Biss0001 схема включения – Модуль инфракрасного датчика движения — skubr.ru

Модуль инфракрасного датчика движения — skubr.ru

Одна из прикольных штук для самоделок. Часто такие модули ставят на освещение, чтобы не пользоваться выключателем. Попал в зону действия — свет включился, вышел — свет через заданное время выключился. У меня есть бытовой датчик движения с реле на сетевое напряжение (IEK ДД 009), очень удобно. Этот модуль почти полностью повторяет работу бытового прибора, но не имеет силовой части и блока питания.

Информация от продавца:

  • Модель: HC-SR501 Модуль сенсора тела.
  • Питание: DC 4,5..20 В.
  • Ток покоя: < 50 мкА.
  • Выходной уровень: высокий 3,3 В / низкий 0 В.
  • Переключатель: L — без повтора, H — с повтором.
  • Время задержки: 5..200 с (настраивается), диапазон от сотых (или десятых?) секунд до десятков секунд.
  • Время блокировки: 2,5 с (по умолчанию), может быть сделано диапазоном
  • Угол сенсора: конус с углом < 100°
  • Рабочая температура: -15..+70°C
  • Размер: 3,2 см * 2,5 см * 2,5 см (Д * Ш * В)
  • Цвет: Синий + белый.
  • Вес нетто: 7 г.
  • Вес упаковки: 17 г.

Пластиковая линза входит в комплект. Без неё лицевая сторона платы выглядит так:

Модуль может работать в двух режимах, для их переключения есть специальная перемычка. В режиме H положительный сигнал (3,3 В) на выход будет подаваться пока есть движение плюс заданный интервал удержания сигнала. В режиме L сигнал пропадает через заданный промежуток времени после начала движения. Если после пропадания сигнала и времени блокировки движение в «кадре» всё ещё есть, сигнал появится снова.

Режим L менее интересный, особенно с типовыми установками таймеров, поэтому иногда эту перемычку не ставят, вместо неё, в лучшем случае, оставляют три контактные площадки и соединяют две из них дорожкой так, чтобы включить режим H. В таких случаях чтобы включить режим L нужно перерезать эту дорожку и замкнуть другую пару контактов.

При включении питания на выходе появляется сигнал о движении, что удобно для реализации освещения, но может быть неудобным в каких-то других применениях. В то же время сам датчик не работает, ему нужно несколько секунд на «разогрев» (возможно, буквально), в моём случае требуется ждать секунд 10. Если установить таймер ожидания на эти несколько секунд, то этой особенности вы даже не заметите, наверное поэтому в моём бытовом варианте минимальное время таймера как раз 10-15 секунд. Опять же, в случае работы в паре со светильником такое поведение может быть приемлемым, но в других применениях может стать большой проблемой.

У модуля есть одна иногда очень важная особенность — это указанное выше «время блокировки» длительностью 2,5 с. Это промежуток времени, в течение которого после пропадания сигнала на выходе модуль полностью слеп. Вероятно, это сделано для защиты от слишком быстрого включения/выключения нагрузки, однако на практике такое поведение раздражает. Если в режиме H это редко бывает проблемой, особенно при длительном таймере удержания (типовое использование со светильниками), то в режиме L это уже настоящая проблема, модуль «тормозит».

Без сильного уменьшения периода этой слепой зоны я не представляю, зачем может понадобиться режим L. Кроме того, в этом режиме, возможно, будет интересно также сильно уменьшить период таймера удержания, без вмешательства в схему его можно настроить минимум на 1-2 секунды. Например, в режиме L можно было бы отдавать сигнал в чистом виде (короткие импульсы при движении) микроконтроллеру, который бы сам решал, либо спрашивал у пользователя, какие таймеры использовать.

Легко найдя даташит на используемый в модуле чип BISS0001, в схеме примера подключения (данный модуль её частично повторяет) нашёл элементы, изменением номиналов которых можно отрегулировать оба таймера.

