带有运动传感器的自动楼梯照明控制。方案、说明

带运动传感器的自动楼梯照明控制。无线电电子电气工程百科全书

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控制房屋内楼梯照明的设备并不新鲜，并且在文献和互联网上已多次描述。作者提供了基于带有热释电运动传感器的现成 HC-SR501 模块的自己的版本。

互联网上有足够多的关于其特征的信息，但往往相当矛盾。有鉴于此，为了获得有关模块功能的可信信息，必须部分通过经验、部分通过分析电路来重新检查其特性。结果，作者得出了以下结论 价值观 （但是，可以放心地将它们归因于已测试模块的一个实例）：

检测区域参数范围调整限值，m .......3...8
立体角，度....... 140
操作模式 ...... 单次、循环报警之间的“死区”时间，s ....... 2...2,5
报警保持时间调整限值，s ....... 5 ... 250
报警水平，V 激活....... 3
被动....... 0
电源电压，V......4,5...12
自身电流消耗，mA .......0,06

该模块具有“夜间”操作模式，但为此您需要在其中安装光敏电阻。

在互联网上，您可以找到有关 HC-SR501 模块在 20 ... 30 V 电源电压下的可操作性的信息。事实并非如此，因为其电源处安装了标称电压为 16 V 的氧化物电容器因此，供电电压不超过12V是比较合理的。

该模块中使用的微电路在其输出端产生三伏逻辑电平的报警信号。但其输出与模块的OUT端之间连接了1,5 kΩ的电阻，因此模块的负载能力很小。

在单次操作模式下，第一次检测到敏感区域内有物体移动后，模块输出处的逻辑电压电平变高，并保持高电平 5...250 s（保持时间在调节时设置），其他在此期间可能的检测将被忽略。保持时间过后，输出电平恢复为低电平，但只有在传感器特性恢复后才能进行下一次检测（此时称为“死”）。

在循环触发模式下，在第一次运动检测后，模块的输出也被设置为高电平并持续一段时间，但在该时间到期之前发生的进一步触发将重新开始倒计时。因此，输出电平保持高电平，直到连续运动检测之间的暂停持续时间超过保持时间。

在互联网上可以找到的模块照片上，可以看到“MD”跳线，通过重新排列可以切换操作模式。然而，在笔者拥有的模块中，仅标明了其安装位置，并且将印制导线分开，使得模块始终工作在循环操作模式下。

带运动传感器的自动楼梯照明控制
米。 1. 运动传感器

“夜间”运行模式是指在白天阻止模块运行。这个有用的功能可以让您节省电力和光源资源。为了实现它，需要将光敏电阻焊接到模块板上标记为“RL”的孔中（图2）。作者找不到任何关于其特性和模式特征的数据，但是，安装暗电阻约为5516 kOhm的GL500光敏电阻得到了完全令人满意的结果。该模块在白天停止工作，因此没有进行这方面的进一步研究。

带运动传感器的自动楼梯照明控制
米。 2.模块板

HC-SR501模块极大地方便了楼梯照明控制机的创建。只需添加一个光源开关和一个电源节点即可。我们决定在三端双向可控硅开关元件上构建开关，与电磁继电器相比，这使得该设备更加紧凑、可靠且安静。考虑到该装置自身电流消耗较小，供电单元选择无变压器电路。这使得减小装置的整体尺寸成为可能，其示意图如图3所示。 230、采用50V、5Hz网络供电，主要消耗无功，不计入户电表，功率约200V-A，可开关总功率可达XNUMXW的灯具。

带运动传感器的自动楼梯照明控制
米。三、装置示意图

无变压器电源单元(C2、VD1、VD2、c1)产生5V的恒定电压。照明灯开关建立在由双向可控硅光耦合器U1控制的双向可控硅VS501上。光耦合器依次控制 HC-SR5 模块的输出信号。但模块无法直接控制光耦，因为光耦的发光二极管在其光敏三端双向可控硅开关打开时的最小电流为1mA，模块输出的负载能力要低得多。因此，发光二极管通过 VTXNUMX 晶体管上的射极跟随器连接到模块，从而提供必要的电流放大。

用作 VS1 的三端双向可控硅开关 BTA08-800 可以切换比上面所示更强大的电路。但为此，它必须安装在散热器上，由于外壳尺寸有限，作者的设计版本中没有提供该位置。

除 HC-SR501 模块外，机器的所有部件均放置在尺寸为 58x28 mm 的印刷电路板上（图 4），模块通过三根电线连接至该印刷电路板。该板设计用于安装表面安装电阻，尺寸为 1206。其余部件采用常规设计。氧化物电容器C1“放置”在板上并粘在其上。 C2-K73-17额定恒压630V或同类进口电容器。三针螺丝块 X11 用于连接主电源和灯具 EL1 - DG301 -5.0-03P-12。整个装置的外观如图所示。 5 采用标准 515x66x66mm G30B 外壳。

带运动传感器的自动楼梯照明控制
米。 4.印刷电路板

带运动传感器的自动楼梯照明控制
米。 5、设备外观

要实现“夜间模式”（如有必要），请从模块板上拆下菲涅尔透镜（这很容易做到），将光敏电阻引线插入“RL”孔中并焊接它们，然后将菲涅尔透镜安装回去。但光敏电阻的焊接必须在器件的调整和调整完成后进行，否则这些操作就必须在黑暗中进行，非常不方便。

由于所述设备的所有元件都处于电源电压下，因此在打开外壳的情况下使用该设备时，必须遵守电气安全规则。

建议在没有 HC-SR501 模块的情况下首次开启设备，这样可以在电源单元错误操作的情况下保护该模块免受损坏。将设备连接到网络后，首先检查电容器 C1 上的电压，该电压应在 5,1 ± 0,3 V 范围内。20 ... 30 秒后，将设备与网络断开并评估 VD2 齐纳管的温度二极管外壳。可能会有点热。齐纳二极管外壳强烈发热表明电容选择不正确或电容器 C2 发生故障。

接下来，将 1 V 白炽灯连接到 XT3 模块的触点 1 和 230。将设备插入电源并等待 20...40 秒，让模块中的瞬态完成（此时，灯有时可能会亮）向上）。然后将一个移动的物体放入模块的敏感区域，例如，只需在它附近挥挥手 - 灯就会打开。如果是这种情况，则一切正常。如果没有，原因可能是：

- 其发光二极管的电流不足以打开光耦合器U1的光电双向可控硅开关。它必须至少为 7 ... 8 mA，并且可以通过选择电阻器 R1 来设置；
- 有缺陷的零件或安装错误。

完成测试后，使用HC-SR501模块的微调电阻设置所需的检测范围（右，如图2）和报警保持时间（左，如图2）。建议通过将设备安装在其固定位置来调整检测范围，以考虑周围物体对其操作可能产生的影响。完成调整后，如有必要，请在 HC-SR501 模块中安装光敏电阻，以确保其在“夜间”模式下运行。

Sprint Layout 5.0 格式的 PCB 文件：ftp://ftp.radio.ru/pub/2017/01/stairs.zip。

作者：A. Savchenko

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