"Tyap-Blyap"-kanalen presenterte for vurdering et sett for selvlaget fra ferdige deler infrarød sensor nærmer seg. Ifølge kanalens programleder, dette uerstattelig ting i huset. Brettet er malt, detaljene er angitt. Det er instruksjoner med diagram. Dessverre er det ingen beskrivelse på russisk. Hovedsaken er at elementene er signert.
Du kan kjøpe det i denne kinesiske butikken.

Denne sensoren reagerer når et objekt nærmer seg en viss avstand. Reléet vil fungere og slå kretsen på eller av. Veiviseren vil plassere elementene på brettet, utføre lodding og sjekke nærhetssensoren i drift. Kontroller motstandsverdiene før du starter. En praktisk enhet brukes til dette.

Nesten elementene er satt inn på brettet. Det gjenstår bare å lodde mikrokretsen, og du kan begynne å teste. Alt er klart. Det gjenstår bare å vaske brettet.
Enhetsegenskaper. Forsyningsspenningen er 12 volt, lasten kan kobles fra 250 volt, 10 ampere. Alt er klart for testing. Alt henger sammen. En 12 volt LED lyspære skal brukes som last. Den drives fra et separat bly-syre-batteri. Brettets forbruk i hvilemodus er bare 26 milliampere. Når en hindring dukker opp, tennes lyset. Tidsreleet fungerer en stund og tåler belastningen. Så slår den seg av. Driftstiden reguleres av en trimmemotstand. La oss prøve å skru den av med klokken. Nå slås lasten av nesten samtidig med fjerning av hindringen. La oss prøve tvert imot å øke driftstiden. Du kan stille inn tiden mye lenger enn vist i testen.

Angående driftsavstand. Den infrarøde sensoren reagerer på hånden når den nærmer seg i en avstand på omtrent 10 centimeter.
Hvis vi tar en tykkere gjenstand, for eksempel et stykke kryssfiner. Enheten ble utløst når den nærmet seg 16 centimeter. Spørsmålet oppstår: hva påvirker avstanden? Volumet av objektet, dets tykkelse? Et stykke papir ble utløst i en avstand på 12 centimeter.
Aluminiumsplaten reagerte når den nærmet seg 30 centimeter. La oss prøve med et speil. Speilet fungerte ved 50 cm. Hva om du tar det lenger unna og prøver å flytte objekter? Føleavstanden har økt med ytterligere en desimeter.

Kilde: youtu.be/ASsk3xXDMuU

Infrarød sensor

Bildet over er et diagram av en enkel infrarød sensor som lar deg signalisere når noe nærmer seg den.
Driftsrekkevidden til den infrarøde sensoren er omtrent en meter, denne avstanden avhenger av designfunksjon infrarød transceiver del av enheten, som er laget i form av en HOA1405-modul. Dette er en modul med en infrarød LED og en fototransistor innebygd, utformingen av modulen er vist i figuren under.

Det utsendte infrarøde lyset spretter av noe og treffer en fototransistor, som er koblet til den legendariske og allestedsnærværende NE555-timeren, som opererer i monostabil triggermodus. Når en viss motstand til fototransistoren er nådd, som avhenger av intensiteten til det mottatte reflekterte infrarøde signalet, endrer utløseren på NE555 tilstand og en lyd høres fra diskanthøyttaleren, og LED-en lyser også i to minutter. Alarmtiden avhenger av elementene R4 og C2. Det er tillatt å bruke en hvilken som helst annen modul som en sender/mottakermodul, eller å installere LED og fototransistoren separat, men hvis den brukes separat, er det nødvendig å gi et slikt design slik at fototransistoren ikke lyser opp av LED. Opplegget er enkelt, lett å gjenta og krever ikke konfigurasjon. Du kan til og med bruke den for kompakthet veggmontert installasjon. En slik sensor kan brukes for eksempel i innbruddsalarm, i systemer for kontaktløs aktivering av noe osv. er det et spørsmål om fantasi og radioamatørens behov.

Dagens enhet vil være en infrarød nærhetssensor. Sensoren er satt sammen på en rimelig Attiny13 mikrokontroller, er enkel å produsere og krever ingen justering.

Video av sensoren som fungerer:

Hvordan skiller en slik sensor seg fra for eksempel fabrikklagde bevegelsessensorer (som forresten har blitt svært tilgjengelige og rimelige)?

