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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Control automático de luz de escalera con sensor de movimiento. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / iluminación Los dispositivos que controlan la iluminación de las escaleras de la casa no son nuevos y se han descrito muchas veces en la literatura y en Internet. El autor ofrece su propia versión basada en el módulo HC-SR501 listo para usar con un sensor de movimiento piroeléctrico. Hay bastante información en Internet sobre sus características, y muchas veces bastante contradictoria. En vista de esto, para obtener información plausible sobre las capacidades del módulo, sus características debían volver a verificarse en parte por experiencia, en parte analizando el circuito. Como resultado, el autor llegó a la siguiente valores (sin embargo, se pueden atribuir con confianza a solo una instancia del módulo que se probó):
El módulo tiene un modo de operación "nocturno", pero para esto necesita instalar una fotorresistencia en él. En Internet, puede encontrar información sobre la operabilidad del módulo HC-SR501 a una tensión de alimentación de 20 ... 30 V. Esto no es cierto, ya que se instala un condensador de óxido con una tensión nominal de 16 V en su potencia. entrada Por lo tanto, es razonable alimentarlo con un voltaje de no más de 12 V. El microcircuito utilizado en el módulo genera una señal de alarma en su salida en niveles lógicos de tres voltios. Pero se conecta una resistencia de 1,5 kΩ entre su salida y el terminal OUT del módulo, por lo que la capacidad de carga del módulo es muy pequeña. En el modo de operación simple, después de la primera detección de un objeto que se mueve en la zona sensible, el nivel de voltaje lógico en la salida del módulo se vuelve alto y permanece alto durante 5...250 s (el tiempo de retención se establece durante el ajuste), otros las posibles detecciones durante este período se ignoran. Una vez transcurrido el tiempo de espera, el nivel de salida vuelve a ser bajo, pero la siguiente detección solo es posible después de que se restauran las propiedades del sensor (este tiempo se denomina "muerto"). En el modo de disparo cíclico, después de la primera detección de movimiento, la salida del módulo también se establece en un nivel alto para el tiempo de espera; sin embargo, los disparos adicionales que ocurrieron antes de que expire este tiempo inician su cuenta regresiva nuevamente. Como resultado, el nivel de salida permanece alto hasta que la duración de la pausa entre detecciones de movimiento sucesivas excede el tiempo de espera. En las fotografías del módulo, que se pueden encontrar en Internet, se ve el puente "MD", al reacomodar se cambian los modos de funcionamiento. Sin embargo, en el módulo que posee el autor, sólo se indica el lugar para su instalación, y se separan los conductores impresos para que el módulo opere siempre en el modo de operación cíclica.
El modo de funcionamiento "noche" significa bloquear el funcionamiento del módulo durante el día. Esta útil función le permite ahorrar tanto electricidad como el recurso de las fuentes de luz. Para implementarlo, es necesario soldar una fotorresistencia en los orificios marcados en la placa del módulo como "RL" (Fig. 2). El autor no pudo encontrar ningún dato sobre sus características y funciones de modo, sin embargo, la instalación de un fotorresistor GL5516 con una resistencia oscura de aproximadamente 500 kOhm dio un resultado completamente satisfactorio. El módulo dejó de funcionar durante el día, por lo que no se llevaron a cabo más investigaciones en esta dirección.
El módulo HC-SR501 ha facilitado enormemente la creación de una máquina de control de iluminación de escaleras. Solo se tuvo que agregar un interruptor de fuente de luz y un nodo de alimentación. Se decidió construir el interruptor en un triac, lo que hizo que el dispositivo fuera más compacto, fiable y silencioso en comparación con un relé electromagnético. Teniendo en cuenta que el consumo de corriente propio de dicho dispositivo es pequeño, se eligió un circuito sin transformador para la fuente de alimentación. Esto hizo posible reducir las dimensiones generales del dispositivo, cuyo diagrama esquemático se muestra en la Fig. 3. Está alimentado por una red de 230 V, 50 Hz, con un consumo mayoritario de reactivos, no contados por contadores domésticos, potencia de unos 5 V-A, y es capaz de encender lámparas con una potencia total de hasta 200 W.
