Курсова робота
Автоматичний вмикач освітлення на базі датчика руху
Введення
Сучасне час характеризується стрімким розвитком технологій. Життя людини завдяки цьому стає все більш комфортною і зручною. Є можливість заощадити значну кількість часу і фізичних сил. Великою популярністю користується такий пристрій, як вмикач з датчиком руху. Тепер при спуску в темряві, наприклад, по крутих сходинках підвального приміщення, абсолютно не обов'язково шукати вимикач, проводячи рукою по холодною і вологою стіні, з наміром включити світло. Процес можна значно спростити, якщо попередньо встановити на стіні датчик руху - як тільки людина з'являється в зоні дії такого пристосування, світло включається сам собою.
1. Схема автоматичного вмикача освітлення на базі датчика руху
. Принцип роботи схеми
Інфрачервоне випромінювання вловлюється піроелектричні приймачем PIR1. Так як такий приймач реагує на зміну рівня ІЧ-випромінювання між площадками приймача, то перед ним можна встановити модуляційну решітку, яка складається з вузьких горизонтальних прозорих і непрозорих смужок. Тепловий об'єкт, пересуваючись поперек них, виявляється почергово закритий - відкритий для фотоприймача. Це викликає появу на виході фотоприймача змінної напруги, що є ознакою рухомого об'єкту.
Харчування на вбудований підсилювач піроелектричного приймача зводиться через згладжує фільтр R1, C1. Вихідний сигнал знімається з виведення 2. Резистор R19 є зовнішнім навантаженням вбудованого польового транзистора. Далі сигнал надходить на підсилювач з коефіцієнтом посилення приблизно 150, зібраний на DA1 (висновки 1, 2, 3). За відсутності руху в зоні дії датчика напруга на виході операційного підсилювача буде постійним. При появі рухомих об'єктів на виході ОП з'являється змінна складова, яка через конденсатор С2 надходить на другий каскад посилення на DA1 (висновки 12, 13, 14). Цей каскад має посилення близько 100. Далі сигнал подається на компаратор, зібраний на DA1 (висновки 8, 9, 10) і має поріг спрацьовування, що задається резистивним дільником R8, R11, R20. У початковому стані напруга на виході компаратора близько до 0, і конденсатор С7 розряджений. Якщо змінна складова сигналу від датчика руху перевищує поріг спрацьовування компаратора, то на його виході з'являється сигнал високого рівня, який швидко заряджає конденсатор С7, який задає час. Діод VD5 не дає розрядитися конденсатору С7 через низький вихідний опір компаратора. Розряд конденсатора відбувається через послідовно з'єднані резистори R14, R22. За допомогою резистора R22 можна задати час світіння лампи, від 5 секунд до 5 хвилин, після останнього пізнаного руху. Конденсатор С7 підключений до неінвертуючий входу другого компаратора, зібраного на DA1 (висновки 5, 6, 7). Поріг спрацьовування цього компаратора задається резистивним дільником R9, R13. Сигнал з виходу цього компаратора надходить на підсилювач на транзисторі VT1 і далі на керуючий висновок напівпровідникового симистора VD2, який подає напругу на навантаження. Час включеного стану навантаження визначається сумою тривалості дії сигналу з датчика руху і постійної часу розряду ланцюга С7, R14, R22.
Крім інфрачервоного датчика руху, в пристрої встановлений фотоприймач видимого світла - фотодіод VD7 типу ФД263. На фотодіод, включений у зворотному напрямку, через резистори R15, R23 подається напруга живлення. Напруга з утворився дільника надходить через резистор R23 на базу транзистора VT2. Поки зовнішня освітленість мала, напруга на базі транзистора високе, і він не робить ніякого впливу на транзистор VT2, який в цьому випадку виявляється відкритим, а діод VD9 замкненим. Зовнішня освітленість, при якій відбувається блокування включення лампи по датчику руху, регулюється змінним резистором R23. Якщо ж освітленість достатня, то фотодіод VD7 закриває транзистор VT2. Через діод VD9 починає заряджатися конденсатор С11, низька напруга якого блокуватиме сигнал, що йде на піроелектричний датчик PIR1.
Якщо відбулося включення лампи по датчику руху, то робота схеми контролю зовнішнього освітлення блокується за допомогою діода VD8, замикає блок контролю зовнішнього освітлення. При виключенні лампи конденсатор С10 забезпечує затримку включення схеми контролю зовнішнього освітлення на 2-3 с, час затримки включення визначається зарядом конденсатора, що допомагає запобігти помилкові перемикання під час перехідних процесів при виключенні навантаження.
Пристрій отримує живлення від бестрансформаторного блоку живлення, що складається з випрямляча на R21, R18, C9, VD4, VD6, C8 ...
