Construïu un circuit senzill de detecció de moviment mitjançant el temporitzador 555 per controlar les càrregues de corrent altern

Els circuits del sensor de moviment són a Internet des de fa força temps. Aquests circuits s’utilitzen principalment per conduir càrrega de CA (com llums, ventiladors) en projectes domòtics o IoT. També és molt comú a les indústries manufactureres, com en les cintes transportadores on s’ha de detectar la presència / posició d’un objecte concret.

Per tant, en aquest tutorial utilitzarem un sensor IR amb un temporitzador NE555 IC per detectar el moviment i canviar la càrrega de CA segons això. El temporitzador IC 555 s’utilitza aquí com a commutador. Com que aquest circuit utilitza un temporitzador digital IC, el funcionament del circuit és ràpid i precís amb velocitats de detecció encara més ràpides. Al nostre tutorial anterior, vam aprendre sobre el temporitzador 555 com a circuit de bloqueig. Aquesta és l'aplicació d'aquest circuit, també el demostrarem dissenyant-lo en una peça de perf-board.

Components necessaris per construir un circuit de detecció de moviment

A continuació es mostra una llista dels components necessaris per construir un circuit del detector de moviment:

• IC temporitzador 555
• Resistències de 220KΩ * 2
• Resistència de 100kΩ
• Resistència de 1KΩ
• 1uf condensador electrolític
• LED
• Resistència de 220Ω
• Relleu SPDT * 2
• Diodo In4007 * 2
• BC547 Transistor NPN
• BC557 transistor pnp
• Presa de corrent continu
• Mòdul de sensor IR

Mòdul de sensor IR: breu introducció

IR significa radiacions / llum infraroja i és la forma més comuna de detectar el moviment. Hi ha 2 tipus de sensors IR:

1. PIR (sensor d'infrarojos passius)
2. Mòdul de sensor IR

L’infraroig arriba al lloc de l’espectre electromagnètic que no és visible a ulls nus. Tots els objectes calents generen aquestes radiacions IR i, detectant aquestes radiacions, podem percebre el moviment. El sensor PIR no emet cap radiació IR, sinó que només detecta les radiacions i, per tant, s’anomena “passiu”. D’altra banda, disposem de mòduls IR que envien un pols IR contínuament i quan rebota d’un objecte, el mòdul el pot detectar mitjançant un fotodiode. Aquest fotodiode en aquest cas només pot detectar llum infraroja i no visible.

Dos components principals d’un mòdul de sensor IR són el LED IR i el fotodiode. El LED sembla exactament com un LED normal, però emet IR en lloc dels colors visibles que coneixem. El fotodiode és el component clau que detecta les radiacions rebotades.

En aquest projecte, fem servir un mòdul de sensor IR actiu, ja que està fàcilment disponible, assequible i fàcil d’utilitzar.

Esquema del circuit del detector de moviment del temporitzador 555

A continuació es mostra el circuit complet del detector de moviment mitjançant un temporitzador 555.

Al circuit, els pins 2 i 6 estan connectats, i també els pins 4 i 8. La sortida del circuit divisor de tensió està connectada al pin 6 del CI. Una resistència del circuit divisor de tensió es connecta mitjançant un condensador 1uF al pin de sortida 3 a través de la resistència de 100 k. Un relé amb el seu circuit conductor està connectat entre el pin 2 i el terminal positiu del condensador. Un LED també es connecta a través de la seva resistència limitadora de corrent a la sortida del CI. La base del transistor NPN que s’utilitza per controlar el relé de sortida es connecta al pin de sortida 3 de l’IC mitjançant una resistència de 1K. La base del transistor PNP que condueix el relé de commutació de l'IC està connectada a la sortida del mòdul del sensor IR.

Funcionament del circuit del detector de moviment

El funcionament del circuit del sensor de moviment es dóna a continuació:

• Inicialment, a causa del divisor de tensió, la meitat de la tensió d’alimentació es troba als pins 2 i 6 perquè estem utilitzant un divisor de tensió amb un valor igual de resistències i, per tant, la sortida de l’IC és OFF.
• Quan el sensor detecta el moviment, el condensador comença a atraure corrent a través de la resistència R3 per carregar-se i, per tant, la caiguda de tensió a través de la resistència canvia, cosa que al seu torn fa que la tensió del pin 2 baixi de 1/3 de la marca de tensió d’alimentació.. Això activa la sortida de l'IC.
• Ara el condensador està completament carregat a la tensió d’alimentació a través de la resistència de 100 kΩ. Quan es detecta el moviment, de nou el pin 6 del temporitzador IC detecta el condensador carregat que, òbviament, està a la tensió d'alimentació i, per tant, supera la marca 2/3. Això desactiva la sortida de l'IC.
• Si observeu el circuit una mica a prop, podeu veure que podem utilitzar un BJT en lloc de relé i teniu raó, però malauradament això no funcionarà. La raó torna a ser la diferència entre el món ideal i el real. Utilitzem BJT a tot arreu, però no són interruptors perfectes i tenen una mica de corrent de fuga que en aquest cas es fa malbé amb el circuit. Necessitem un interruptor ideal en aquest cas i, per tant, fem servir un relé.
• Els transistors s’utilitzen per accionar els relés. Estem utilitzant un transistor PNP per accionar el relé principal perquè el mòdul del sensor IR proporciona una tensió d’alimentació constant a la sortida i quan detecta alguna cosa, tira el voltatge a terra. Podem utilitzar un transistor NPN per accionar el relé de sortida ja que l’IC té una sortida alta activa.

Demostració del circuit del sensor de moviment

Seguint el diagrama del circuit del detector de moviment del temporitzador 555 que es va donar més amunt, vaig crear el circuit a la placa de perf, el vídeo del qual està disponible al final de l'article. A continuació, es mostren les imatges relacionades amb el circuit.

Així és com podeu utilitzar el famós CI de temporitzador 555 en combinació amb un sensor IR per dissenyar un circuit de sensor de moviment d’alta velocitat. Si teniu dubtes relacionats amb el circuit, no dubteu a deixar el vostre comentari a continuació.