La fuente de alimentación sin transformador (C2, VD1, VD2, c1) genera un voltaje constante de 5 V. El interruptor de la lámpara de iluminación está construido sobre un triac VS1 controlado por un optoacoplador triac Ul. El optoacoplador, a su vez, controla la señal de salida del módulo HC-SR501. Pero el módulo no puede controlar directamente el optoacoplador, ya que la corriente mínima del diodo emisor del optoacoplador, en el que se abre su fototriac, es de 5 mA, y la capacidad de carga de la salida del módulo es mucho menor. Por lo tanto, el diodo emisor se conecta al módulo a través de un seguidor de emisor en el transistor VT1, que proporciona la amplificación de corriente necesaria. El triac BTA1-08 utilizado como VS800 puede conmutar un circuito mucho más potente que el indicado anteriormente. Pero para esto, tendría que instalarse en un disipador de calor, cuyo lugar no está previsto en la versión del diseño del autor debido a las dimensiones limitadas de la carcasa. Todas las partes de la máquina, a excepción del módulo HC-SR501, se colocan en una placa de circuito impreso de 58x28 mm (Fig. 4), a la que se conecta el módulo mediante tres cables. La placa está diseñada para la instalación de resistencias para montaje en superficie, tamaño 1206. El resto de las piezas tienen el diseño habitual. El condensador de óxido C1 se "coloca" en el tablero y se pega a él. Condensador C2 - K73-17 con tensión nominal constante de 630 V o similar importado. Bloque de tornillos de tres clavijas X11 para conectar la alimentación de red y la luminaria EL1 - DG301 -5.0-03P-12. Todo el dispositivo, cuya apariencia se muestra en la Fig. 5 está alojado en una caja G515B estándar de 66x66x30 mm.
Para implementar el "modo nocturno" (si es necesario), retire la lente de Fresnel de la placa del módulo (es muy fácil de hacer), inserte los cables de la fotorresistencia en los orificios "RL" y suéldelos, luego vuelva a instalar la lente de Fresnel . Pero la fotorresistencia debe soldarse solo después de que se complete el ajuste y el ajuste del dispositivo, de lo contrario, estas operaciones deberán realizarse en la oscuridad, lo cual es muy inconveniente. Dado que todos los elementos del dispositivo descrito están bajo tensión de red, cuando trabaje con él con la carcasa abierta, debe seguir las reglas de seguridad eléctrica. Es recomendable encender el dispositivo por primera vez sin el módulo HC-SR501, que protegerá este módulo contra daños en caso de operación incorrecta de la unidad de potencia. Después de conectar el dispositivo a la red, primero verifique el voltaje en el capacitor C1, que debe estar dentro de 5,1 ± 0,3 V. Después de 20 ... 30 s, desconecte el dispositivo de la red y evalúe la temperatura del zener VD2 caso de diodo Puede estar ligeramente caliente. Un fuerte calentamiento de la caja del diodo zener indica una elección incorrecta de la capacitancia o un mal funcionamiento del capacitor C2. A continuación, conecte una lámpara incandescente de 1 V a los contactos 3 y 1 del bloque XT230. Enchufe el dispositivo a la red eléctrica y espere 20...40 segundos para que se completen los transitorios en el módulo (en este momento, la lámpara puede encenderse a veces). arriba). Luego, lleve un objeto en movimiento a la zona de sensibilidad del módulo, por ejemplo, simplemente mueva su mano cerca de él; la lámpara debería encenderse. Si este es el caso, todo está funcionando bien. Si no, las razones pueden ser: - la corriente de su diodo emisor es insuficiente para abrir el fototriac del optoacoplador U1. Debe ser de al menos 7 ... 8 mA y se puede configurar seleccionando la resistencia R1;
Después de completar la prueba, use las resistencias de corte del módulo HC-SR501 para configurar el rango de detección requerido (derecha, según la Fig. 2) y el tiempo de espera de la alarma (izquierda, según la Fig. 2). Se recomienda ajustar el rango de detección instalando el dispositivo en su ubicación permanente para tener en cuenta la posible influencia de los objetos circundantes en su funcionamiento. Después de completar el ajuste, instale una fotorresistencia en el módulo HC-SR501, si es necesario, para garantizar su funcionamiento en el modo "nocturno". Archivo PCB en formato Sprint Layout 5.0: ftp://ftp.radio.ru/pub/2017/01/stairs.zip. Autor: A. Savchenko
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