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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Commande automatique d'éclairage d'escalier avec détecteur de mouvement. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / éclairage Les appareils qui contrôlent l'éclairage des escaliers dans une maison ne sont pas nouveaux et ont été décrits à plusieurs reprises dans la littérature et sur Internet. L'auteur propose sa propre version basée sur un module HC-SR501 prêt à l'emploi avec un capteur de mouvement pyroélectrique. Internet dispose de suffisamment d’informations sur ses caractéristiques, souvent assez contradictoires. Compte tenu de cela, afin d'obtenir des informations plausibles sur les capacités du module, ses caractéristiques ont dû être revérifiées en partie expérimentalement, en partie par l'analyse du circuit. En conséquence, l'auteur est arrivé à ce qui suit valeurs (cependant, ils peuvent être attribués en toute confiance à une seule instance du module testé) :
Le module dispose d'un mode de fonctionnement « nuit », mais pour cela vous devez y installer une photorésistance. Sur Internet, vous pouvez trouver des informations sur les performances du module HC-SR501 avec une tension d'alimentation de 20...30 V. Ce n'est pas vrai, car un condensateur à oxyde avec une tension nominale de 16 V est installé à son entrée d'alimentation. Il est donc raisonnable de l'alimenter avec une tension ne dépassant pas 12 V. Le microcircuit utilisé dans le module génère un signal d'alarme à sa sortie dans des niveaux logiques de trois volts. Mais une résistance de 1,5 kOhm est connectée entre sa sortie et la broche de sortie OUT du module, la capacité de charge du module est donc très faible. En mode fonctionnement simple, après la première détection d'un objet en mouvement dans la zone sensible, le niveau de tension logique à la sortie du module devient élevé et le reste pendant 5...250 s (le temps de maintien est défini lors de la configuration), autre les éventuelles détections pendant cette période sont ignorées. Une fois le temps de maintien expiré, le niveau du signal de sortie redevient faible, mais la détection suivante ne devient possible qu'une fois les propriétés du capteur restaurées (ce temps est appelé « temps mort »). En mode de déclenchement cyclique, après la première détection de mouvement, la sortie du module est également réglée à un niveau haut pour le temps de maintien, mais un déclenchement ultérieur qui se produit avant l'expiration de ce temps recommence à le compter. En conséquence, le niveau de sortie reste élevé jusqu'à ce que le temps de pause entre les détections de mouvement successives dépasse le temps de maintien. Sur les photographies du module, disponibles sur Internet, le cavalier « MD » est visible, réorganisant ce qui change les modes de fonctionnement. Cependant, dans le module dont dispose l'auteur, seul l'emplacement de son installation est indiqué, et les conducteurs imprimés sont acheminés de manière à ce que le module fonctionne toujours en mode de fonctionnement cyclique.
Le mode de fonctionnement « Nuit » signifie bloquer le fonctionnement du module pendant les heures de clarté. Cette fonctionnalité utile vous permet d'économiser à la fois de l'énergie et des ressources en sources lumineuses. Pour le mettre en œuvre, il est nécessaire de souder une photorésistance dans les trous marqués sur la carte du module par « RL » (Fig. 2). L'auteur n'a trouvé aucune donnée sur ses caractéristiques et ses caractéristiques de mode, mais l'installation d'une photorésistance GL5516 avec une résistance sombre d'environ 500 kOhm a donné un résultat tout à fait satisfaisant. Le module a cessé de fonctionner pendant la journée, de sorte que d'autres recherches dans cette direction n'ont pas été menées.
Le module HC-SR501 a grandement facilité la création d'un système de contrôle automatique de l'éclairage des escaliers. Nous n'avons eu qu'à y ajouter un interrupteur de source lumineuse et une alimentation électrique. Il a été décidé de construire l'interrupteur sur un triac, ce qui rend l'appareil plus compact, fiable et silencieux par rapport à un relais électromagnétique. Étant donné que la consommation de courant interne d'un tel appareil est faible, un circuit sans transformateur a été choisi pour le bloc d'alimentation. Cela a permis de réduire les dimensions hors tout de l'appareil, dont le schéma de principe est représenté sur la Fig. 3. Il est alimenté par un réseau 230 V, 50 Hz, consommant principalement de la puissance réactive, non prise en compte par les compteurs domestiques, environ 5 VA, et est capable de commuter des lampes d'une puissance totale allant jusqu'à 200 W.
