Costruisci un semplice circuito rilevatore di movimento utilizzando il timer 555 per controllare i carichi CA.

I circuiti dei sensori di movimento sono disponibili su Internet da un po 'di tempo ormai. Questi circuiti vengono utilizzati principalmente per pilotare carichi AC (come luci, ventilatori) in progetti di automazione domestica o IoT. È anche molto comune nelle industrie manifatturiere, come sui nastri trasportatori dove è necessario rilevare la presenza / posizione di un particolare oggetto.

Quindi, in questo tutorial, utilizzeremo un sensore IR con un timer IC NE555 per rilevare il movimento e commutare il carico CA in base a ciò. L'IC del timer 555 viene utilizzato come interruttore qui. Poiché questo circuito utilizza un timer digitale IC, il funzionamento del circuito è veloce e preciso con velocità di rilevamento ancora più elevate. Nel nostro precedente tutorial, abbiamo imparato a conoscere il timer 555 come circuito di blocco. Questa è l'applicazione di quel circuito, dimostreremo anche il circuito progettandolo su un pezzo di perf-board.

Componenti necessari per costruire un circuito rilevatore di movimento

Di seguito viene fornito un elenco dei componenti necessari per costruire un circuito rilevatore di movimento:

• 555 timer IC
• Resistori da 220 KΩ * 2
• Resistenza da 100kΩ
• Resistenza da 1KΩ
• Condensatore elettrolitico 1uf
• GUIDATO
• Resistenza da 220Ω
• Relè SPDT * 2
• Diodo In4007 * 2
• Transistor BC547 NPN
• Transistor pnp BC557
• Jack DC
• Modulo sensore IR

Modulo sensore IR - Una breve introduzione

IR sta per radiazioni infrarosse / luce ed è il modo più comune di rilevare il movimento. Esistono 2 tipi di sensori IR:

1. PIR (sensore infrarosso passivo)
2. Modulo sensore IR

L'infrarosso si sostituisce allo spettro elettromagnetico che non è visibile ad occhio nudo. Tutti gli oggetti caldi generano queste radiazioni IR e rilevando queste radiazioni, possiamo percepire il movimento. Il sensore PIR non emette alcuna radiazione IR ma rileva solo le radiazioni e quindi è chiamato “passivo”. D'altra parte, abbiamo moduli IR che inviano un impulso IR continuamente e quando rimbalza da un oggetto, il modulo può rilevarlo utilizzando un fotodiodo. Questo fotodiodo in questo caso può rilevare solo la luce infrarossa e non la luce visibile.

Due componenti principali di un modulo sensore IR sono LED IR e fotodiodo. Il LED ha esattamente l'aspetto di un normale LED ma emette IR invece dei colori visibili che conosciamo. Il fotodiodo è il componente chiave che rileva le radiazioni rimbalzate.

In questo progetto, stiamo utilizzando un modulo sensore IR attivo poiché è immediatamente disponibile, economico e facile da usare.

555 Schema del circuito del rilevatore di movimento con timer

Di seguito viene fornito il circuito completo del rilevatore di movimento che utilizza un timer 555.

Nel circuito, i pin 2 e 6 sono collegati e anche i pin 4 e 8 sono collegati. L'uscita del circuito del partitore di tensione è collegata al pin 6 dell'IC. Un resistore del circuito divisore di tensione è collegato tramite un condensatore da 1uF al pin di uscita 3 attraverso il resistore da 100k. Un relè con il suo circuito di pilotaggio è collegato tra il pin 2 e il terminale positivo del condensatore. Un LED è anche collegato tramite il suo resistore limitatore di corrente all'uscita dell'IC. La base del transistor NPN utilizzato per controllare il relè di uscita è collegata al pin di uscita 3 dell'IC tramite una resistenza da 1K. La base del transistor PNP che pilota il relè di commutazione dell'IC è collegata all'uscita del modulo sensore IR.

Funzionamento del circuito del rilevatore di movimento

Di seguito viene fornito il funzionamento del circuito del sensore di movimento:

• Inizialmente, a causa del partitore di tensione, metà della tensione di alimentazione è presente sui pin 2 e 6 perché stiamo utilizzando un partitore di tensione con un valore uguale di resistori e quindi l'uscita dell'IC è OFF.
• Quando il movimento viene rilevato dal sensore, il condensatore inizia ad assorbire corrente attraverso il resistore R3 per caricarsi, e quindi la caduta di tensione attraverso il resistore cambia, il che a sua volta fa sì che la tensione sul pin 2 scenda al di sotto di 1/3 del segno della tensione di alimentazione. Questo attiva l'uscita dell'IC.
• Ora il condensatore è completamente carico alla tensione di alimentazione attraverso il resistore da 100kΩ. Quando viene rilevato il movimento, di nuovo il pin 6 del timer IC rileva il condensatore carico che ovviamente è alla tensione di alimentazione e quindi supera il segno 2/3. Questo disattiva l'uscita dell'IC.
• Se osservi il circuito un po 'da vicino, puoi vedere che possiamo usare un BJT al posto del relè e hai ragione ma sfortunatamente non funzionerà. Il motivo è ancora una volta la differenza tra l'ideale e il mondo reale. Usiamo BJT ovunque ma non sono interruttori perfetti e hanno una corrente di dispersione che in questo caso rovina il circuito. Abbiamo bisogno di un interruttore ideale in questo caso e quindi stiamo usando un relè.
• I transistor sono usati per pilotare i relè. Stiamo usando un transistor PNP per pilotare il relè principale perché il modulo sensore IR fornisce una tensione di alimentazione costante alla sua uscita e quando rileva qualcosa, tira la tensione a terra. Possiamo usare un transistor NPN per pilotare il relè di uscita poiché l'IC ha un'uscita alta attiva.

Dimostrazione del circuito del sensore di movimento

Seguendo lo schema del circuito del rilevatore di movimento del timer 555 sopra riportato, ho creato il circuito su perf-board, il cui video è disponibile alla fine dell'articolo. Inoltre, le immagini relative al circuito sono fornite di seguito.

In questo modo è possibile utilizzare il famoso circuito integrato 555 timer in combinazione con un sensore IR per progettare un circuito del sensore di movimento ad alta velocità. Se hai dei dubbi relativi al circuito, sentiti libero di lasciare il tuo commento qui sotto.