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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 모션 센서를 이용한 자동 계단 조명 제어. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / Освещение 집안의 계단 조명을 제어하는 장치는 새로운 것이 아니며 문헌과 인터넷에서 여러 번 설명되었습니다. 저자는 초전기 동작 센서가 있는 기성품 HC-SR501 모듈을 기반으로 자신의 버전을 제공합니다. 인터넷에는 그 특성에 대한 충분한 정보가 있으며 종종 상당히 모순적입니다. 이를 고려하여 모듈의 기능에 대한 그럴듯한 정보를 얻기 위해 일부는 경험을 통해, 일부는 회로를 분석하여 모듈의 특성을 다시 확인해야 했습니다. 그 결과 저자는 다음과 같은 결론에 도달했습니다. 가치 (그러나 그들은 테스트된 모듈의 한 인스턴스에만 자신 있게 귀속될 수 있습니다):
모듈에는 "야간" 작동 모드가 있지만 이를 위해서는 포토 레지스터를 설치해야 합니다. 인터넷에서 501 ... 20 V의 공급 전압에서 HC-SR30 모듈의 작동 가능성에 대한 정보를 찾을 수 있습니다. 공칭 전압이 16 V인 산화물 커패시터가 전원에 설치되어 있기 때문에 이는 사실이 아닙니다. 따라서 12V 이하의 전압으로 전원을 공급하는 것이 합리적입니다. 모듈에 사용되는 마이크로 회로는 1,5볼트 로직 레벨의 출력에서 경보 신호를 생성합니다. 그러나 출력과 모듈의 OUT 단자 사이에 XNUMXkΩ 저항이 연결되어 있으므로 모듈의 부하 용량은 매우 작습니다. 단일 작동 모드에서 민감한 영역에서 움직이는 물체를 처음 감지한 후 모듈 출력의 논리 전압 레벨이 높아져 5...250초 동안 높게 유지됩니다(유지 시간은 조정 중에 설정됨). 이 기간 동안 가능한 탐지는 무시됩니다. 홀드 시간이 경과한 후 출력 레벨은 로우로 돌아오지만 다음 감지는 센서 속성이 복원된 후에만 가능합니다(이 시간을 "데드"라고 함). 주기적 트리거링 모드에서 첫 번째 동작 감지 후 모듈의 출력도 유지 시간 동안 높은 수준으로 설정되지만 이 시간이 만료되기 전에 발생한 추가 트리거는 카운트다운을 다시 시작합니다. 결과적으로 연속적인 동작 감지 사이의 일시 중지 시간이 유지 시간을 초과할 때까지 출력 레벨이 높게 유지됩니다. 인터넷에서 찾을 수 있는 모듈의 사진에서 "MD" 점퍼는 어떤 작동 모드가 전환되는지 재정렬하여 볼 수 있습니다. 그러나 저자가 가지고 있는 모듈은 설치 장소만 표기하고 인쇄된 도체를 분리하여 모듈이 항상 순환 동작 모드로 동작하도록 한다.
"야간" 작동 모드는 낮 시간 동안 모듈 작동을 차단하는 것을 의미합니다. 이 유용한 기능을 사용하면 전기와 광원 자원을 모두 절약할 수 있습니다. 이를 구현하려면 모듈 보드에 "RL"로 표시된 구멍에 포토레지스터를 납땜해야 합니다(그림 2). 저자는 특성 및 모드 기능에 대한 데이터를 찾을 수 없었지만 암흑 저항이 약 5516kOhm 인 GL500 포토 레지스터를 설치하면 완전히 만족스러운 결과를 얻었습니다. 모듈은 일광 시간 동안 작동을 멈췄으므로 이 방향에 대한 추가 연구는 수행되지 않았습니다.
HC-SR501 모듈은 계단 조명 제어 기계의 생성을 크게 촉진했습니다. 광원 스위치와 전원 노드만 추가하면 되었습니다. 전자기 릴레이에 비해 장치를 더 작고 안정적이며 조용하게 만드는 트라이 액에 스위치를 구축하기로 결정했습니다. 이러한 장치의 자체 소비 전류가 작다는 점을 고려하여 전원 공급 장치에 변압기가 없는 회로를 선택했습니다. 이로 인해 장치의 전체 치수를 줄일 수 있었으며 그 개략도는 그림 3에 나와 있습니다. 230. 50V, 5Hz 네트워크로 전원이 공급되며 가정용 계량기로 계산되지 않고 주로 반응성 전력을 소비하며 약 200V-A의 전력을 소비하며 총 전력이 최대 XNUMXW인 램프를 전환할 수 있습니다.