Hovedforskjellen er omfanget. Ferdige sensorer er fortsatt mer fokusert på store lokaler og bevegelseskontroll. I vårt tilfelle er sensoren kompakt og mer designet for nærhetskontrollfunksjoner og er beregnet for integrering i ferdige prosjekter.

Bruksomfanget kan være omfattende:

- reaksjonen til gjenstander når en hånd nærmer seg (for eksempel interaktive leker, automatiske enheter);
- åpning av skap, dører osv. når en hånd nærmer seg;
— slå på lyset når du passerer "sjekkpunktet";
— robotorientering i rommet (kontroll av vegger og hindringer);
— håndbevegelseskontrollsystemer;
- alarm;
— …

1 Driftsprinsipp.

Sensoren fungerer veldig enkelt. Enheten sender pulser med en viss periode ved hjelp av en IR-LED. Infrarøde stråler som reflekteres fra et objekt mottas av TSOP infrarøde mottaker. Det er et objekt - det er et signal, det er ingen objekt - det er ikke noe signal. For å unngå falske alarmer fra husholdningsfjernkontroller, forstyrrelser eller pulser når lysene er slått på, sender enheten en bestemt sekvens av pulser, og ved dekoding av TSOP blir alt som ikke samsvarer med denne sekvensen forkastet. På husholdningsapparater(styres ved hjelp av IR-fjernkontroller) har enheten ingen effekt, siden signalet er relativt svakt og modulert av en sekvens som ikke brukes noe sted.

2 Ordning, styre.

Strukturelt er sensoren allerede montert. Skjerfet har vist seg godt i ulike prosjekter, så det ble besluttet å gjøre dette prosjektet på det også.
En mindre designendring er installasjon av en variabel motstand for å justere følsomheten til sensoren. Det er ingen flere endringer. Komponentene som brukes i designet er ikke kritiske for vurderingene - verdier i nærheten av dem kan brukes.

3 fastvare for mikrokontroller.

For å flashe mikrokontrollerens fastvare (i kortet), må du koble programmereren til de tilsvarende pinnene:

Påminnelse: For Algorithm Builder og UniProf, merk av i boksene som på bildet.
For PonyProg, AVR Studio, SinaProg er avmerkingsboksene merket omvendt.
Sikringsbyte: Lav=$7A, Høy=$FF
Les hvordan du programmerer mikrokontrollere inn

4 Designfunksjoner.

En av ulempene ved driften av kretsen er avhengigheten av sensorens følsomhet på den generelle belysningen. Dette skjer på grunn av automatisk sensitivitetskorreksjon av TSOP selv (slik at ekstern belysning ikke bringer mottakeren inn i det ikke-arbeidsområdet).

Denne effekten kan reduseres på flere måter:

— For at mindre fremmedlys skal falle på mottakeren, må du plassere den i et ugjennomsiktig rør (jeg brukte svart varmekrympe, etter å ha krympet det tidligere for å få tykkere vegger) og lukke røret på den ene siden med en ugjennomsiktig propp ( Jeg fylte den med svart varmt lim) og på den andre lag den til et mørkt rødt lysfilter. Denne designen er maksimalt beskyttet mot indirekte lys, mens følsomheten ikke lider siden det røde filteret er svært gjennomsiktig for IR-stråler. Det anbefales å plassere IR-LED-en i røret - dette vil redusere siderefleksjonene av infrarøde stråler - som kan gi falske alarmer.

— En annen måte å løse dette problemet på er å bruke belysningskorreksjon, for eksempel er det enkleste å bruke en fotomotstand i følsomhetsjusteringskretsen (i serie med en variabel følsomhetsmotstand). Med sterkere belysning øker strømmen gjennom fotomotstanden, noe som fører til en økning i følsomheten og omvendt.

En annen anbefaling, denne gangen for installasjon av sensoren. Siden sensorens prinsipp er basert på å motta reflektert stråling, når et objekt er nær et reflekterende plan (for eksempel en vegg i en korridor), vil refleksjoner fra planet produsere en ekstra bakgrunn som vil redusere den totale følsomheten. I dette tilfellet, prøv å plassere sensoren i en vinkel til flyet - dette vil lede de reflekterte strålene til siden (for det meste).

5 Sensordrift.

Etter å ha satt sammen sensoren, setter vi den i drift. Til å begynne med setter vi følsomheten til midten, slår på sensoren, peker den i ønsket retning og bruker følsomheten til å sette opp en pålitelig respons på objektet vi trenger.

