Авторизация
Зарегистрироваться

Пироэлектрический датчик движения SR501 и светильник на его основе

  • Цена: $1.10 (покупался за 0.9$)

В эпоху глобальной экономии ресурсов, в том числе и электроэнергии, наш местный ЖЭК оборудовал свет в подъезде акустическим реле. И теперь свет включается только от громкого хлопка, что проблематично сделать, когда обе руки заняты. А вот от звука шагов, даже от достаточно громкого топота, у датчика нет никакой реакции, видимо чувствительность выше в ВЧ диапазоне. По итогу кто-то продолжает ходить в темноте, кто-то у себя на этаже просто открутил эту коробку и свет горит всегда, так себе экономия. А вот мне захотелось при входе в квартиру (в междверном пространстве) сделать свет с автоматическим включением, чтобы до включения основного света было хоть что-то видно в прихожей. Главный критерий: никаких лишних телодвижений, свет должен включаться и выключаться сам без притопа и прихлопа. И в качестве «включателя» решено было использовать пироэлектрический датчик SR501, который уже несколько раз попадал в обзоры на MySKU.

Существует множество сенсоров для использования в системе «умный дом»: одни реагируют на звук, другие на появление преграды, третьи на тепло. Как раз к последним относится главный герой обзора. Если углубиться в подробную классификацию, то он является пассивным пироэлектрическим инфракрасным датчиком (PIR). Принцип его работы достаточно простой: сенсор реагирует на изменение излучения в инфракрасном диапазоне, а именно в средней его части – 5-15 мкм (тело среднего здорового человека излучает в диапазоне около 9 мкм). Достаточно теплому объекту попасть в поле видимости датчика и реле срабатывает.
Хорошие обзоры этого датчика были у yurok и YevgenCh, поэтому сильно углубляться в подробности не вижу смысла, приведу лишь основные его параметры:
  • Диапазон рабочего напряжения: DC 4.5-20 В
  • Ток в режиме ожидания: <50 мкА
  • Выходной уровень: Высокий 3.3 В / Низкий 0 В
  • Время задержки: 5-200 с
  • Время блокировки: 2.5 с (по умолчанию)
  • Размеры: 32 мм*24 мм
  • Угол обзора: <100°
  • Диапазон рабочих температур: -15… + 70 °C
фото датчика



Датчик у меня пару месяцев лежал без дела, но пришло время сделать что-то полезное, и в качестве органа управления автономным светильником он очень подходил: малое потребление в режиме ожидания (важно при работе от аккумуляторов), работа без микроконтроллера, возможность настройки задержки и чувствительности. Использование фото- и терморезистора хоть и предусмотрено производителем, но в данном случае мне не понадобилось.
Как говорилось выше, светильник будет размещаться в междверном проёме, где не хотелось бы тянуть отдельную электрическую линию, поэтому было принято решение сделать питание на аккумуляторах 18650. Так как диапазон рабочих напряжений датчика 4.5-20 В, то очевидно, что одного элемента 18650 будет недостаточно для питания, поэтому использовано 2 последовательно включенных аккумулятора, которые дают суммарное напряжение 6...8.4 В, то что нужно. Потребление тока датчиком в режиме ожидания составляет 51 мкА, поэтому одного заряда аккумуляторов хватит надолго. В активном режиме потребление 326 мкА.
фото потребления


Далее пришлось подумать над управлением светодиодом. Всё, что имеем от датчика — это сигнал логического уровня 0 или 3.3 В, а это значит, что необходимо сделать транзисторный ключ для включения/отключения светодиода. В запасах не было мощных биполярных транзисторов (по плану хотелось поставить два 3-ваттных светодиода), и низковольтных полевых тоже не нашлось. Но что же, сделаем из того, что есть. Быстренько набросал вот такую схему:

VT3 — IRF9Z34N, пожалуй мой любимый транзистор, ещё ни разу не подводил. Брал 2 года назад тут. Это P-канальный транзистор, с током стока до 19 А. Тут конечно он с огромным запасом, но зато в перспективе можно сделать целую светодиодную люстру :)
VT2 — 2N4401, маломощный биполярный NPN транзистор.
Резистор R4 для ограничения тока базы транзистора VT2, R7 для подтягивания затвора полевого транзистора к плюсу (для стабильного закрытия). R5 — гасящий резистор, для ограничения тока светодиода.
Принцип работы данной схемы простой: как только датчик «видит» тепло, он выдаёт на базу VT2 3.3 В, VT2 открывается и подтягивает затвор VT3 к земле, VT3 открывается и светодиод загорается. Если на базе VT2 снова появляется 0, то оба транзистора закрываются и светодиод выключается. Но что мне не понравилось: гасящий резистор на светодиоде тратит зря бОльшую часть энергии в тепло, поэтому было решено поставить небольшой понижающий преобразователь, брал отсюда.

