모션 센서 회로는 인터넷에 꽤 오랫동안 존재합니다. 이러한 회로는 주로 가정 자동화 또는 IoT 프로젝트에서 AC 부하 (예: 조명, 팬)를 구동하는 데 사용됩니다. 또한 특정 물체의 존재 / 위치를 감지해야하는 컨베이어 벨트와 같은 제조 산업에서도 매우 일반적입니다.
따라서이 자습서에서는 NE555 타이머 IC 가 있는 IR 센서를 사용하여 동작을 감지하고 그에 따라 AC 부하를 전환 할 것입니다. 여기서는 555 타이머 IC가 스위치로 사용됩니다. 이 회로는 디지털 타이머 IC를 사용하기 때문에 회로의 작동은 훨씬 더 빠른 감지 속도로 빠르고 정확합니다. 이전 튜토리얼에서 우리 는 래칭 회로로서의 555- 타이머 에 대해 배웠습니다. 이것이 바로 그 회로의 응용입니다. 우리는 또한 성능 기판에 회로를 설계하여 시연 할 것입니다.
동작 감지기 회로를 구축하는 데 필요한 구성 요소
동작 감지기 회로 를 구축하는 데 필요한 구성 요소 목록 은 다음과 같습니다.
- 555 타이머 IC
- 220KΩ 저항기 * 2
- 100kΩ 저항
- 1KΩ 저항
- 1uf 전해 콘덴서
- LED
- 220Ω 저항
- SPDT 릴레이 * 2
- In4007 다이오드 * 2
- BC547 NPN 트랜지스터
- BC557 pnp 트랜지스터
- DC 잭
- IR 센서 모듈
IR 센서 모듈 – 간략한 소개
IR은 적외선 / 빛을 의미하며 움직임을 감지하는 가장 일반적인 방법입니다. IR 센서에는 두 가지 유형이 있습니다.
- PIR (수동 적외선 센서)
- IR 센서 모듈
적외선은 육안으로 볼 수없는 전자기 스펙트럼 대신 발생합니다. 모든 뜨거운 물체는 이러한 적외선을 생성하고 이러한 방사선을 감지하여 움직임을 감지 할 수 있습니다. PIR 센서는 IR 방사선을 방출하지 않고 방사선 만 감지하므로 "패시브"라고합니다. 반면에 우리는 IR 펄스를 지속적으로 전송하는 IR 모듈을 가지고 있으며 물체에서 반사 될 때 모듈은 포토 다이오드를 사용하여이를 감지 할 수 있습니다. 이 경우이 포토 다이오드는 가시 광선이 아닌 적외선 만 감지 할 수 있습니다.
IR 센서 모듈의 두 가지 주요 구성 요소는 IR LED와 포토 다이오드입니다. LED는 일반 LED와 똑같이 보이지만 우리가 익숙한 가시 색 대신 IR을 방출합니다. 포토 다이오드는 반사 된 역 방사선을 감지하는 핵심 구성 요소입니다.
이 프로젝트에서 우리는 쉽게 구할 수 있고 저렴하며 사용하기 쉬운 액티브 IR 센서 모듈을 사용하고 있습니다.
555 타이머 동작 감지기 회로도
555 타이머를 사용하는 완전한 동작 감지기 회로 는 다음과 같습니다.
회로에서 핀 2와 6이 연결되고 핀 4와 8도 연결됩니다. 전압 분배기 회로의 출력은 IC의 핀 6에 연결됩니다. 전압 분배기 회로의 한 저항은 1uF 커패시터를 통해 100k 저항을 통해 출력 핀 3에 연결됩니다. 드라이버 회로가있는 릴레이는 핀 2와 커패시터의 양극 단자 사이에 연결됩니다. LED는 IC 출력에서 전류 제한 저항을 통해 연결됩니다. 출력 릴레이 제어에 사용되는 NPN 트랜지스터의베이스는 1K 저항을 통해 IC의 출력 핀 3에 연결됩니다. IC의 스위칭 릴레이를 구동하는 PNP 트랜지스터의베이스는 IR 센서 모듈의 출력에 연결됩니다.
동작 감지기 회로의 작동
작업의 모션 센서 회로가 아래에 주어진다:
- 처음에는 전압 분배기로 인해 공급 전압의 절반이 핀 2와 6에 있습니다. 왜냐하면 동일한 저항 값을 가진 전압 분배기를 사용하고 있기 때문에 IC의 출력이 꺼져 있기 때문입니다.
- 센서가 움직임을 감지하면 커패시터가 저항 R3을 통해 전류를 끌어서 충전하기 시작하므로 저항의 전압 강하가 변경되어 핀 2의 전압이 공급 전압 표시의 1/3 아래로 내려갑니다.. 그러면 IC의 출력이 켜집니다.
- 이제 커패시터는 100kΩ 저항을 통해 공급 전압까지 완전히 충전됩니다. 움직임이 감지되면 타이머 IC의 핀 6은 확실히 공급 전압에 있으므로 2/3 표시 이상으로가는 충전 된 커패시터를 감지합니다. 그러면 IC의 출력이 꺼집니다.
- 회로를 조금 가까이에서 관찰하면 릴레이 대신 BJT를 사용할 수 있으며 정확하지만 안타깝게도 작동하지 않음을 알 수 있습니다. 그 이유는 다시 이상과 현실 세계의 차이입니다. 우리는 어디에서나 BJT를 사용하지만 완벽한 스위치는 아니며이 경우 회로를 망칠 수있는 누설 전류가 있습니다. 이 경우 이상적인 스위치가 필요하므로 릴레이를 사용하고 있습니다.
- 트랜지스터는 릴레이를 구동하는 데 사용됩니다. IR 센서 모듈이 출력에서 일정한 공급 전압을 제공하고 무언가를 감지하면 전압을 접지로 끌어 오기 때문에 PNP 트랜지스터를 사용하여 메인 릴레이를 구동합니다. IC에 활성 고출력이 있으므로 NPN 트랜지스터를 사용하여 출력 릴레이를 구동 할 수 있습니다.
모션 센서 회로 시연
다음으로 555 타이머 움직임 검출부 회로도 상기 소정를, I는 문서의 끝에 제공되는 비디오있는 퍼포 보드상의 회로를 만들었다. 또한 회로와 관련된 사진은 다음과 같습니다.
이것이 바로 유명한 555 타이머 IC를 IR 센서와 결합하여 고속 모션 센서 회로를 설계하는 방법입니다. 회로와 관련된 의문이 있으면 아래에 의견을 남겨주세요.