Hvis kontroll fra en husholdningsfjernkontroll skal brukes når du betjener sensoren, må du gå gjennom prosedyren for å lære knappen (kommandoen) på fjernkontrollen. Enheten bruker bare én knapp - tilbakestilling av utløserverdien. For å studere knappen, må du koble fra enheten, "trykke" TSOP-utgangspinnen (i diagrammet "Ut"-pinnen) til jord, slå på enheten, slipp "Out"-pinnen og trykk på den valgte fjernkontrollknapp. Sensoren vil nå begynne å fungere normalt.

Når flere sensorer slås på i nær avstand fra hverandre (for eksempel for å kontrollere bevegelsesretningen til et objekt), vil sensorene forstyrre hverandres arbeid, siden deres signaler ikke er synkronisert. For å eliminere dette problemet, brukes den infrarøde forbudsutgangen "LED-Ban". På alle enheter unntatt én, må denne pinnen "presses" til jord. I dette tilfellet vil alle sensorer operere fra den nederste kilden til infrarødt signal. Hvis en emitterende LED ikke er nok, kan du koble IR LED parallelt med utgangen til emitterende enheten (ikke å glemme ballastmotstander).

Ved parallelldrift av flere sensorer må alle trenes på samme fjernkontrollknapp eller alle må ikke trenes.

6 Konklusjoner.

Driften av ordningen har både fordeler og ulemper.

For det første, ulempene:
— Avhengighet av enhetens drift (følsomhet) av lysstyrken. Dette løses til en viss grad, men problemet er der;
— Lav oppløsning (små gjenstander vil "fungere" dårlig);
— Kort responsområde (tilstedeværelsen av reflekterende vegger og tak reduserer rekkevidden, siden de ikke tillater økende følsomhet - falske alarmer fra refleksjoner vises).

Og til dessert, fordelene:
— Enkel design (og hvis du allerede har satt sammen et skjerf før, trenger du ikke gjøre noe i det hele tatt!);
— Fravær av knappe og dyre elementer;
- Krever ikke justering.

Som du kan se fra videoen, reagerer sensoren ganske pålitelig på hånden innen en halv meter. Den fungerer pålitelig fra fjernkontrollen og forstyrrer ikke TV-en i nærheten. Strømforbruket er innenfor 10mA. Sensoren kan drives fra kilder med en spenning på 3 til 6 volt (noen TSOPer kan ikke operere under 5 volt - dette må tas i betraktning).

Dessverre vil den ikke bli brukt ennå, siden den kom til meg senere enn planlagt (grunnen var ikke leveringshastigheten, men noen andre årsaker) og jeg måtte bruke en mye dyrere løsning.

Det finnes forskjellige brytere og brytere.
Det er vanlige som alle har hjemme. For å slå dem på eller bytte, må du klikke på dem.
Det er de med en berøringssensor, du trenger ikke å trykke på dem, bare berør dem.
Og det er ikke-kontakt, men ikke når det gjelder fravær av kontakter (selv om den ene ikke forstyrrer den andre), men i fravær av behovet for å røre bryteren, trenger du bare å ta hånden til den .
Det er den siste typen slike enheter som vil bli diskutert videre.

Jeg vil sannsynligvis starte, som alltid, med en beskrivelse og bilde av det jeg mottok, og i prosessen vil jeg fortelle deg hva det er, hvorfor og hvilke omtrentlige analoger av denne enheten er.
Den kom i en pen eske, selve bryteren (eller rettere sagt bryteren) lå i en gjennomsiktig pose, men jeg tok den av før jeg tok bildet.

Det var inne i posen.
Selve bryteren.
Monteringssett, to plaststoppere og to skruer.
Instruksjoner for engelsk, selv om det ikke er spesielt nødvendig for denne enheten, siden den ikke har noen justeringskontroller, og utgangene er merket på baksiden av selve enheten.
Et stykke papir jeg ikke forstår.

Instruksjoner, kanskje noen finner dem nyttige :)

Selve knappen er laget av veldig høy kvalitet, metallet er sterkt, selv om det er tynt, veldig likt rustfritt stål, plastdelene passer godt.
Og det ser ganske fint ut, bare Exit-inskripsjonen er irriterende, jeg skal skrive hvorfor senere.