Подключил его на место R5, а на выходе преобразователя поставил уже небольшой резистор для ограничения тока. Таким образом практически в 2 раза сократил энергопотребление в режиме работы, что немаловажно для автономного устройства.


Сначала предполагалась установка 2-3 светодиодов, но оказалось достаточно и одного 3-ваттного:

Чтобы придать изделию какой-то более-менее законченный вид, собрал всё в коробочку.

Также предусмотрена возможность полного выключения светильника при помощи выключателя на торце корпуса.
В течение месяца работы всё работает стабильно, аккумуляторы разрядились с 3.85 до 3.72 В, немного вроде. По моим расчётам полностью заряженного комплекта 18650 должно хватить минимум на полгода работы. Да, я знаю, что дешевле и проще купить готовые решения, но хобби есть хобби :)
Видео работы:
Планирую купить +60 Добавить в избранное +59 +142
свернуть развернуть
Комментарии (73)
RSS
+
avatar
  • Imho
  • 18 октября 2015, 14:28
+12
За DIY однозначно +++
+
avatar
  • lesha_01
  • 18 октября 2015, 14:34
+1
Немного поправил название и слова для поиска, спасибо!
+
avatar
  • Delanet
  • 18 октября 2015, 14:28
0
Отличный самоделинг!
ИМХО, сильно слепит глаза. Нужен плафон.
+
avatar
  • lesha_01
  • 18 октября 2015, 14:32
+1
Ставлю ещё рассеивающую линзу, снял на время фотосессии. Вот такая вот ставится хорошо на светодиод: ebay.com/itm/271543676640
+
avatar
  • dimo
  • 18 октября 2015, 22:55
0
а почему сверху не прицепили, в проеме над головой? имхо, так удобнее было б.
+
avatar
  • lesha_01
  • 19 октября 2015, 09:18
+1
да, туда и будет поставлен, придумать быстросъёмное крепление только надо)
+
avatar
  • dimo
  • 19 октября 2015, 20:07
+1
магнитик предлагаю и шайбочку, можно вообще под обои засунуть, в разрез. Чтоб по минимуму деструкции
+
avatar
  • lesha_01
  • 19 октября 2015, 22:02
0
думаю к железной дверной коробке на неодимовых магнитах прикрепить
+
avatar
0
Ой меня бы жаба задавила установить самсунги новые в такое изделие ))) Уж лучше бы протянул слаботочку )))
А за обзор спасибо ))) Уважаю людей с руками)
+
avatar
  • lesha_01
  • 18 октября 2015, 14:55
+1
А чтобы без дела не лежали, нечего им) а так всегда ведь можно поменять на любые простенькие банки)
+
avatar
0
Когда много устройств на 18650, стараешься чтоб всем хватило )))
У меня есть особенно понравившиеся фонари, в которые я ставлю только хорошие банки )))
+
avatar
  • lesha_01
  • 19 октября 2015, 11:41
+1
да, есть такое дело) но как-то уже набрал достаточное количество банок — только в велосипеде 12 штук стоит, на свет, музыку и подсветку)
+
avatar
+4
Отличное решение.У меня попроще. стоят такие aliexpress.com/item/New-E27-Infrared-Motion-PIR-Sensor-Automatic-LED-Light-Lamp-Holder-Switch-Lucky/2034299506.html + самая дешевая 3w лампа
+
avatar
  • lesha_01
  • 18 октября 2015, 14:57
+1
Хороший вариант для стационарной установки, есть ли возможность регулировки чувствительности?
+
avatar
  • Diodvbg
  • 18 октября 2015, 15:15
0
из отзывов
Обратите внимание, что нет регуляторов чуствительности и времени
+
avatar
0
Если внутри стоит мсх RZD9803 то из других отзывов

