. Käytämme PNP-transistoria pääreleen käyttämiseen, koska IR-anturimoduuli antaa vakion syöttöjännitteen ulostulossaan ja kun se havaitsee jotain, se vetää jännitteen maahan. Voimme käyttää NPN-transistoria lähtöreleen ohjaamiseen, koska IC: llä on aktiivinen korkea lähtö.
Liiketunnistinpiirin esittely
Seuraamalla yllä olevaa 555 ajastimen liiketunnistimen piirikaaviota, loin piirin täydelliselle levylle, jonka video on saatavana artikkelin lopussa. Myös piiriin liittyvät kuvat on annettu alla.
Näin voit suunnitella kuuluisan 555-ajastin-IC: n yhdessä IR-anturin kanssa nopeiden liiketunnistinpiirien suunnittelussa. Jos sinulla on epäilyksiä piiristä, jätä kommenttisi alla.