Вимикач напруги з датчиком руху
цифрова електроніка обчислювальна техніка вбудовані системи
Вимикач напруги з датчиком руху
У деяких випадках буває корисно мати навантаження, що комутується при наближенні людини. Наприклад, так можна автоматизувати включення та вимкнення гірлянди різдвяної ялинки, що дозволить не лазити під неї для пошуку вимикача, або в такий спосіб можна комутувати світло в під'їзді.
Для таких цілей ентузіаст під ніком brmarcum пропонує створити досить простий прилад на основі мікросхеми-таймера 555, реле та інфрачервоного датчика руху.
Крок 1: Безпека та список інструментів та компонентів
Насамперед – безпека! Ми будемо працювати з мережевою напругою, тому при тестах пристрою на робочому місці не повинно бути нічого зайвого і всі повинні бути попереджені про небезпеку. Також не обпікайтеся під час роботи з паяльником.
Усі компоненти можна дістати без особливих проблем, деякі можна замінити. Наприклад, замість 2N3904 можна задіяти 2N2222.
- один силовий трансформатор. Будь-який понижувальний трансформатор, з коефіцієнтом трансформації, що дозволяє нам отримати на виході 12-15 змінного струму.
- одна розетка для друкованого монтажу. Такі можна знайти, наприклад, у DVD-плеєрах.
- одна гумова втулка. Рекомендується для кріплення кабелю до корпусу.
- Один силовий кабель. Можна взяти двопровідний без заземлення.
- Контакти для монтажу на друкованій платі для подальшого з'єднання кабелю. Можна кабель напаяти безпосередньо до плати, але це буде безпечно.
- Один тримач для запобіжника. У цьому випадку використовується запобіжник 5х20 мм.
- Один запобіжник, розрахований натрохи менший струм, ніж струм реле. В даному випадку 250 В 4 А із затримкою спрацьовування.
- Один таймер 555 з 8-вивідним ліжечком
- Один регулятор напруги 7809 +9 В. Можна використовувати будь-який 9-вольтний регулятор, мікросхема 7809 є навіть зайвою, оскільки дає ще -9, а ця напруга в даному випадку не потрібно.
- Один ІЧ-датчик, наприклад, HC-SR501.
- один біполярний транзистор 2N3904. Втім, будь-який NPN-транзистор має підійти.
- Чотири випрямні діоди 1N4001. Можна взяти готовий випрямляч у корпусі.
- Три конденсатори: один 0.01 мкф, один 470 мкф електроліт, один великий електроліт, можна взяти на 1000 мкф. Він використовуватиметься для таймера, що більше ємність, то більше затримка.
- Чотири резистори: два 1 КОм, один 4.7 КОм, один 10 КОм.
– один потенціометр, наприклад, на 4 МОм. Він дозволить налаштовувати таймер. З конденсатором ємністю 1000 мкФ час роботи становитиме 2.5 години.
- Одне реле з котушкою на 9 і здатністю комутувати сигнал змінної напруги 250 В 5 А.
- Болти, проводи, термоусадка, клей.
- Припій та паяльник
- шматочки, плоскогубці, канцелярський ніж, викрутка
- Макетка для тестування
Основна ідея полягає в тому, що нам треба знизити нашу мережеву напругу за допомогою трансформатора. Далі ми випрямляємо та згладжуємо отриманий сигнал. У результаті після стабілізатора маємо потрібні нам 9 В. Але датчик використовує 4.5, тому додаємо ще й дільник напруги.
Крок 3: Тестування
Візьміть макетну плату та кілька дротів, щоб протестувати кожну частину ланцюга окремо. Завдяки цьому перевірка піде швидше, і буде менше ймовірностітого, що схема не почне працювати після того, як все буде спаяно.
Крок 4: перетворення змінної напруги на постійне
Тут докладніше розглянемо метод отримання необхідної напруги. Ми ставимо трансформатор, що дозволяє знизити напругу. Чотири діоди з'єднані за бруківкою схемою і випрямляють напругу. Тут головне поєднати ці діоди правильно. Конденсатор на 470 мкФ згладжує напругу та підтримує її на досить високому рівні, необхідному для регулятора. Важливо мати на вході регулятора більшу напругу, ніж ту, яку ми хочемо отримати на виході, інакше наш вихід буде нестабільним. Для тестування цієї підсистеми, щоб не приєднувати її до силової частини можна взяти батарейку 9 В.
Крок 5: Ланцюг таймера
Ця схема підключення датчика досить проста. Тут ми використовуємо транзистор для інверсії сигналу. Оскільки датчик спроектований для спільної роботи з мікроконтролерами, то його вихідна напруга становить від 3 до 6 В. Тому ми використовуємо два резистори номіналом 1 КОм для формування дільника напруги, щоб з 9 вольт отримати 4.5.
Крок 7: реле та підведення змінного струму
Тут також маємо досить просту схему. Контакти розетки та запобіжника на 4 А заводимо на комутаційні контакти реле. Котушка у свою чергу підключається до виходу таймера (висновок 3) та землі.
Крок 8: складання та завершення
Врахуйте, що місце в корпусі не нескінченне, тому розміщувати та паяти деталі потрібно якомога ближче одна до одної. При цьому потрібно намагатися нічого зайвого не закоротити. Особливо звертайте увагу на оголені висновки, колипоміщаєте плату в корпус. Розетка бажано мати отвори для болтів для того, щоб можна було надійно прикріпити її до корпусу.