За таймер удержания отвечает RC-пара, обозначенная зелёным, резистор в модуле состоит из последовательного соединения резистора на 10 кОм и подстроечного на 1 МОм. Заменив десятикилоомник на что-то поменьше, можно уменьшить минимальное время удержания. А уменьшив номинал конденсатора, можно уменьшить весь диапазон регулировки таймера. Формула для расчёта времени: Tx ≈ 24576 * R * C. Например, для R=10 кОм и C=10 нФ получим примерно 2,5 секунды.

Для регулировки таймера блокировки нужно изменить RC-пару, отмеченную красным. Формула для расчёта задержки: Ti ≈ 24*R*C. Резистор изначально стоит на 1 МОм, сверху на него напаял 150 кОм, получив в параллели 130 кОм. Время блокировки значительно уменьшилось, модуль теперь не так тупит, быстро восстанавливая рабочее состояние. Это время можно уменьшать и дальше, в примере указаны номиналы для времени блокировки ещё в 100 раз меньше.

Если нужно увеличить эти таймеры (полагаю, бывают и такие случаи), номиналы резисторов и конденсаторов нужно увеличить.

Второй подстроечный резистор не имеет отношения к таймерам, он регулирует чувствительность датчика. При тестах на столе эта настройка мало на что влияет, нужно пробовать в реальных условиях.

Под обоими подстроечными резисторами предусмотрены площадки для SMD-резисторов, например для того, чтобы после окончательной регулировки заменить построечные резисторы на фиксированные.

На плате есть ещё два места для разъёмов, скорее всего для фоторезистора и терморезистора. Фоторезистор используется, например, для того, чтобы игнорировать движение на свету (актуально для светильников, чтобы не светить днём). Информации по использованию здесь терморезистора не нашёл.

Без доработок, по-моему, этот модуль годится только для включения лампочек в проходных местах. Очевидное использование для сигнализации требует уменьшения времени блокировки.

Нормальная цена за модуль — около доллара. Можно найти в магазинах по фразам «pir», «pir module» или «hc-sr501».

Нашёл схему этого модуля, выкладываю с моими отметками элементов, отвечающих за таймеры. Зелёный — таймер удержания, красный — таймер блокировки.

Но и эта схема неточная. Например, фоторезистор в моём модуле подключается по схеме из даташита на BISS0001.

skubr.ru

Реле времени с четырьмя режимами работы

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Автоматика >

Реле времени с четырьмя режимами работы

 

Реле времени  с четырьмя режимами работы

Данное устройство можно установить в любом помещении где необходимо включить свет на определенное время. У меня оно установлено в коридоре. 

Управляет всем AVR Atmega8 на внутренней частоте 4 мГц. В реле реализовано несколько режимов работы. Режим работы отображается тремя светодиодами. Режим 1 светится D2, режим 2 светится D3, режим 3 светится D4 и режим 4 светятся все три D2 D3 D4. Переключается режим работы кнопкой S4.

К контактам X3 и X7 подключается кнопка без фиксации или стандартный клавишный выключатель. Переключатели должны быть отсоединены от сети 220 В !!!. Для каждого переключателя создана своя прошивка. В случаи с кнопкой каждое нажатие будет включать свет. В случаи с клавишным переключателем каждое изменения положения включает свет. Схемы и платы были сделаны под два корпуса Atmega8 DIP и QFP. Схема и плата рисовались в DipTrace. Прошивки сделаны два варианта под стандартный клавишный переключатель или под кнопку без фиксации. Работает Atmega 8 от внутреннего генератора на 4 мГц. Все настройки устройства сохраняются во внутренней памяти EEPROM . При прошивке не забываем прошить EEPROM. Прошивки схемы, платы и наклейка для скачивания в конце статьи.

Фото готового устройства без линзы Френеля ( она еще не поступила ).

 

Плата двухсторонняя , размером 92 мм х 74 мм для DIP корпуса и 105 мм х 60 мм для QFP корпуса Atmega 8.

Используемые детали:

Керамические конденсаторы и резисторы типа 0805 за исключением R31 R32 P1 и P2 эти элементы типа 1206. Фотодиод или фоторезистор с темновым сопротивлением более 200 мОм, сопротивление освещенного менее 2.4 кОм. При использование сверх ярких светодиодов резисторы R11 R12 и R13 лучше увеличить, что бы светодиоды не слепили в темноте. Мне пришлось резисторы поставить номиналом в 62 кОм. Датчик PIR марки D203B.