Le bloc d'alimentation sans transformateur (C2, VD1, VD2, c1) génère une tension constante de 5 V. L'interrupteur de la lampe d'éclairage est construit sur un triac VS1, contrôlé par un optocoupleur triac Ul. L'optocoupleur, à son tour, est contrôlé par le signal de sortie du module HC-SR501. Mais le module ne peut pas contrôler directement l'optocoupleur, car le courant minimum de la diode électroluminescente de l'optocoupleur auquel son phototriac s'ouvre est de 5 mA et la capacité de charge de la sortie du module est nettement inférieure. Par conséquent, la diode électroluminescente est connectée au module via un émetteur suiveur sur le transistor VT1, qui fournit l'amplification de courant nécessaire. Le triac BTA1-08 utilisé comme VS800 peut commuter un circuit beaucoup plus puissant qu'indiqué ci-dessus. Mais pour ce faire, il faudrait l’installer sur un dissipateur thermique, dont l’emplacement n’est pas prévu dans la version de l’auteur de la conception en raison des dimensions limitées du boîtier. Toutes les pièces de la machine, à l'exception du module HC-SR501, sont placées sur un circuit imprimé mesurant 58x28 mm (Fig. 4), auquel le module est connecté par trois fils. La carte est conçue pour l'installation de résistances à montage en surface de taille 1206. Les pièces restantes sont de conception habituelle. Le condensateur à oxyde C1 est « posé » sur la carte et collé dessus. Condensateur C2 - K73-17 avec une tension constante nominale de 630 V ou similaire importé. Bloc à vis à trois broches X11 pour connecter l'alimentation et la lampe EL1 - DG301 -5.0-03P-12. L'ensemble du dispositif, dont l'aspect est représenté sur la Fig. 5, logé dans un boîtier standard G515B aux dimensions de 66x66x30 mm.
Pour mettre en œuvre le « mode nuit » (si nécessaire), retirez la lentille de Fresnel de la carte module (c'est très simple à faire), insérez les fils de la photorésistance dans les trous « RL » et soudez-les, puis réinstallez la lentille de Fresnel. Mais la photorésistance ne doit être soudée qu'une fois l'installation et le réglage de l'appareil terminés, sinon ces opérations devront être effectuées dans l'obscurité, ce qui est très gênant. Étant donné que tous les éléments de l'appareil décrit sont sous tension secteur, lorsque vous travaillez avec le boîtier ouvert, les règles de sécurité électrique doivent être respectées. Il est conseillé d'allumer l'appareil pour la première fois sans le module HC-SR501, qui protégera ce module des dommages en cas de mauvais fonctionnement de l'alimentation. Après avoir connecté l'appareil au réseau, vérifiez tout d'abord la tension sur le condensateur C1, qui doit être comprise entre 5,1 ± 0,3 V. Après 20...30 s, déconnectez l'appareil du réseau et évaluez la température de la diode Zener VD2. logement. Il fait peut-être un peu chaud. Un fort échauffement du boîtier de la diode Zener indique un choix incorrect de capacité ou un dysfonctionnement du condensateur C2. Ensuite, connectez une lampe à incandescence de 1 V aux broches 3 et 1 du bloc XT230. Allumez l'appareil et attendez 20...40 s la fin des processus transitoires dans le module (à ce moment, la lampe peut parfois s'allumer). . Amenez ensuite un objet en mouvement dans la zone de sensibilité du module, par exemple, passez simplement votre main à proximité - la lampe devrait s'allumer. Si cela se produit, tout fonctionne bien. Dans le cas contraire, les raisons pourraient être : - le courant de sa diode émettrice est insuffisant pour ouvrir le phototriac de l'optocoupleur U1. Elle doit être d'au moins 7...8 mA et peut être réglée en sélectionnant la résistance R1 ;
Une fois le test terminé, utilisez les résistances d'ajustement du module HC-SR501 pour définir la plage de détection requise (à droite, selon la Fig. 2) et le temps de maintien de l'alarme (à gauche, selon la Fig. 2). Il est recommandé d'ajuster la portée de détection en installant l'appareil à son emplacement permanent afin de prendre en compte l'influence éventuelle des objets environnants sur son fonctionnement. Après avoir terminé le réglage, installez si nécessaire une photorésistance dans le module HC-SR501 pour assurer son fonctionnement en mode « nuit ». Fichier PCB au format Sprint Layout 5.0 : ftp://ftp.radio.ru/pub/2017/01/stairs.zip. Auteur : A. Savchenko
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