Optyczny czujnik ruchu

r_99_05_2_got
Główny problem z optycznym czujnikiem ruchu polega na tym, że musi on być równie wrażliwy na ciemne cele na jasnym tle lub na jasne cele na ciemnym tle.

Detektor ten zawiera domowej roboty kratownicę Ronchi, która powoduje, że dowolny cel (jasny lub ciemny) wytwarza taką samą liczbę impulsów „rozjaśniających” lub „ściemniających” podczas przesuwania się w polu widzenia.
Oznacza to, że obwód detektora ruchu (rys. 1) można znacznie uprościć, działając tylko z jedną polaryzacją sygnału, chociaż w praktyce zawsze łatwiej jest wykryć sygnały rozjaśniające.
Kratownica Ronchi
Kratownica Ronchi to proste wzory ciemnych linii wydrukowane na przezroczystym materiale.
Linie muszą zawsze być ułożone tak, aby zajmowały 50% powierzchni siatki, ale poza tym mogą być drukowane w różnych kształtach.
Kratka, którą wykonałem, ma linie i przestrzenie o szerokości 5mm, umieszczone w odległości 50mm od fototranzystora (TR6).
Odstępy zależą od wielkości celu, który chcesz wykryć, i jest obliczany (na podstawie podobnych trójkątów), aby był mniej więcej tak szeroki, jak cel, gdy jest rzutowany na zasięg docelowy.
Moja krata 5mm byłaby odpowiednia dla człowieka-celu w odległości około 5m, chociaż w praktyce zasięg nie jest krytyczny.
Istnieje wiele sposobów na wykonanie kraty i nie musi to być wielkie dzieło sztuki, aby było skuteczne, o ile krawędzie są dość ostre.
Wykonałem linie za pomocą czarnej taśmy elektrycznej, ale można je narysować komputerowo i wydrukować na przezroczystej folii.
Ostateczną formą Ronchi byłoby pomalowanie szerokich czarno-białych pasów „zebry” na ścianie, na której musi przejść intruz, ale umieszczenie pasków wewnątrz obudowy czujnika jest prostsze.
Rys. 1 pokazuje przykłady krat.
Obejmuje również układ optyczny detektora, który jest po prostu fototranzystorem (TR6) „wpatrującym się” w siatkę zewnętrznego świata.
Ten projekt kraty potrzebuje dobrej szczelnej obudowy i ekranowania elektrycznego, ponieważ detektor ma duży wzmocnienie.
Wnętrze powinno być pomalowane na matowo-czarny kolor i będzie również wymagało odpowiednich kasetonów świetlnych i ekranu, aby zapobiec przedostawaniu się niechcianego światła do fototranzystora.
Jak działa obwód?
Obwód optycznego detektora ruchu (rys. 1) składa się z dwóch etapów.
Pierwszy stopień, oparty na tranzystorach TR1 i TR2, dostarcza stałe napięcie do fototranzystora (TR6).
Z powodu kondensatora C1 i rezystora R1 staje się on stałym źródłem prądu, gdy prąd fototranzystora gwałtownie rośnie.
Oznacza to, że bieżące zmiany dotyczą wyłącznie bazy (b) tranzystora TR3.
Ten etap działa również, jako próg adaptacyjny, więc detektor ignoruje tętnienie sieci zasilającej sztuczne źródła światła.
Drugi stopień to układ Darlingtona na tranzystorach TR3 i TR4 do sterowania stopnia wyjściowego tranzystora TR5 z otwartym kolektorem.
Ma to na celu połączenie z obwodami logicznymi.
Wstępnie nastawiony potencjometr VR1 ustawi czułość po zainstalowaniu czujnika.
Potencjometr VR1 jest dostosowywany do ustawienia prądu bazy tranzystora TR5 od 300mV do 350mV, aby zapewnić dobrą czułość, bez zbyt wielu fałszywych alarmów w warunkach otoczenia.
Detektor zasilany jest prądem uzyskanym z podciągania logicznego, ale można go również uruchomić z osobnego źródła zasilania, np. 9 V, poprzez usunięcie diody D1.
Rezystor R2 o wartości 1k ma za zadanie zapobiegać układowi zabezpieczenia nadnapięciowego, jeśli przypadkowo zbyt dużo światła dostanie się do obudowy.
Ten detektor nie zawiera układu monostabilnego, jak wiele obwodów.
Zakłada się, że logika niższego rzędu uporządkuje wiele wykrytych przypadków.
Odzyskiwanie po wykryciu, zajmuje około jednej sekundy.
Można eksperymentować z wartościami kondensatora C1 i rezystora R1, aby dostosować czułość do prędkości docelowej i czasu regeneracji.
Autor: Walter Gray

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.