Трансформатор на выходное напряжение 6 — 8 Вольт . Реле можно использовать любое на напряжение срабатывания 5В.

Если есть готовый модуль, типа HC-SR501 , то он подсоединяется к контактам K8 K9 и K10 . K8 — +5V, K9 — выход сигнала с модуля и K10 — GND. На основную плату нужно будет установить элементы R33 R24 R29 и Q2 , а U4 BISS0001 и всю обвязку этой микросхемы не устанавливать. Модуль HC-SR501 нужно доработать,  резистор на 1 кОм заменить перемычкой , удалить стабилизатор HT7133 и запаять перемычку между диодом и выходом стабилизатора HT7133 (Фото ниже ). Диод по желанию тоже можно удалить и заменить его перемычкой , а можно и оставить.

Дежурное освещение на светодиодах D7- D15 будет срабатывать всегда и при любой освещенности если будет движение в зоне датчика PIR.

фото модуля HC-SR501:

Фото доработки модуля HC-SR501:

И несколько фотографий печатной платы и 3D картинок из DipTrace:

 Низ платы для QFP:

Верх платы для QFP:

 

3D DipTrace QFP:

 

 3D DipTrace DIP:

 

 

В качестве рассеивателя был использован автомобильный поворотник . Распилен был почти попалам и преклеин к корпусу.

Поворотник вид сверху:

Поворотник вид сбоку:

Поворотник вид снизу:

Все снизу было выломано.


Первый режим. Светится светодиод D2 . В этом режиме полностью ручное т.е включение и выключение света происходит при нажатии кнопки или изменению положения клавишного переключателя.

Второй режим. Светится светодиод D3 . В этом режиме ручное включение света , а выключается через промежуток времени установленный переключателем S1. Максимальное время включения лампы 7 минут.

По истечении времени лампа погаснет и устройство перейдет в режим ожидания нажатия кнопки. Кодировка времени в двоичном виде в таблице по замкнутым контактам S1 сверху вниз:

Таблица 1








ONOFFOFF1 минута
OFFONOFF2 минута
ONONOFF3 минуты
OFFOFFON4 минуты
ONOFFON5 минут
OFFONON6 минут
ONONON7 минут

Если все переключатели будут в положении OFF время отсчета будет 1 минута.

Третий режим. Светится светодиод D4 .В этом режиме свет включится в том случаи если в комнате будет не достаточная освещенность. Освещенность замеряется фоторезистором R4. При достаточной освещённости свет не включится. Отключение света произойдет согласно выставленному времени переключателем S1 по таблице №1. Чувствительность фоторезистора настраивается отдельно. Описание настройки чуть ниже.

Четвертый режим. Светятся все три светодиода D2 D3 D4 . Этот режим полностью автоматический. В этом режиме происходит опрос датчика PIR и если с этого датчика есть сигнал присутствия человека в комнате, то далее опрашивается датчик света и если в комнате достаточно темно то включается свет. Как только сигнал с датчика PIR пропадет свет выключится. Задержку выключения света при отсутствие людей выставляется резистором R27. В этом режиме переключатель S1 не опрашивается.

Примерное время задержки в зависимости от сопротивления R27:

Таблица №2







R27Время
190 кОм1 минута
280 кОм1 мин. 30 сек.
490 кОм2 мин 45 сек.
800 кОм4 минуты
1000 кОм5 мин. 30 сек

 

Резистором R26 регулируется чувствительность датчика PIR.

Если во время смены режима работы горел свет то он будет выключен.

Режим работы датчика МС BISS0001

В зависимости от того какая перемычка запаяна P1 или P2 по разному будет формироваться сигнал на выходе 2 BISS0001. В микросхеме BISS0001 есть внутренний таймер который запускается по приходу сигнала с датчика PIR. Если запаяна перемычка P1 то таймер BISS0001 будет каждый раз сбрасываться при обнаружении движения и на выходе 2 будет присутствовать высокий уровень.

Если запаяна перемычка P2 то таймер BISS0001 не обнуляется при каждом обнаружении движения. По окончании счета сигнал на выводе 2 сменится на низкий и если после этого обнаружится движение , то снова запустится таймер.