무변압기 전원 공급 장치(C2, VD1, VD2, c1)는 5V의 정전압을 생성합니다. 조명등 스위치는 트라이악 옵토커플러 Ul에 의해 제어되는 트라이액 VS1에 구축됩니다. 광 커플러는 차례로 HC-SR501 모듈의 출력 신호를 제어합니다. 그러나 포토 트라이 악이 열리는 광 커플러의 방출 다이오드의 최소 전류가 5mA이고 모듈 출력의 부하 용량이 훨씬 낮기 때문에 모듈은 광 커플러를 직접 제어 할 수 없습니다. 따라서 방출 다이오드는 필요한 전류 증폭을 제공하는 트랜지스터 VT1의 이미 터 팔로워를 통해 모듈에 연결됩니다. VS1으로 사용되는 트라이액 BTA08-800은 위에 표시된 것보다 훨씬 더 강력한 회로를 전환할 수 있습니다. 그러나이를 위해서는 케이스의 제한된 크기로 인해 저자의 디자인 버전에서 제공되지 않는 방열판에 설치해야합니다. HC-SR501 모듈을 제외한 기계의 모든 부품은 58x28mm 크기의 인쇄 회로 기판(그림 4)에 배치되며 모듈은 1206개의 와이어로 연결됩니다. 이 보드는 크기 1의 표면 실장용 저항 설치용으로 설계되었습니다. 나머지 부품은 일반적인 설계입니다. 산화물 커패시터 C2은 보드에 "놓여" 붙어 있습니다. 정격 정전압 73V 또는 이와 유사한 수입 커패시터 C17 - K630-11. 전원 공급 장치와 등기구 EL1 - DG301 -5.0-03P-12 연결용 5핀 나사 블록 X515. 전체 장치의 모양은 그림 66에 나와 있습니다. 66는 표준 30xXNUMXxXNUMXmm GXNUMXB 케이스에 들어 있습니다.
"야간 모드"를 구현하려면(필요한 경우) 모듈 보드에서 프레넬 렌즈를 제거하고(이 작업은 매우 쉽습니다) 포토레지스터 리드를 "RL" 구멍에 삽입하고 납땜한 다음 프레넬 렌즈를 다시 설치합니다. . 그러나 포토 레지스터는 장치의 조정 및 조정이 완료된 후에 만 \uXNUMXb\uXNUMXb납땜해야합니다. 그렇지 않으면 이러한 작업을 어둠 속에서 수행해야하므로 매우 불편합니다. 설명된 장치의 모든 요소는 전원 전압 하에 있기 때문에 케이스를 연 상태에서 작업할 때는 전기 안전 규칙을 따라야 합니다. HC-SR501 모듈 없이 처음으로 장치를 켜는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 전원 장치가 잘못 작동하는 경우 이 모듈이 손상되지 않도록 보호할 수 있습니다. 장치를 네트워크에 연결한 후 먼저 커패시터 C1의 전압이 5,1 ± 0,3 V 이내여야 합니다. 20 ... 30초 후에 네트워크에서 장치를 분리하고 VD2 제너의 온도를 평가합니다. 다이오드 케이스. 약간 따뜻할 수 있습니다. 제너 다이오드 케이스의 강한 가열은 커패시턴스의 잘못된 선택 또는 커패시터 C2의 오작동을 나타냅니다. 그런 다음 1V 백열 램프를 XT3 블록의 접점 1과 230에 연결합니다. 장치를 주 전원에 연결하고 모듈의 과도 상태가 완료될 때까지 20...40초 동안 기다립니다(이 때 램프가 때때로 켜질 수 있음) 위로). 그런 다음 움직이는 물체를 모듈의 감도 영역으로 가져옵니다. 예를 들어 그 근처에서 손을 흔들면 램프가 켜집니다. 이 경우 모든 것이 잘 작동합니다. 그렇지 않은 경우 이유는 다음과 같습니다. - 방출 다이오드의 전류가 광 커플러 U1의 포토 트라이 액을 열기에 충분하지 않습니다. 최소 7 ... 8 mA여야 하며 저항 R1을 선택하여 설정할 수 있습니다.
테스트 완료 후 HC-SR501 모듈의 트리밍 저항을 사용하여 필요한 감지 범위(그림 2에 따라 오른쪽)와 알람 유지 시간(그림 2에 따라 왼쪽)을 설정합니다. 주변 물체가 작동에 미칠 수 있는 영향을 고려하기 위해 장치를 영구적인 위치에 설치하여 감지 범위를 조정하는 것이 좋습니다. 조정을 완료한 후 필요한 경우 HC-SR501 모듈에 포토레지스터를 설치하여 "야간" 모드에서 작동하도록 합니다. Sprint Layout 5.0 형식의 PCB 파일: ftp://ftp.radio.ru/pub/2017/01/stairs.zip. 저자: A. 사브첸코
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