Датчики контроля своими руками

Простой датчик движения своими руками

Возможность контролировать перемещение людей в определенной области позволяет наладить автоматическое включение и выключение света, отпирание и закрытие дверей или вовремя зафиксировать появление злоумышленников. Реализовать такую опцию на практике помогает датчик движения, срабатывающий в случае перемещения определенного объекта в его рабочей области. Однако далеко не всегда есть возможность приобрести такое оборудование по ряду причин. Поэтому в данной статье мы рассмотрим вопрос о том, как датчик движения своими руками.

Виды датчиков движения

Основной задачей датчика движения является фиксация перемещения в заданной области. Как только объект пересечет указанную черту, или займет локацию в охватываемой датчиком области, сенсор воспримет это явление и передаст соответствующий сигнал. В обиходе, на сегодняшний день, присутствует достаточно большое разнообразие подобных устройств, отличающихся как функционалом, так и принципом действия:

• инфракрасные – основаны на принципе изменения состояния электронного ключа под воздействием светового излучения;
• радиоволновые – посылают в заданную область определенную частоту радиоволн, в случае появления препятствия волны отражаются и антенна воспринимает это излучение, подавая соответствующий сигнал в ответ;
• тепловые – реагируют на появление предметов с определенной температурой в зоне охвата, пригодны для использования в помещениях или после захода солнца;
• магнитные – представляют собой аналог кнопки, устанавливаемой на двери или калитке, срабатывают при открытии, такой тип датчика имеет существенные ограничения в работе;

Тепловые датчики движения будут сбоить при установке их на кухне около обогревателей и других источников тепла. Аналогичным образом боится воздействия помех и радиоволновой датчик. Поэтому широкое распространение получили инфракрасные устройства, работающие за счет фотореле, изменяющего уровень сопротивления при попадании световых волн. Наиболее простым и понятным в изготовлении будет инфракрасный датчик движения.

Схемы датчиков движения

Принцип действия датчика движения основывается на показаниях измерительного элемента, фиксирующего изменения определенного параметра в окружающей среде. В качестве воспринимающего элемента мы рассмотрим пиромодуль (PIR элемент) или фоторезистор, которые будут реагировать на изменение инфракрасного излучения. Наипростейшей схемой такого датчика является:

Рис. 1. Схема датчика на пиромодуле

Как видите на рисунке 1, пиромодуль PIR D203S включает в себя несколько элементов:

• непосредственно сам пироэлектрик PIR;
• полевой транзистор T1;
• шунтирующий резистор R1.

Работа схемы происходит следующим образом: при попадании света на PIR датчик он изменяет параметр электрической величины и открывает цепь для протекания тока через нагрузку. Это наиболее простой вариант сенсора для датчика движения, вместо него можно использовать отечественный образец ПМ-4. Подключение последнего будет производиться немного сложнее и потребует отдельной установки некоторых радиодеталей. Схема подключения датчика ПМ-4 приведена на рисунке ниже:

Рис. 2. Подключение сенсора ПМ-4

Данная модель PIR элемента, в отличии от предыдущей, имеет восемь выводов, 5 из которых нам понадобятся для подключения. Как видите на схеме 2, подключение происходит следующим образом:

• выводы 1,6 и 8 необходимо объединить для подключения к минусовой шине;
• клемма 8 подключается к клемме 2 через резистор R1;
• вывод 2 подсоединяется к затвору транзистора VT1;
• клемма 4 датчика подсоединяется к истоку транзистора VT1.

Нагрузка или рабочий электроприбор подсоединяется к стоку полупроводникового элемента. ПМ-4 гораздо чаще встречается у радиолюбителей, поэтому его проще найти в качестве подручного помощника. Но при отсутствии таковых из ситуации поможет выйти и обычный биполярный транзистор, если с него удалить верхнюю крышку, чтобы открыть доступ света к кремниевому кристаллу. В этом случае, на его основе также можно собрать датчик движения своими руками, рабочая схема такого датчика приведена на рисунке 3 ниже:

Рис. 3. Схема датчика движения на основе транзистора

Так как регулировка открытого и закрытого положения в датчике движения будет осуществляться за счет попадающего на кристалл светового потока, база удаляется и в работе схемы не участвует. В остальном схема будет работать по такому принципу:

• при попадании света на открытый кристалл транзистора VT1 он откроется, и ток будет протекать через его цепь и усилитель DA1 к нагрузке;
• в случае прекращения подачи светового потока на VT1 переход закроется и напряжение в точке А устремиться к нулю, конденсатор C1 начнет разряжаться;
• питание нагрузки прекратится за счет закрытия фототранзистора, а возобновление наступит лишь после того, как барьер между источником света и приемником покинет заданную область;

Рис. 4. Препятствие между источником и приемником

• на выход датчика движения можно подключить реле или контактор, которое будет управлять включением или отключением прожектора освещения.