Настраивать лучше сразу по месту установки устройства и при том уровне света при котором должна включатся лампочка . Для перехода в режим настройки нажимаем кнопку S3. Если используется клавишный переключатель и в этот момент он будет замкнут то загорится средний светодиод D3 , а D2 и D4 не будут светиться. Нужно разомкнут переключатель и светодиоды D2 и D4 начнут мигать. Кнопками S2 и S4 настраивается порог включения света. S2 уменьшает порог т.е при меньшем пороге даже в хорошо освещенной комнате включится свет. S4 увеличивает порог т.е чем больше порог тем в комнате должно быть темнее что бы включился свет. Нажатием кнопок добиваемся момента когда средний светодиод D3 будет стабильно светиться. Затем нажимаем S3 тем самым выходим из настройки чувствительности. Удержание кнопок S2 и S4 не работает. Нужно каждый раз нажимать заново на кнопку.

 


Файлы:
Схема плата Dip корпус
Схема и плата для QFP корпуса
Прошивка для кнопки
Прошивка для клавишного переключателя



Все вопросы в
Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

www.radiokot.ru

Датчик движения HC-SR501 и его применение

В борьбе за срок жизни ламп накаливания на лестничной площадке испробовал достаточно большое количество схем их защиты. Это были и простые диоды и схемы плавного включения, и аккустические датчики. Не все зарекомендовали себя с положительной стороны.
Зайдя на сайт Aliexpress, наткнулся на пироэлектрический датчик HC-SR501. При цене менее одного доллара, датчик обладает рядом положительных качеств, а именно: питание от 5 до 20 вольт, зона обнаружения движения от 3 до 7 метров, задержка выключения от 5 (на практике, хотя расчетное время по формуле Tx – минимум 2,5 секунды) до 300 секунд. Ток потребления в дежурном режиме
Ток потребления в рабочем режиме
Внешне датчик выглядит следующим образом:




Кроме описанных выше характеристик существует еще один параметр – время восстановления датчика или время блокировки замера, т.е. время от момента выключения датчика до следующего его включения. Данный параметр не имеет регулировки и обусловлен значениями RC цепочки состоящей из R9,C7. Имел дело с 7-ю такими датчиками и время восстановления было от 3 до 6 секунд. Рассчитывается этот параметр по формуле ниже схемы (Ti). Таким образом, поигравшись со значениями этой цепочки можно данный датчик движения превратить в датчик присутствия или что-то близкое к этому, т.е. добиться таких значений цепочки, что высокий уровень на выходе пропадать практически не будет при условии нахождения в зоне действия датчика теплого тела).

Одним словом, счет это устройство наиболее приемлемым для освещения лестничной площадки, где не так часто ходят люди и постоянное свечение лампы ни к чему.
На фото ниже обозначены точки подключения общего провода (GND), выход сигнала о срабатывании (Output) и шины питания (+Power ). На плате установлены два переменных сопротивления: один регулирует зону срабатывания (Sensitivity Adjust), другой задержку выключения (Time Delay Adjust).
Кроме того, имеется джампер для переключения режимов H и L.
В режиме L датчик, зафиксировав движение, выдает на выход сигнал высокого уровня. Не зависимо от того, есть в зоне обнаружения дальнейшее движение или нет, через установленное время задержки (например, 30 секунд), сигнал на выходе будет отключен.
В режиме Н сигнал на выходе исчезнет только после времени истечения задержки от момента последней фиксации движения в зоне обнаружения. Т.е., прошли через зону движения — он выключится через 30 секунд, находитесь и двигаетесь в зоне обнаружения 10 минут и выходите из нее — он выключится через 30 секунд. Пока вы ДВИГАЕТЕСЬ в зоне обнаружения – датчик не выключится.

Изучив даташит, набросал следующую схему:

Функционально устройство состоит из трех узлов:
1) самого датчика HC-SR501;
2) исполнительного устройства, состоящего из резистора R3, транзистора VT1, диода D1 и реле Р1, где R3 и VT1 служат связующим звеном между датчиком и реле. Без них нагру

mysku.me