Det er 5 ledninger på baksiden.
Rødt og svart er henholdsvis pluss og minus kraft, alt tilsvarer generelt aksepterte markeringer (det finnes unntak).
Gul - felles relékontakt
Grønn - normalt åpen kontakt
Hvit - normalt lukket kontakt.
Ledningene er ikke veldig lange, ca 15cm.

Så vi kom oss gradvis til innsiden.
Brettet i enheten er tosidig, formålet med ledningene er også skrevet på baksiden, noe som er veldig fint, siden papiret som er limt på baksiden godt kan løsne, bli skadet osv.
Bakdekselet er ikke forseglet, men det passer ganske bra, men hullet for ledningene for å gå ut er laget med en margin, så beskyttelsesklassen er kun angitt for frontpanelet.

Logisk sett bør det være et bilde av innsiden ved siden av. Det blir det, men først skal jeg gjøre en liten lyrisk digresjon.
Til å begynne med, hvilke typer nærhetsbrytere finnes det?
1. Kapasitiv, krever berøring eller å bringe hånden på svært nær avstand. Sannsynligvis den enkleste og billigste løsningen. Jeg hadde en som involverte en slik sensor.
2. Radiofrekvens, som opererer etter Doppler-prinsippet. De dyreste sensorene.
3. Sensorer basert på refleksjon av IR-stråling. Enkelt og rimelig, men et kompromissalternativ.

Og nå fordeler og ulemper.
Kapasitiv, relativt billig, men det er ønskelig å berøre overflaten, fungerer kanskje ikke riktig i tilfelle elektromagnetisk interferens.
Radiofrekvens, opererer med en svært høy frekvens, omtrent 24 GHz. De er komplekse og følgelig dyre, men er mindre redde for forstyrrelser, er ikke redde for overflateforurensning og kan fungere gjennom ugjennomsiktig plast.
Infrarød, enkel design, er rekkevidden sammenlignbar med radiofrekvenser, men kan reduseres hvis overflaten har kraftig forurensning og ikke arbeid gjennom materialer som er ugjennomsiktige i IR-området.

Nå skal jeg prøve å forklare hvorfor jeg bruker slike brytere.
I tillegg til å skrive anmeldelser og loddebrett, monterer jeg automatisk skyvedører. og disse dørene inkluderer ikke alltid en bevegelsessensor.
Og siden jeg installerer slike dører hos bedrifter, er de i drift sanitære standarder, som det er ønskelig (og noen ganger obligatorisk, for eksempel på operasjonsrom og toaletter) å bruke døråpningsaktivatorer med kontaktløs kontroll (det finnes til og med spesielle enheter der du må sette inn foten for at kontakten skal fungere).

Inntil nylig brukte jeg sensorer fra det belgiske selskapet Bea. For eksempel

Kostnaden for en slik sensor er (hvis jeg ikke forveksler noe) rundt $130.
Og ofte trenger du to sensorer for én dør.
Det skal bemerkes at disse sensorene ikke er hærverkssikre den som vurderes er laget mer robust, men anses heller ikke for hærverkssikker.

Så jeg kom gradvis til poenget med å vise hvordan IR-sensoren fungerer på innsiden.
Først vil jeg vise deg stedet der brettet er plassert, hullene for å sende og motta IR-stråling er godt synlige, de er laget slik at IR-mottakeren bare ser reflektert stråling.
Selve styret vil ikke fungere.
Forresten, en gummipakning rundt omkretsen av metallet ville være fint, men dyre radiofrekvenser har det heller ikke.

Og nå meg selv PCB enheter.
Det viser -
IR LED.
IR fotomottaker, disse brukes vanligvis i diverse radioutstyr med fjernkontroll, driftsfrekvens 38 KHz (målt).
Reléet, dets parametere tilsvarer parametrene spesifisert i instruksjonene.
Kontakt for tilkobling av ledninger.
Strøminngangen er beskyttet i form av en selvtilbakestillende sikring og en diode som beskytter mot å koble strøm til feil polaritet. Deretter er det en 5 Volt strømstabilisator, det er ingen elektrolytiske kondensatorer, noe som bare øker påliteligheten.
Fire tofargede lysdioder. De lyser rødt i normal modus og blått når de utløses.
Kontrollbrikke, liten, 6 ben, i SOT23-pakke.