Места под подстроечные резисторы там не предусмотрены, но по аналогии за время работы там отвечает резистор между 8 и 13 ногами микросхемы (R3). А за чувствительность к внешнему освещению резистор впаянный последовательно фотоэлементу (R19).
+
avatar
+2
ахах я думал я не один как идиотЪ руками хлопаю когда в подъезд вхожу, гости мои часто удивляются чего это он…
+
avatar
+5
Если в этом датчике закоротить защитный диод, то датчик успешно работает начиная примерно от 3,5 вольт, но защиты от переплюсовки само собой уже нет. Ну и «логический» транзистор, коих россыпи на горелых материнках (напряжение открытия затвора от 2,5 вольт) невозбранно упрощают схему, кроме того, можно обойтись одной банкой. Там же в Китае, раз уж напряжение аж больше 8 вольт можно взять вполне специальный драйвер для питания светодиода постоянным током с хорошим КПД или использовать два светодиода последовательно и резистор в 1-2 ома.
+
avatar
  • lesha_01
  • 18 октября 2015, 15:18
+1
Про диод отличная идея! В будущем может сделаю оптимизированную модель для дачи.
Делалось всё из того, что в тот момент было в ящике, поэтому получилась слегка нагроможденная конструкция.
+
avatar
  • YevgenCh
  • 18 октября 2015, 22:14
0
Пробовал запитать датчик одним элементом на 3,7 В.
Для этого подключал питание сразу на выход стабилизатора 3,3 В — но при напряжении на аккумуляторе ниже 3,5 В датчик не работает — на выходе постоянно импульс срабатывания…
+
avatar
0
+
avatar
  • lesha_01
  • 18 октября 2015, 16:13
0
Да, я видел этот обзор. В предпоследнем предложении этот момент как раз упомянул :)
+
avatar
+1
хобби есть хобби :)
А я и не против, только упомянул альтернативу. :)
+
avatar
+2
У нас в подъезде до сих пор предприимчивые граждане лампочки тырят. Короче такой светильничек рано или поздно свиснут)!
+
avatar
0
параметры указанных Вами светодиодов можно узнать? 3 вата тянут? в отзывах на них на али пишут 3,6в*0,5а, а это 1,8ватт.
+
avatar
  • lesha_01
  • 18 октября 2015, 20:33
+1
хоть китайцы называют их 3-ваттными, реально на 0.5 А с нормальным радиатором, больше я бы не советовал
+
avatar
+2
Пару вопросов можно? :)

Во-первых — реально удивлен: целый огород, вместо одного-единственного n-канального транзистора? Которые буквально под ногами растут: не только дохлые материнские платы, видеокарты и прочее компьютерное барахло, но и… да, собственно, проще сказать где их нет.

А во-вторых — какова цель включения транзистора по схеме с общим стоком? Из минусов — запросто можно вогнать в линейный режим со всеми полагающимися чудесами (ибо нагрузка образует последовательную ООС по току), плюсов — ровно никаких же?
+
avatar
  • kirich
  • 18 октября 2015, 21:48
+1
А во-вторых — какова цель включения транзистора по схеме с общим стоком?
Поддержу. Включение реально через ж…
Я понимаю если бы надо было коммутировать +, тогда да, р-канальный полевик к месту, а коммутировать минус, да еще и p-канальным полевиком, месье знает толк :)
3 резистора и 2 транзистора запросто меняются на 1 транзистор и 1 резистор и такая схема будет гораздо надежнее и проще.
+
avatar
  • lesha_01
  • 18 октября 2015, 22:03
0
Бывает иногда, что хочется сделать что-то вот прямо сейчас, лишь бы как, но чтобы работало. И заработало :)
Безусловно, для следующих устройств буду использовать нормальную схему.
Кстати по поводу полевиков: может что-то посоветуете из ходовых моделей для подобных поделок? Дабы и запас мощности хороший был, но и цена в то же время адекватная.
+
avatar
  • kirich
  • 18 октября 2015, 22:08
+3
Бывает иногда, что хочется сделать что-то вот прямо сейчас, лишь бы как, но чтобы работало. И заработало :)
Так сделайте правильно, причем можно даже из того же набора деталей.
переставьте полевик в + питания и он будет работать в правильном режиме.
при подаче лог1 на биполярник будет 12 Вольт на выходе.

Надо верхний вывод полевика к + питания прицепить, а нижний к нагрузке, второй вывод нагрузки будет к минусу.

