قم ببناء دائرة بسيطة للكشف عن الحركة باستخدام مؤقت 555 للتحكم في أحمال التيار المتردد

دوائر استشعار الحركة موجودة على الإنترنت منذ فترة طويلة الآن. تُستخدم هذه الدوائر بشكل أساسي لدفع حمل التيار المتردد (مثل المصابيح والمراوح) في التشغيل الآلي للمنزل أو مشاريع إنترنت الأشياء. كما أنه شائع جدًا في الصناعات التحويلية ، مثل أحزمة النقل حيث يجب اكتشاف وجود / موضع كائن معين.

لذلك ، في هذا البرنامج التعليمي ، سنستخدم مستشعر الأشعة تحت الحمراء مع NE555 Timer IC لاكتشاف الحركة وتبديل حمل التيار المتردد وفقًا لذلك. يتم استخدام المؤقت 555 IC كمفتاح هنا. نظرًا لأن هذه الدائرة تستخدم مؤقتًا رقميًا IC ، فإن تشغيل الدائرة يكون سريعًا ودقيقًا مع سرعات اكتشاف أسرع. في برنامجنا التعليمي السابق ، تعلمنا عن المؤقت 555 كدائرة قفل. هذا هو تطبيق تلك الدائرة ، سنقوم أيضًا بتوضيح الدائرة بتصميمها على قطعة من لوحة الأداء.

المكونات المطلوبة لبناء دائرة كشف الحركة

فيما يلي قائمة بالمكونات المطلوبة لبناء دائرة كاشف للحركة:

• 555 الموقت IC
• مقاومات 220KΩ * 2
• 100kΩ المقاوم
• 1KΩ المقاوم
• مكثف كهربائيا 1 فائق التوهج
• يؤدى
• 220Ω المقاوم
• مرحل SPDT * 2
• In4007 الصمام الثنائي * 2
• الترانزستور BC547 NPN
• الترانزستور BC557 pnp
• مقبس DC
• وحدة استشعار الأشعة تحت الحمراء

وحدة استشعار الأشعة تحت الحمراء - مقدمة موجزة

يرمز IR للإشعاعات / الضوء بالأشعة تحت الحمراء وهي الطريقة الأكثر شيوعًا لاكتشاف الحركة. هناك نوعان من أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء:

1. PIR (مستشعر الأشعة تحت الحمراء السلبية)
2. وحدة استشعار الأشعة تحت الحمراء

تأتي الأشعة تحت الحمراء في مكان الطيف الكهرومغناطيسي غير المرئي للعين المجردة. تولد كل الأجسام الساخنة إشعاعات الأشعة تحت الحمراء هذه ، ومن خلال اكتشاف هذه الإشعاعات ، يمكننا الشعور بالحركة. لا يصدر مستشعر PIR أي إشعاع بالأشعة تحت الحمراء ولكنه يكتشف فقط الإشعاعات وبالتالي يطلق عليه اسم "سلبي". من ناحية أخرى ، لدينا وحدات IR التي ترسل نبضة IR بشكل مستمر وعندما ترتد من كائن ما ، يمكن للوحدة اكتشافها باستخدام الثنائي الضوئي. يمكن لهذا الثنائي الضوئي في هذه الحالة أن يكتشف ضوء الأشعة تحت الحمراء فقط وليس الضوء المرئي.

مكونان رئيسيان لوحدة مستشعر الأشعة تحت الحمراء هما IR LED والصمام الثنائي الضوئي. يبدو LED تمامًا مثل LED العادي ولكنه ينبعث من الأشعة تحت الحمراء بدلاً من الألوان المرئية التي نعرفها. الثنائي الضوئي هو المكون الأساسي الذي يكتشف ارتداد الإشعاعات الخلفية.

في هذا المشروع ، نستخدم وحدة مستشعر الأشعة تحت الحمراء النشطة لأنها متوفرة بسهولة وبأسعار معقولة وسهلة الاستخدام.