На схеме R1 совместно с конденсатором C1 представляют собой времязадающую цепочку, поэтому от их параметров будет зависеть результат включения нагрузки. В нашем примере, наиболее часто встречается подключение освещения от датчика движения. Регулируемый резистор R2 установлен в цепь обратной связи усилителя, и чем больше его номинал, тем эффективнее работа усиления, но снижается устойчивость всей схемы. Поэтому подбор этих трех элементов нужно производить опытным путем, на рисунке выше приведены лишь приблизительные параметры.

Что потребуется для изготовления?

Для того чтобы собрать датчик движения своими руками вам понадобиться перечень радиоэлементов, изложенный в списке, если вы используете какую-либо другую схему, то детали подбираются под нее:

• фоторезистор (при отсутствии можно заменить модернизированным транзистором, как рассматривалось на рисунке);
• емкостной элемент;
• усилитель с возможностью установки обратной связи;
• два резистора, один из которых имеет функцию регулировки;
• реле или контактор в качестве исполнительного блока;
• светодиод или лазерная указка для источника освещения;

Рис. 5. Светодиод в качестве источника освещения

• соединительные провода и плата.

Из инструментов вам пригодятся кусачки, паяльник и припой, если в ход пойдет монтажная плата, то возьмите любое приспособление для распила или отделения по точкам. Заметьте, что все соединения электрических деталей в соответствии с п.2.1.21 ПУЭ должны производиться пайкой, болтовым соединением, обжимом или опрессовкой, поэтому ни в коем разе не делайте скруток. Последний вариант актуален на этапе проектирования и подборки элементов, когда все узлы датчика движения находятся под вашим непосредственным контролем.

Процесс изготовления датчика движения пошагово

Качество и полученный результат при сборке датчика движения своими руками напрямую зависит от вашей осведомленности в радиомоделировании и наличия определенных навыков. Поэтому чтобы исключить элементарные неточности и ошибки мы приведем пошаговую инструкцию по изготовлению датчика движения:

Общее время: 1 час

Проверьте целостность деталей

Предварительно подготовьте радиодетали для датчика движения из предыдущего списка и проверьте их целостность визуальным осмотром.

Нанесите разметку на плату

Приложите детали к монтажной плате, рассчитайте их количество и способ расположения, исходя из принципа и схемы соединения датчика движения. Когда нужное число отверстий или размеры будут у вас, отметьте их на плате.

Отпилите по линии разметки часть платы

При помощи слесарного инструмента отпилите выделенный участок по нанесенной разметке. Во время распила платы весь массив желательно закрепить в тисках или прижмите к столу, так процесс будет легче, а линия отделения получится ровной.

Обработайте края напильником

Если у вас получились серьезные огрехи по краю платы или вам принципиально нужны ровные края для датчика движения, то их следует обработать наждачкой или напильником.

Вставьте детали в отверстия на плате

Установите все элементы в отверстия на плате. Монтаж производится таким образом, чтобы детали входили плотно, не болтались и не мешали поместить конструкцию в корпус.

Припаяйте элементы на плату

С помощью паяльника и олова припаяйте все элементы сенсора движения на плату.

Подключите к прибору освещения

Теперь вы получили готовое устройство для фиксации движения, который можно подключить через реле к прибору освещения. Рекомендую обязательно опробовать работу перед установкой.

Заметьте, что в случае наружной установки совместно с прибором освещения важно обеспечивать достаточный уровень защиты от проникновения пыли и влаги. Поэтому собранная плата помещается в герметичный корпус, а все отверстия прорабатываются герметиком.

Источник

Сигнализация своими руками

Каждый обеспокоен своей безопасностью. Можно попросить проектно-монтажную организацию сделать проект, а потом по нему монтаж. Но это неинтересно и втыкается в бюджет. Так что рассмотрим сигнализацию своими руками. Рассматривать будет охранно-пожарную сигнализацию (ОПС) и систему контроля управления доступом (СКУД) в квартире и доме (коттедже)

Проектирование

В начале надо определится с проектом. Проект должен быть, если это общественное место, к чему наш дом не относится. Но схема датчиков, где какой и куда подключен желателен, для будущего обслуживания.