Кстати по поводу полевиков: может что-то посоветуете из ходовых моделей для подобных поделок?
Да я как то просто беру то что подходит, т.е. выбираю под задачу.
Но классика это IRF3205, IRFZ44, раньше много использовал, сейчас больше смотрю на полевики под логические уровни.
+
avatar
  • lesha_01
  • 18 октября 2015, 22:11
+1
Спасибо большое, учту рекомендации!
+
avatar
  • lesha_01
  • 18 октября 2015, 22:26
+1
Про схему правильно вас понял?
+
avatar
  • AndrVU
  • 18 октября 2015, 22:44
0
R4 10 Ом или 10 кОм?
+
avatar
  • lesha_01
  • 19 октября 2015, 09:19
+1
у меня 10 Ом стоит, сейчас всё дополню и поправлю, в обзоре новую схему сделаю
+
avatar
  • kirich
  • 19 октября 2015, 09:24
0
у меня 10 Ом стоит,
В этой цепи это очень маленькое сопротивление.
+
avatar
  • lesha_01
  • 19 октября 2015, 09:34
0
вот теперь вроде всё, в обзоре схема более-менее адекватная (если не считать огород из транзисторов)
+
avatar
  • kirich
  • 19 октября 2015, 10:42
0
Теперь еще комментарий исправить бы :)
Резистор R4 для ограничения мгновенных токов
Для ограничения тока базы транзистора VT2.
+
avatar
  • lesha_01
  • 19 октября 2015, 11:00
0
учтено :)
+
avatar
  • kirich
  • 18 октября 2015, 22:51
+1
Да, только R4 можно увеличить до 10-47к, а R7 можно сразу 100к ставить, R6 вообще в таких схемах не ставлю.
+
avatar
  • lesha_01
  • 19 октября 2015, 09:20
0
спасибо, сейчас тогда заменю схему в обзоре на эту
+
avatar
  • lesha_01
  • 18 октября 2015, 21:55
+2
К сожалению, или к счастью, все материнки дома работающие, и низковольтного n-канального транзистора ну не было под рукой :)
+
avatar
0
IRLM2502, 4,2А, корпус SOT-23, от 3.3 В на затворе работает только в путь, цена в этих ваших энторнетах 7 рублей. Если надергать негде.
+
avatar
  • kirich
  • 18 октября 2015, 23:01
0
IRLM2502
IRLML2502
+
avatar
  • k711
  • 20 октября 2015, 01:22
0
если не затруднит, нарисуйте схемку, плз.
+
avatar
  • kirich
  • 20 октября 2015, 02:57
0
Схему чего?
+
avatar
  • k711
  • 23 октября 2015, 10:54
0
Схему однотранзисторного ключа на ток до 4А на IRLM2502.
Или я неверно понял и транзисторов должно быть два?
+
avatar
  • lesha_01
  • 23 октября 2015, 14:13
0
в самом низу в комментариях схема приведена
+
avatar
  • vovoshka
  • 18 октября 2015, 21:43
0
не лучше было переделать акустический неработающий автомат на работающий пир?
+
avatar
  • lesha_01
  • 18 октября 2015, 21:58
+1
Было бы лучше, но электрики из жэка это бы не одобрили.
+
avatar
  • vovoshka
  • 19 октября 2015, 18:54
0
но думаете стали бы переделывать обратно в неработающую?
особенно если сделать на месте старого датчика вряд ли кто-нибудь залезет пока работает…
+
avatar
  • lesha_01
  • 20 октября 2015, 20:07
0
на своём этаже просто замкнул датчик и всё, чтобы всегда было светло)
+
avatar
  • YevgenCh
  • 18 октября 2015, 22:22
0
что дешевле и проще купить готовые решения
Проще да, особенно с корпусом и на батарейках.
Но, во-первых, свет у них белый или синеватый, во-вторых, никак не дешевле.
Плата стоит около 1 доллара, готовое решение ниже 4-х долларов не видел (хоть от сети, хоть на батарейках).
+
avatar
  • ksiman
  • 18 октября 2015, 23:03
+1
Как уже ранее заметили, исходная схема на P-канале да ещё с общим истоком полный изврат (без обид :)) хотя-бы потому, что полевик в таком включении никогда полностью не отопрётся. Базовый резистор нужен явно не 10 Ом, а 10-100кОм. Затворный резистор можно не ставить — его ток ограничивается входным транзистором.
Ещё лучше — просто поставить логический N-канальник :)
+
avatar
  • enott
  • 19 октября 2015, 15:23
0
а скажите пожалуйста модель транзистора который подойдёт для вашего варианта
+
avatar
  • lesha_01
  • 19 октября 2015, 15:27
0
Чуть выше уже предложили хороший вариант — IRLML2502
+
avatar
  • DmitriK
  • 19 октября 2015, 09:30
-1
местный ЖЭК оборудовал свет в подъезде акустическим реле
а я бы заставил жэк переделать по-человечески…
+
avatar
  • vovoshka
  • 19 октября 2015, 18:55
+1
вряд ли заставил бы.
максимум бы потребовал :)
+
avatar
  • DmitriK
  • 20 октября 2015, 09:17
0
когда Я требую — обычно делают.
Сначала, конечно, сопротивляются…

