۰
هیچ محصولی در سبد خرید وجود ندارد.
مدارهای حسگر حرکت مدتی است که در اینترنت وجود دارند. این مدارها عمدتاً برای هدایت بار AC (مانند چراغ ها، فن ها) در پروژه های اتوماسیون خانگی یا اینترنت اشیا استفاده می شوند . همچنین در صنایع تولیدی، مانند تسمه‌های نقاله که حضور/موقعیت یک جسم خاص باید تشخیص داده شود، بسیار رایج است.
بنابراین، در این آموزش، ما قصد داریم از یک سنسور IR با آی سی تایمر NE555 برای تشخیص حرکت و تغییر بار AC بر اساس آن استفاده کنیم. آی سی تایمر 555 به عنوان سوئیچ در اینجا استفاده می شود. از آنجایی که این مدار از آی سی تایمر دیجیتالی استفاده می کند، بنابراین عملکرد مدار با سرعت تشخیص سریع و دقیق است. این مدار را با طراحی آن بر روی یک قطعه پرف برد نشان خواهیم داد.
اجزای مورد نیاز
- آی سی تایمر 555
- مقاومت 220KΩ*2
- مقاومت 100 کیلو اهم
- مقاومت 1KΩ
- خازن الکترولیتی 1UF
- LED
- مقاومت 220Ω
- رله SPDT
- دیود In4007
- ترانزیستور BC547 NPN
- ترانزیستور BC557 pnp
- جک DC
- ماژول سنسور IR
ماژول سنسور IR – معرفی مختصر
IRمخفف تابش نور مادو قرمز (infrared radiations) است و متداول‌ترین راه برای تشخیص حرکت است. 2 نوع سنسور IR وجود دارد:
- PIR (سنسور مادون قرمز غیرفعال)
- ماژول سنسور IR
مادون قرمز به جای طیف الکترومغناطیسی می آید که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست. تمام اجسام داغ این تشعشعات IR را تولید می کنند و با تشخیص این تابش ها می توانیم حرکت را حس کنیم. سنسور PIR هیچ تشعشع IR ساطع نمی کند بلکه فقط تشعشعات را تشخیص می دهد و بنابراین به آن “غیرفعال” می گویند. از سوی دیگر، ما ماژول‌های IR داریم که یک پالس IR را به طور مداوم ارسال می‌کنند و زمانی که از یک شی به عقب باز می‌گردد، ماژول می‌تواند آن را با استفاده از فتودیود تشخیص دهد. این فتودیود در این حالت فقط می تواند نور مادون قرمز را تشخیص دهد و نور مرئی را تشخیص نمی دهد.
دو جزء اصلی یک ماژول حسگر IR عبارتند از IR LED و photodiode. ال ای دی دقیقا شبیه یک LED معمولی به نظر می رسد اما به جای رنگ های قابل مشاهده ای که ما با آنها آشنا هستیم، IR منتشر می کند. فتودیود جزء کلیدی است که تابش های برگشتی را تشخیص می دهد.
در این پروژه، ما از یک ماژول حسگر IR فعال استفاده می کنیم، زیرا به راحتی در دسترس است، مقرون به صرفه است و استفاده از آن آسان است.
نمودار مدار ردیاب حرکت تایمر 555
مدار کامل آشکارساز حرکت با استفاده از تایمر 555 در زیر آورده شده است.
در مدار، پایه های 2 و 6 و همچنین پایه های 4 و 8 به هم وصل شده اند. خروجی مدار تقسیم کننده ولتاژ به پایه 6 آی سی متصل است. یک مقاومت مدار تقسیم کننده ولتاژ از طریق یک خازن 1uF به پایه 3 خروجی از طریق مقاومت 100k متصل می شود. یک رله با مدار درایور آن بین پایه 2 و ترمینال مثبت خازن متصل است. یک LED نیز از طریق مقاومت محدود کننده جریان خود در خروجی آی سی متصل می شود. پایه ترانزیستور NPN مورد استفاده برای کنترل رله خروجی از طریق یک مقاومت 1K به پایه خروجی 3 آی سی متصل می شود. پایه ترانزیستور PNP که رله سوئیچینگ آی سی را هدایت می کند به خروجی ماژول سنسور IR متصل است.
کار مدار آشکارساز حرکت
عملکرد مدار سنسور حرکت در زیر آورده شده است:
- در ابتدا، به دلیل تقسیم کننده ولتاژ ، نیمی از ولتاژ تغذیه روی پایه های 2 و 6 وجود دارد، زیرا ما از یک تقسیم کننده ولتاژ با مقدار برابر مقاومت استفاده می کنیم و در نتیجه خروجی آی سی خاموش است.
- هنگامی که حرکت توسط سنسور تشخیص داده می شود، خازن شروع به کشیدن جریان از مقاومت R3 برای شارژ می کند و بنابراین افت ولتاژ در مقاومت تغییر می کند که به نوبه خود باعث می شود ولتاژ در پایه 2 به زیر 1/3 ولتاژ تغذیه برسد. با این کار خروجی آی سی روشن می شود.
- اکنون خازن به طور کامل از طریق مقاومت 100 کیلو اهم به ولتاژ تغذیه شارژ می شود. هنگامی که حرکت تشخیص داده شد، دوباره پایه 6 آی سی تایمر خازن شارژ شده را شناسایی می کند که به وضوح در ولتاژ تغذیه قرار دارد و بنابراین بیش از علامت 2/3 می رود. با این کار خروجی آی سی خاموش می شود.
- اگر مدار را کمی دقیقتر مشاهده کنید، می بینید که می توانیم به جای رله از ترانزیستور BJT استفاده کنیم و شما درست می گویید اما متاسفانه این کار نمی کند. دلیل دوباره تفاوت بین دنیای ایده آل و واقعی است. ما همه جا ازترانزیستورهای BJT استفاده می کنیم اما آنها سوئیچ های کاملی نیستند و مقداری جریان نشتی دارند که در این مورد مدار را به هم می زند. ما در این مورد به یک کلید ایده آل نیاز داریم و بنابراین از رله استفاده می کنیم.
- ترانزیستورها برای راه اندازی رله ها استفاده می شوند. ما از یک ترانزیستور PNP برای راه اندازی رله اصلی استفاده می کنیم زیرا ماژول سنسور IR یک ولتاژ تغذیه ثابت در خروجی خود می دهد و هنگامی که چیزی را تشخیص می دهد، ولتاژ را به زمین متصل می کند. ما می‌توانیم از یک ترانزیستور NPN برای درایو رله خروجی استفاده کنیم، زیرا برای آی‌سی جریان زیادی دارد.
نمایش مدار سنسور حرکت
با پیروی از نمودار مدار ردیاب حرکت تایمر 555 ارائه شده در بالا، مدار را روی پرف برد ایجاد کردم که ویدیوی آن در انتهای مقاله موجود است. همچنین تصاویر مربوط به مدار در زیر آورده شده است.
به این ترتیب می توانید از آی سی معروف 555 تایمر در ترکیب با یک سنسور IR برای طراحی مدار سنسور حرکتی با سرعت بالا استفاده کنید.
