- ส่วนประกอบที่จำเป็นในการสร้างวงจรตรวจจับการเคลื่อนไหว
- IR Sensor Module - บทนำโดยย่อ
- 555 Timer Motion Detector Circuit Diagram
- การทำงานของวงจรตรวจจับความเคลื่อนไหว
- การสาธิตวงจร Motion Sensor
วงจรเซ็นเซอร์การเคลื่อนไหวมีอยู่บนอินเทอร์เน็ตมาระยะหนึ่งแล้ว วงจรเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้ในการขับเคลื่อนโหลด AC (เช่นไฟพัดลม) ในระบบอัตโนมัติในบ้านหรือโครงการ IoT นอกจากนี้ยังเป็นเรื่องปกติมากในอุตสาหกรรมการผลิตเช่นบนสายพานลำเลียงที่ต้องตรวจจับการมีอยู่ / ตำแหน่งของวัตถุเฉพาะ
ดังนั้นในบทช่วยสอนนี้เราจะใช้เซ็นเซอร์ IR กับNE555 Timer ICเพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวและเปลี่ยนโหลด AC ตามนั้น 555 ตัวจับเวลา IC ใช้เป็นสวิตช์ที่นี่ เนื่องจากวงจรนี้ใช้ IC จับเวลาแบบดิจิตอลดังนั้นการทำงานของวงจรจึงรวดเร็วและแม่นยำด้วยความเร็วในการตรวจจับที่เร็วยิ่งขึ้น ก่อนหน้านี้ในการกวดวิชาของเราเราได้เรียนรู้เกี่ยวกับ555 จับเวลาเป็นวงจรล็อค นี่คือการประยุกต์ใช้วงจรนั้นเราจะสาธิตวงจรด้วยการออกแบบบนชิ้นส่วนของ perf-board
ส่วนประกอบที่จำเป็นในการสร้างวงจรตรวจจับการเคลื่อนไหว
รายการส่วนประกอบที่จำเป็นในการสร้างวงจรตรวจจับการเคลื่อนไหวมีดังต่อไปนี้:
- IC จับเวลา 555
- ตัวต้านทาน220KΩ * 2
- ตัวต้านทาน100kΩ
- ตัวต้านทาน1KΩ
- ตัวเก็บประจุไฟฟ้า 1 ยูเอฟ
- LED
- ตัวต้านทาน220Ω
- SPDT รีเลย์ * 2
- In4007 ไดโอด * 2
- BC547 ทรานซิสเตอร์ NPN
- BC557 ทรานซิสเตอร์ pnp
- แจ็ค DC
- โมดูลเซ็นเซอร์ IR
IR Sensor Module - บทนำโดยย่อ
IR ย่อมาจากการแผ่รังสีอินฟราเรด / แสงและเป็นวิธีตรวจจับการเคลื่อนไหวที่พบบ่อยที่สุด เซ็นเซอร์ IR มี 2 ประเภท:
- PIR (เซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบพาสซีฟ)
- โมดูลเซ็นเซอร์ IR
อินฟราเรดเข้ามาแทนที่สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า วัตถุร้อนทั้งหมดสร้างการแผ่รังสี IR เหล่านี้และด้วยการตรวจจับการแผ่รังสีเหล่านี้เราสามารถรับรู้การเคลื่อนไหวได้ เซ็นเซอร์ PIR ไม่ปล่อยรังสี IR ใด ๆ แต่ตรวจจับการแผ่รังสีเท่านั้นจึงเรียกว่า "พาสซีฟ" ในทางกลับกันเรามีโมดูล IR ที่ส่งพัลส์ IR อย่างต่อเนื่องและเมื่อมันตีกลับจากวัตถุโมดูลจะตรวจจับได้โดยใช้โฟโตไดโอด โฟโตไดโอดในกรณีนี้สามารถตรวจจับได้เฉพาะแสงอินฟราเรดและไม่สามารถมองเห็นแสงได้
ส่วนประกอบหลักสองส่วนของโมดูลเซ็นเซอร์ IR คือ IR LED และโฟโตไดโอด LED ดูเหมือนไฟ LED ทั่วไป แต่จะปล่อย IR แทนที่จะเป็นสีที่เราคุ้นเคย โฟโตไดโอดเป็นส่วนประกอบหลักที่ตรวจจับการแผ่รังสีที่ตีกลับ
ในโครงการนี้เรากำลังใช้โมดูลเซ็นเซอร์ IR แบบแอคทีฟเนื่องจากมีให้ใช้งานง่ายราคาไม่แพงและใช้งานง่าย
555 Timer Motion Detector Circuit Diagram
วงจรตรวจจับการเคลื่อนไหวที่สมบูรณ์โดยใช้ตัวจับเวลา 555ได้รับด้านล่าง
