Автоматический включатель освещения на базе датчика движения

Скачать

Описание схемы автоматического включателя освещения на базе датчика движения, его внутренняя структура и элементы, принцип работы, специфика и сферы практического применения. Описание симистора и фотодиода, их функциональные особенности и назначение.

Размер: 180,4 K
Тип: курсовая работа
Категория: Коммуникации и связь
Скачать

Другие файлы:

Карманный и автоматический диктофоны
Описываются схемы и конструкции простых и автоматических диктофонов. Две конструкции диктофонов — простой и автоматический—разработаны на базе магнито...

Микропроцессорныая система. Автоматический чайник
Функциональная схема микропроцессорной системы управления, алгоритм ее работы. Инициализация микроконтроллера и листинг соответствующей программы. Пре...

Система автоматического управления мышеловкой
Выбор элементной базы локальной системы управления. Выбор датчика угла поворота, двигателя, редуктора, усилителя, реле и датчика движения. Расчет корр...

Расчет потенциометрического датчика
Общая характеристика и основные элементы потенциометрического датчика, его достоинства и недостатки. Определение основных конструктивных параметров ка...

Разработка методики поверки датчика определения расстояния и датчика касания
Последовательность и методика разработки датчиков расстояния и касания. Принцип работы поверяемых датчиков и образцовых приборов (микрометра или индик...


Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Курсовая работа

Автоматический включатель освещения на базе датчика движения

Введение

Современное время характеризуется стремительным развитием технологий. Жизнь человека благодаря этому становится все более комфортной и удобной. Есть возможность сэкономить значительное количество времени и физических сил. Большой популярностью пользуется такое устройство, как включатель с датчиком движения. Теперь при спуске в темноте, например, по крутым ступенькам подвального помещения, совершенно не обязательно искать выключатель, проводя рукой по холодной и влажной стене, с намерением включить свет. Процесс можно значительно упростить, если предварительно установить на стене датчик движения - как только человек появляется в зоне действия такого приспособления, свет включается сам собой.

1. Схема автоматического включателя освещения на базе датчика движения

2. Принцип работы схемы

Инфракрасное излучение улавливается пироэлектрическим приемником PIR1. Так как такой приемник реагирует на изменение уровня ИК-излучения между площадками приемника, то перед ним можно установить модуляционную решетку, которая состоит из узких горизонтальных прозрачных и непрозрачных полосок. Тепловой объект, передвигаясь поперек них, оказывается поочередно закрыт - открыт для фотоприемника. Это вызывает появление на выходе фотоприемника переменного напряжения, которое является признаком движущегося объекта.

Питание на встроенный усилитель пироэлектрического приемника заводится через сглаживающий фильтр R1, C1. Выходной сигнал снимается с вывода 2. Резистор R19 является внешней нагрузкой встроенного полевого транзистора. Дальше сигнал поступает на усилитель с коэффициентом усиления примерно 150, собранный на DA1 (выводы 1, 2, 3). При отсутствии движения в зоне действия датчика напряжение на выходе операционного усилителя будет постоянным. При появлении движущихся объектов на выходе ОУ появляется переменная составляющая, которая через конденсатор С2 поступает на второй каскад усиления на DA1 (выводы 12, 13, 14). Этот каскад имеет усиление около 100. Далее сигнал подается на компаратор, собранный на DA1 (выводы 8, 9, 10) и имеющий порог срабатывания, задаваемый резистивным делителем R8, R11, R20. В начальном состоянии напряжение на выходе компаратора близко к 0, и конденсатор С7 разряжен. Если переменная составляющая сигнала от датчика движения превышает порог срабатывания компаратора, то на его выходе появляется сигнал высокого уровня, который быстро заряжает конденсатор С7, который задает время. Диод VD5 не дает разрядиться конденсатору С7 через низкое выходное сопротивление компаратора. Разряд конденсатора происходит через последовательно соединенные резисторы R14, R22. С помощью резистора R22 можно задать время свечения лампы, от 5 секунд до 5 минут, после последнего опознанного движения. Конденсатор С7 подключен к неинвертирующему входу второго компаратора, собранного на DA1 (выводы 5, 6, 7). Порог срабатывания этого компаратора задается резистивным делителем R9, R13. Сигнал с выхода этого компаратора поступает на усилитель на транзисторе VT1 и далее на управляющий вывод полупроводникового симистора VD2, который подает напряжение на нагрузку. Время включенного состояния нагрузки определяется суммой продолжительности действия сигнала с датчика движения и постоянной времени разряда цепи С7, R14, R22.

Помимо инфракрасного датчика движения, в устройстве установлен фотоприемник видимого света - фотодиод VD7 типа ФД263. На фотодиод, включенный в обратном направлении, через резисторы R15, R23 подается напряжение питания. Напряжение с образовавшегося делителя поступает через резистор R23 на базу транзистора VT2. Пока внешняя освещенность мала, напряжение на базе транзистора высокое, и он не оказывает никакого влияния на транзистор VT2, который в этом случае оказывается открытым, а диод VD9 запертым. Внешняя освещенность, при которой происходит блокировка включения лампы по датчику движения, регулируется переменным резистором R23. Если же освещенность достаточная, то фотодиод VD7 закрывает транзистор VT2. Через диод VD9 начинает заряжаться конденсатор С11, низкое напряжение которого будет блокировать сигнал, идущий на пироэлектрический датчик PIR1.

Если произошло включение лампы по датчику движения, то работа схемы контроля внешнего освещения блокируется при помощи диода VD8, замыкает блок контроля внешнего освещения. При выключении лампы конденсатор С10 обеспечивает задержку включения схемы контроля внешнего освещения на 2-3 с, время задержки включения определяется зарядом конденсатора, что помогает предотвратить ложные переключения во время переходных процессов при выключении нагрузки.

Устройство получает питание от бестрансформаторного блока питания, состоящего из выпрямителя на R21, R18, C9, VD4, VD6, C8 и двухступенчатого стабилизатора на VD3, R2, C3, VD1.

В ходе работы была спаяна схема автоматического включателя света на базе датчика движения; исследован и проанализирован принцип работы схемы. Полученное устройство работает корректно.

Элементы, использованные в схеме

Позиция

Номинал

Примечание

Кол.

R1

47 кОм

Желтый, фиолетовый, оранжевый

2

R2

2 кОм

Красный, чёрный, красный

1

R3, R4, R10, R13

10 кОм

Коричневый, чёрный, оранжевый

4

R5

1,5 МОм

Коричневый, зеленый, зеленый

1

R7, R15

1 МОм

Коричневый, черный, зеленый

2

R8

150 кОм

Коричневый, зеленый, желтый

1

R9, R17, R19, R20

100 кОм или 120 кОм

Коричневый, черный, желтый или коричневый, красный, желтый

4

R11, R16, R24, R25

20 кОм

Красный, черный, оранжевый

4

R12

1,5 кОм

Коричневый, зеленый, красный

1

R14

30 кОм

Оранжевый, черный, оранжевый

1

R18

470 кОм

Желтый, фиолетовый, желтый

1

R21

510 Ом

Желтый, фиолетовый, коричневый

(330…560Ом/0,5…1 W)

1

R22, R23

1 МОм

Подстроечные резисторы* вертикальной установки

2

С1, С7

100 мкФ/

16…25 В

(0513)

2

С2, С6

22 мкФ/

16…25 В

(0510)

2

С3, С8

220 мкФ/

16…25 В

(0714)

2

С4, С5

0,033

(333)

2

С9

0,47 мкФ/

300…630 В

1

С10

2,2 мкФ/

25…50 В

(0509)

1

С11