555 مخطط دائرة كاشف الحركة الموقت

يتم إعطاء دارة كاشف الحركة الكاملة باستخدام مؤقت 555 أدناه.

في الدائرة ، يتم توصيل المسامير 2 و 6 ، كما يتم توصيل الدبابيس 4 و 8. يتم توصيل خرج دائرة مقسم الجهد بالدبوس 6 من IC. يتم توصيل أحد المقاومين لدائرة مقسم الجهد عبر مكثف 1 فائق التوهج إلى طرف الإخراج 3 من خلال المقاوم 100 كيلو. يتم توصيل مرحل بدائرة سائقه بين الطرف 2 والطرف الموجب للمكثف. يتم توصيل LED أيضًا من خلال المقاوم المحدد الحالي الخاص به عند إخراج IC. يتم توصيل قاعدة ترانزستور NPN المستخدم للتحكم في مرحل الإخراج بطرف الإخراج 3 من IC عبر المقاوم 1K. يتم توصيل قاعدة ترانزستور PNP الذي يقود مرحل التبديل الخاص بـ IC بإخراج وحدة مستشعر الأشعة تحت الحمراء.

عمل دائرة كاشف الحركة

عمل دائرة مستشعر الحركة موضح أدناه:

• في البداية ، بسبب مقسم الجهد ، يوجد نصف جهد الإمداد في المسامير 2 و 6 لأننا نستخدم مقسم جهد له قيمة متساوية للمقاومات ، وبالتالي يكون خرج IC مغلق.
• عندما يكتشف المستشعر الحركة ، يبدأ المكثف في سحب التيار عبر المقاوم R3 للشحن ، وبالتالي يتغير انخفاض الجهد عبر المقاوم الذي بدوره يجعل الجهد عند الطرف 2 أقل من 1/3 من علامة جهد الإمداد. هذا يحول خرج IC ON.
• الآن يتم شحن المكثف بالكامل بجهد الإمداد من خلال المقاوم 100kΩ. عندما يتم الكشف عن الحركة ، مرة أخرى يكتشف دبوس 6 من المؤقت IC المكثف المشحون الذي من الواضح أنه في جهد الإمداد وبالتالي يذهب أكثر من علامة 2/3. هذا يحول خرج IC OFF.
• إذا لاحظت الدائرة قريبة بعض الشيء ، يمكنك أن ترى أنه يمكننا استخدام BJT بدلاً من الترحيل وأنت على صواب ولكن للأسف هذا لن ينجح. والسبب مرة أخرى هو الاختلاف بين العالم المثالي والعالم الحقيقي. نحن نستخدم BJTs في كل مكان ولكنها ليست مفاتيح مثالية ولديها بعض التسرب الحالي الذي يفسد الدائرة في هذه الحالة. نحتاج إلى مفتاح مثالي في هذه الحالة ، وبالتالي فإننا نستخدم مرحلًا.
• تستخدم الترانزستورات لقيادة المرحلات. نحن نستخدم ترانزستور PNP لقيادة المرحل الرئيسي لأن وحدة مستشعر الأشعة تحت الحمراء تعطي جهد إمداد ثابت عند خرجها وعندما تكتشف شيئًا ما ، فإنها تسحب الجهد إلى الأرض. يمكننا استخدام ترانزستور NPN لقيادة مرحل الإخراج حيث أن IC لديه خرج عالٍ نشط.

عرض لدائرة حساس الحركة

باتباع مخطط دائرة كاشف الحركة المؤقت 555 الموضح أعلاه ، قمت بإنشاء دائرة على لوحة الأداء ، يتوفر الفيديو الخاص بها في نهاية المقالة. أيضا ، الصور المتعلقة بالدائرة موضحة أدناه.

هذه هي الطريقة التي يمكنك بها استخدام IC 555-timer الشهير مع مستشعر IR لتصميم دائرة مستشعر حركة عالية السرعة. إذا كانت لديك أي شكوك تتعلق بالدائرة ، فلا تتردد في ترك تعليقك أدناه.