Теперь определяемся с задачами. Количеством датчиков и проводами.

Пожарные шлейфы

Есть адресные и простые. Адресные использовать удобнее, но вывод делать дороже (обычно используется компьютер с соответствующим ПО), поэтому делаем простые.
Для обеспечения защиты от ложных срабатываний ставим в каждой комнате минимум по два дымника, кроме ванной и кухни. В ванной пожарная сигнализация не ставятся, а на кухни делаются датчики пламяни. Каждый извещатель контролирует зону 5-10 квадратных метра.

Рассмотрим небольшой пример: если комната 5 кв.метра — то два датчика, если 45 кв.метра — то 5 датчиков, равномерно расположенных по комнате (у датчика радиус действия примерно 3,5 метра). Не помещает пару ручников (на каждый выход отдельно). Ручники — датчик ручной, нажимаешь кнопку и срабатывает пожарная тревога. Это нужно, если что-нибудь загорелось, а тревога не сработала, особенно если у Вас договор с пожарниками. Нажать кнопку быстрее, что звонить и называть адрес, когда надо пытаться локализовать пожар и уменьшить потери.

Датчики работают круглосуточно.

Провода

Питания и контроль шлейфа идет по двум проводам. Например, КСВВ 2х0,5. Но рекомендую сделать все же КПСЭнг-FRLS 1х2х0,5 или КПСЭВнг-FRLS 2х0,5 (ну или другой аналогичный с маркировкой FRLS), которые отличаются тем, что второй является витой парой.

Кабеля FRLS, кроме сертификата, являются огнестойкими. Ведь если пожар начался с кабелей, то пожарная сигнализация может не сработать или сработает в режим неисправность. Кабеля дороже в 2-5 раз, но их надо не так много и делается это на несколько лет (гарантийной срок — 5 лет).

FRLS — обязательное требование для пожарников.

Подключение

Датчики подключаются последовательно, схема подключения есть в любой инструкции (как к самим датчикам, так и к приемным приборам).

Охранные шлейфы

Обеспечиваем два контура защита (требуется СП). Первый — периметр дома или квартиры, к этому относятся двери и окна, второй внутренний — датчики движения. Это удобно, если Вы живете в доме, тогда можно на ночь включать охранные датчики на периметр и спать спокойнее. Правильнее будет сделать шлейфы по комнатам, чтобы было понятно, в какой комнате сработала тревога, но так надо больше шлейфов и это надо учитывать.

Провода

Эти датчики считаются уже активными и им надо питание 12В. Используется провода четырех жильные, такие как КСВВ 4х0,5 и подобные. Можно использовать UTP 2x2x0.51.

Подключение

Датчики подключаются последовательно.

Монтаж

Тут все просто, проблем быть не должно. Главное соблюдать некоторые правила:

• Провода подальше от силовых (220В).
• Через стенку дополнительно в кембрике.
• В инструкциях к датчикам есть советы по размещению и подключению.

Обслуживание

С датчиков обтирать пыть. Раз в 3-4 месяца проверять работоспособность охранных датчиков, тестировать дымники (у них есть кнопка теста). Проверять напряжение на клеммах питания и аккумулятора. Обычно есть в инструкции, как проводить обслуживание.

Приборы

Лучше пользоваться приборами одной системы, например болид или рубеж, т.е. датчики и приемно-контрольный прибор (ПКП) одной фирмы. Так же желательно использовать извещатели одной фирмы, например DSC и ТЕКО.

Можно открыть сайт болида или рубежа и посмотреть типовые схемы (общие схемы куда-что подключается), но мы пойдем другим путем.

Вариант 1

Ставим охрану с лучших традициях американских фильмов.

Берем фирму DSC На входе будет клавиатура (в доме — в тамбуре, гараже и отдельно в бане и других помещениях) допустим LCD5501E. Сам прибор будет PC1864 и расширители на каждое дополнительное помещение PC5108. ИК датчики (на движение) и звуковые берем фирмы ТЕКО Астра-5А (или если есть животные Астра-511 или Астра-512, в зависимости от веса) и Астра-С, соответственно.