For kontroll brukes en mikrokrets som sier 02En, jeg fant den på Internett, men jeg er ikke sikker på at dette er den, siden siden er på kinesisk og ser ut som siden til en obskur handelsplattform eller forum.
Den genererer ikke bare konstant pulser for å kontrollere LED-en, men danner visse sekvenser av pulser, og en fotodetektor er koblet til den tilsvarende.
Som et resultat er gjenkjenning av hindringer ganske korrekt; den reagerer ikke på IR-fjernkontrollen, så vel som på sterk belysning fra en glødelampe (men dette er fortjenesten til fotodetektoren).

Naturligvis målte jeg strømforbruket i standby og driftsmodus.
I standby-modus bruker den 27mA. Strømforsyning 12 Volt.

I aktiv modus, litt mer, 38mA, siden releet er slått på.

I standby-modus er bakgrunnsbelysningen rød, litt ujevn, men det var kanskje slik det var ment.

I aktiv modus er bakgrunnsbelysningen blå, men siden det brukes en matt lysdiffusor er det lite plagsomt.

Driftsområdet er ca. 8 cm for hånd og ca. 15 cm fra et ark med hvitt papir.
Den utløses veldig tydelig selv med en relativt rask håndbevegelse etter utløsning, den forblir i aktiv modus i omtrent to sekunder, hvoretter den går i standby-modus.
Fungerer ikke på relativt tynne gjenstander.

Designet er ganske tynt, det meste er innfelt, da det er designet for innsetting i vegg/panel.

For sikkerhets skyld målte jeg hoveddimensjonene, i tilfelle det kommer til nytte for noen.

Som jeg skrev ovenfor, er strømforsyningen 12 volt, noe som antyder at enheten er ment for bruk i sikkerhetssystemer, og Exit-inskripsjonen snakker også om dette.
Industrielle automasjonssystemer har standard mat på 24 Volt, og kan operere på både likestrøm og vekselstrøm.
Jeg tror at med noen enkle modifikasjoner kan knappen brukes med industrielle automasjonssystemer.
Knappen kan være veldig praktisk i ulike bruksområder, men påskriften er irriterende etter min mening, den ville vært mulig å tilby heller ulike alternativer inskripsjoner, eller gi klistremerker med ulike inskripsjoner i settet.
Anvendelsesområde -
Tilgangskontrollenheter.
Kontroll av døråpning i lokaler hvor det er nødvendig å gi kommando om å åpne uten berøring, dagligvarebutikker, operasjonsstuer, renrom, toaletter mv.
Bare steder der slik kontroll kan være praktisk, for eksempel på kjøkkenet (med passende dekorative modifikasjoner) for å slå på belysningen.

Generelt, da jeg skrev denne anmeldelsen, hadde jeg en følelse av lett deja vu. Jeg beskrev lignende inntrykk av enheten i anmeldelsen. Spesielt likte jeg kvaliteten på utførelse og de ganske gjennomtenkte og pålitelige kretsene.

På Internett kom jeg over minst to alternativer for en hjemmelaget implementering av en slik enhet, en på LM567CN-brikken, og også på . Jeg satt sammen det siste alternativet, og det er vellykket brukt for meg, hvis du er interessert, kan jeg gjøre en anmeldelse på en eller annen måte.

Gjenoppta.
Fordeler.
Pris.
Godt utseende.
Høykvalitets produksjon og ganske gjennomtenkt design.

Ulemper.
Jeg vil gjerne ha en gummipakning rundt omkretsen for tetting.
Siden enheten ikke bare kan brukes som en utgangsknapp, vil jeg gjerne ha alternativer for å endre etiketten.

Min mening. En helt verdig og enkel erstatning for RF-nærhetsbrytere, og skaper heller ikke RF-stråling.

Dette produktet ble levert gratis for gjennomgang og testing av hver kjøper.

Jeg tror at en anmeldelse av denne enheten kan være nyttig. Jeg ser frem til dine spørsmål og kommentarer.
Hvis jeg har glemt å nevne noe, skriv til meg, så legger jeg det til.

P.S. Ved å legge til en billig mikrokrets (og muligens én motstand og kondensator) kan man konvertere enheten til en bistabil, dvs. De løftet hånden, skrudde den på, løftet den igjen, slo den av. Kostnaden for konvertering er omtrent 20 cent, brikken er HEF4013BP.
Nå fungerer enheten som en analog av en ikke-fast knapp (som en utgangsknapp i intercoms, selv om denne sensoren er laget for en slik applikasjon).
Kanskje det kommer en annen anmeldelse med en lignende modifikasjon :).