ในวงจรพิน 2 และ 6 เชื่อมต่อและยังเชื่อมต่อพิน 4 และ 8 เอาต์พุตของวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้าเชื่อมต่อกับขา 6 ของ IC ตัวต้านทานหนึ่งตัวของวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้าเชื่อมต่อผ่านตัวเก็บประจุ 1uF ไปยังขาเอาต์พุต 3 ผ่านตัวต้านทาน 100k รีเลย์ที่มีวงจรขับเชื่อมต่อระหว่างพิน 2 และขั้วบวกของตัวเก็บประจุ LED ยังเชื่อมต่อผ่านตัวต้านทาน จำกัด กระแสที่เอาต์พุตของ IC ฐานของทรานซิสเตอร์ NPN ที่ใช้สำหรับควบคุมรีเลย์เอาต์พุตนั้นเชื่อมต่อกับขาเอาต์พุต 3 ของ IC ผ่านตัวต้านทาน 1K ฐานของทรานซิสเตอร์ PNP ที่ขับเคลื่อนรีเลย์สวิตชิ่งของ IC เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของโมดูลเซ็นเซอร์ IR
การทำงานของวงจรตรวจจับความเคลื่อนไหว
การทำงานของวงจรเซ็นเซอร์การเคลื่อนไหวแสดง ไว้ด้านล่าง:
- ในขั้นต้นเนื่องจากตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าจะอยู่ที่หมุด 2 และ 6 เนื่องจากเราใช้ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่มีค่าตัวต้านทานเท่ากันดังนั้นเอาต์พุตของ IC จึงปิดอยู่
- เมื่อเซ็นเซอร์ตรวจพบการเคลื่อนไหวตัวเก็บประจุจะเริ่มดึงกระแสผ่านตัวต้านทาน R3 เพื่อชาร์จและทำให้แรงดันตกคร่อมตัวต้านทานเปลี่ยนไปซึ่งจะทำให้แรงดันไฟฟ้าที่พิน 2 ต่ำกว่าเครื่องหมายแรงดันไฟฟ้า 1/3. สิ่งนี้จะเปลี่ยนเอาต์พุตของ IC ON
- ตอนนี้ตัวเก็บประจุถูกชาร์จเต็มให้กับแรงดันไฟฟ้าผ่านตัวต้านทาน100kΩ เมื่อตรวจพบการเคลื่อนไหวอีกครั้งพิน 6 ของ IC จับเวลาจะตรวจจับตัวเก็บประจุที่มีประจุซึ่งเห็นได้ชัดว่าอยู่ที่แรงดันไฟฟ้าและทำให้มากกว่าเครื่องหมาย 2/3 สิ่งนี้จะเปลี่ยนเอาต์พุตของ IC OFF
- หากคุณสังเกตวงจรใกล้ ๆ คุณจะเห็นว่าเราสามารถใช้ BJT แทนรีเลย์ได้และคุณพูดถูกต้อง แต่ไม่สามารถใช้งานได้ เหตุผลก็คือความแตกต่างระหว่างโลกในอุดมคติและโลกแห่งความจริงอีกครั้ง เราใช้ BJT ทุกที่ แต่ไม่ใช่สวิตช์ที่สมบูรณ์แบบและมีกระแสรั่วไหลซึ่งในกรณีนี้จะทำให้วงจรเสียหาย เราต้องการสวิตช์ที่เหมาะในกรณีนี้ดังนั้นเราจึงใช้รีเลย์
- ทรานซิสเตอร์ใช้ในการขับเคลื่อนรีเลย์ เรากำลังใช้ทรานซิสเตอร์ PNP เพื่อขับเคลื่อนรีเลย์หลักเนื่องจากโมดูลเซ็นเซอร์ IR ให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ที่เอาต์พุตและเมื่อตรวจพบบางสิ่งก็จะดึงแรงดันไฟฟ้าไปที่กราวด์ เราสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ NPN เพื่อขับเคลื่อนรีเลย์เอาต์พุตได้เนื่องจาก IC มีเอาต์พุตสูงที่ใช้งานอยู่
การสาธิตวงจร Motion Sensor
ด้วยการทำตามแผนภาพวงจรตรวจจับการเคลื่อนไหวของตัวจับเวลา 555 ที่ให้ไว้ข้างต้นฉันได้สร้างวงจรบนบอร์ด perf ซึ่งมีวิดีโออยู่ที่ท้ายบทความ นอกจากนี้รูปภาพที่เกี่ยวข้องกับวงจรจะได้รับด้านล่าง
นี่คือวิธีที่คุณสามารถใช้ IC 555 จับเวลาที่มีชื่อเสียงร่วมกับเซ็นเซอร์ IR เพื่อออกแบบวงจรเซ็นเซอร์การเคลื่อนไหวความเร็วสูง หากคุณมีข้อสงสัยเกี่ยวกับวงจรโปรดแสดงความคิดเห็นของคุณด้านล่าง