За пожарку будет отвечать ВЭРС-ПК1ТМ — с одним шлейфом с дымниками ДИП-3СУ (ИП 212-3СУ) и ручник ИПР-55 фирмы Ирсет-Центр. В доме используем ВЭРС-ПК4-04 с четырьмя или ВЭРС-ПК8-02 с восемью шлейфами (для каждой постройки нужен отдельный шлейф и желательно разбить по этажам, чтобы было понятно куда бежать и где тушить.

Не забываем про резисторы (сопротивление) в конце шлейфов и у дымников, которые нужны для контроля целостности шлейфа. Если кабель оборвут или будет КЗ, то прибор выдаст сигнал неисправность.

Лучше все ПКП разместить в металлический ящик, например ЩМП-2-0.

Оповещением будет заниматься сирены Свирель внутри здания и снаружи Гром-12К. Свирель — маленькая «пищалка», которая Вас точно поднимет с постели, даже если Вы спите у соседей. В квартире такое ставить не рекомендуется (или нужно предупредить всех соседей) или ставить которая тише, например, ТОН-1С-12

Надо пару аварийных светильников, чтобы ночью было легче без электричества ориентироваться (отключили электричество — они включились). Не забываем про аккумуляторы в ПКП.

Потом звонит в охранную фирму и ставимся к ним на охрану. Приедут охранники и техники проверять оборудование и скажут что надо (купить передатчик у них и пару реле, например УК/ВК-02) и ставимся на охрану.

Хотя лучше позвонить в фирму и спросить насчет оборудования. Желательно выбирать фирму у которой недалеко пост и имеет лицензии на монтаж, обслуживание и охрану и сертификаты на охрану и техников.

Вариант 2

Защита своими силами.

Ставим Мираж-GSM-А4-03 фирмы НПО Стелс, у которого 4 шлейфа или Мираж-GSM-M8-03 с 8 шлейфами. втыкаем в него две симки, настраиваем. Подключаем датчики из предыдущего варианта. Можно подключить сирену. В случае тревоги сработает сирена и отправится СМС (или сообщит голосовой робот), что и где сработало. В банке договорились и отдали телефон в охранную организацию, при сработке они приезжали. В итоге директор банка, СБ банка и охранная фирма знали, что сработала сигнализация.

Пожарные шлейфы работают круглосуточно, а на охрану ставится электронным ключом.

Выводы

Своими силами сделать не сложно от начала до конца. Заказывать проект стоит денег (и выйдет как сама сигнализация), рабочая документация выйдет дешевле (делаются схемы и подключение). Монтаж тоже удорожит систему почти в двое, и если Вы не уверены в своих силах и тем более не держали в руках дрель и перфоратор, то лучше не делать самому. Охрана — дело ответственное и если Вы работаете рядом то можно и самому защищать свой дом, как настоящий мужчина.

Но посмотрим в правде глаза. Если есть знакомый проектировщик ОПС или найдете в проектной организации шабашкой (некоторые начальники, да и сами проектировщики берут). Лучше заказать хотя бы рабочую документацию, в итоге Вам подберут оборудование, его размещение и составят список материалов. Монтаж в этом случае сделать не сложно.

На охрану лучше поставиться. Ведь если ограбят (ну всякое бывает), то они должны возместить ущерб, если Вы при уходе поставили на охрану, но читать договор в любом случае надо внимательно. Там написано кто виноват и кто будет возмещать ущерб.

Некоторые охранные предприятия имеют лицензии на пожаротущение, это будет большим плюсом. Ведь после сработки пожарной сигнализации, надо звонить самому в 03, либо прописывать в договор охранной фирме, чтобы они звонили при тревоге.

Аббревиатуры:
ОПС — охранно-пожарная сигнализация
СКУД — система контроля управления доступом (домофон, электрозамки)
Датчик (в тексте) — изещатель пожарный или охранный
Дымники — это извещатель пожарный реагирующие на дым, но могут давать ложные срабатывания на пыль, в ванной и на кухне из-за пара могут давать сработку.
Датчики пламяни — это извещатель пожарный реагирующий на пламя.
Ручники — извещатель пожарный ручной или ИПР, нажимаешь кнопку и срабатывает пожарная тревога.
Приемный прибор (в тексте) или приемно-контрольный прибор (ПКП) — прибор, следящий за состоянием шлейфов и выдающий тревогу.
ИК датчик — извещатель охранный объемный оптико-электронный, реагирующий на движение.
СМК — извещатель охранный магнитоконтактный, реагирующий на отдаление магнита от геркона, ставится на двери.
Звуковые — извещатель охранный звуковой, обычно реагирует на разбитие стекла.

Источник