:-)
+
avatar
0
Я?!
+
avatar
  • DmitriK
  • 20 октября 2015, 14:23
0
ну… _я_ свою ук время от времени дрессирую /в отличие от других/
поэтому у _меня_ есть опыт общения с ними
поэтому _обычно_ Я добиваюсь желаемого

но, кто не в теме, тем, конечно, будет не просто что-то изменить в локальном жкх
+
avatar
  • k711
  • 19 октября 2015, 23:57
+1
хорошее устройство.
особенно против непрошеных гостей :)

только светодиод меняем на…

смотреть с 1:21
мой любимый момент — пришли чужие люди в дом, а там — датчик движения. :))
youtu.be/Fk4A1AY10U0?t=82
+
avatar
  • marges
  • 21 октября 2015, 09:53
0
пожалуйста, поделитесь более простой схемой на 1 транзисторе.
спасибо!
+
avatar
  • lesha_01
  • 21 октября 2015, 10:49
+1
Как-то так, R2 10-47к, R1 — 1-3к. Транзистор, как видно, нужен n-канальный. А уже резистор на светодиоды — в зависимости от напряжения питания и количества светодиодов.
+
avatar
  • kirich
  • 21 октября 2015, 10:50
0
R1 можно запросто выкинуть из схемы.
А вообще я привык еще с биполярок ставить R2 справа от R1, но в данном случае как раз лучше слева.
+
avatar
  • k711
  • 23 октября 2015, 22:26
0
это транзистор IRLM2502?
правильно ли я понял, что у него напряжение до 20вольт и ток до 4А?
+
avatar
  • lesha_01
  • 23 октября 2015, 22:35
0
да, в схеме n-канальный транзистор, IRLM2502 также является таковым.
по напряжению/току всё верно, за подробными деталями можно обратиться к даташиту www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlml2502.pdf
+
avatar
  • spy686
  • 24 октября 2015, 15:49
0
Возможно экспериментировали с данным датчиком с расстоянием?
На каком максимальном расстоянии датчик стабильно распознает движение?
+
avatar
  • lesha_01
  • 24 октября 2015, 19:41
0
5 метров — стабильно
+
avatar
0
aliexpress.com/item/LS4G-IR-Sensor-Light-4-LED-Auto-PIR-Infrared-Wireless-Keyhole-Motion-Detection/1945659680.html,searchweb201527_5,searchweb201560_9

вот такой типа ночника стоит на полке, когда ребенок просыпался ночью — поднимаешься и небольшая подстветка… по моему одна батарейка (может 2) больше чем на год хватает… при свете не включается… на данный момент последний раз зимой пользовался… в свое время за 5.5 $ покупал. срабатывал до 2 х метров где- то
+
avatar
  • kipovetz
  • 29 октября 2015, 19:20
0
Ребят, подскажите схемку с транзисторным ключом для дежурного освещения. Стоят 2 одноватных светодиода, питаются блоком питания от мобилы 5,7v 800mA им же питается датчик движения, имеется транзистор с мат.платы-9915Н. Спасибо.
+
avatar
  • Varicap
  • 26 сентября 2016, 16:29
0
Автор пишет:
Быстренько набросал вот такую схему:


… было решено поставить небольшой понижающий преобразователь ...


Подключил его на место R3 ...
Не нашел на схеме R3.
Ошибка?
+
avatar
  • lesha_01
  • 26 сентября 2016, 16:53
0
Спасибо за уточнение, схему перерисовывал после публикации статьи, а текст остался прежним. Вместо R5 и VD2 включен понижающий преобразователь.

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.