- モーションディテクタ回路の構築に必要なコンポーネント
- IRセンサーモジュール–簡単な紹介
- 555タイマーモーションディテクターの回路図
- モーションディテクター回路の動作
- モーションセンサー回路のデモンストレーション
モーションセンサー回路は、かなり前からインターネット上にあります。これらの回路は主に、ホームオートメーションやIoTプロジェクトでAC負荷（照明、ファンなど）を駆動するために使用されます。また、特定の物体の存在/位置を検出する必要があるコンベヤーベルトなど、製造業でも非常に一般的です。
そのため、このチュートリアルでは、NE555タイマーICを備えたIRセンサーを使用して動きを検出し、それに応じてAC負荷を切り替えます。ここでは555タイマーICをスイッチとして使用しています。この回路はデジタルタイマーICを使用しているため、回路の動作は高速で正確であり、検出速度はさらに速くなります。前のチュートリアルでは、ラッチ回路としての555タイマーについて学びました。これはその回路のアプリケーションです。また、パフォーマンスボード上で回路を設計することによって回路をデモンストレーションします。
モーションディテクタ回路の構築に必要なコンポーネント
モーションディテクタ回路を構築するために必要なコンポーネントのリストを以下に示します。
- 555タイマーIC
- 220KΩ抵抗器* 2
- 100kΩ抵抗
- 1KΩ抵抗
- 1uf電解コンデンサ
- 導いた
- 220Ω抵抗
- SPDTリレー* 2
- In4007ダイオード* 2
- BC547NPNトランジスタ
- BC557pnpトランジスタ
- DCジャック
- IRセンサーモジュール
IRセンサーモジュール–簡単な紹介
IRは赤外線放射/光の略で、動きを検出する最も一般的な方法です。IRセンサーには次の2種類があります。
- PIR（パッシブ赤外線センサー）
- IRセンサーモジュール
赤外線は、肉眼では見えない電磁スペクトルの代わりになります。すべての高温の物体がこれらのIR放射を生成し、これらの放射を検出することで、動きを感知できます。PIRセンサーはIR放射線を放射せず、放射線を検出するだけなので、「パッシブ」と呼ばれます。一方、IRパルスを連続的に送信するIRモジュールがあり、物体から跳ね返ったときに、フォトダイオードを使用して検出できます。この場合、このフォトダイオードは赤外線のみを検出でき、可視光は検出できません。
IRセンサーモジュールの2つの主要コンポーネントは、IRLEDとフォトダイオードです。LEDは通常のLEDとまったく同じように見えますが、私たちが慣れ親しんでいる目に見える色ではなくIRを放射します。フォトダイオードは、跳ね返った放射線を検出する重要なコンポーネントです。
このプロジェクトでは、アクティブIRセンサーモジュールを使用しています。これは、入手が容易で、手頃な価格で、使いやすいためです。
555タイマーモーションディテクターの回路図
555タイマーを使用した完全なモーションディテクター回路を以下に示します。
この回路では、ピン2と6が接続され、ピン4と8も接続されています。分圧回路の出力はICのピン6に接続されています。分圧回路の1つの抵抗は、1uFのコンデンサを介して100kの抵抗を介して出力ピン3に接続されます。駆動回路を備えたリレーは、ピン2とコンデンサの正端子の間に接続されています。LEDは、ICの出力にある電流制限抵抗を介して接続されます。出力リレーの制御に使用されるNPNトランジスタのベースは、1K抵抗を介してICの出力ピン3に接続されています。ICのスイッチングリレーを駆動するPNPトランジスタのベースは、IRセンサーモジュールの出力に接続されています。
モーションディテクター回路の動作
モーションセンサー 回路の動作を以下に示します。
- 最初は、分圧器が原因で、同じ値の抵抗を備えた分圧器を使用しているため、ICの出力がオフになっているため、電源電圧の半分がピン2と6にあります。
- センサーによって動きが検出されると、コンデンサは抵抗R3を介して電流を引き込み始め、抵抗の両端の電圧降下が変化し、ピン2の電圧が供給電圧マークの1/3を下回ります。 。これにより、ICの出力がオンになります。
- これで、コンデンサは100kΩの抵抗を介して電源電圧まで完全に充電されます。動きが検出されると、タイマーICのピン6は、明らかに供給電圧にあるため2/3マークを超える充電コンデンサを検出します。これにより、ICの出力がオフになります。
- 回路を少し近くで観察すると、リレーの代わりにBJTを使用できることがわかります。正しいのですが、残念ながらこれは機能しません。その理由は、理想と現実の世界の違いです。私たちはどこでもBJTを使用していますが、それらは完全なスイッチではなく、この場合は回路を台無しにするリーク電流があります。この場合、理想的なスイッチが必要なので、リレーを使用しています。
- トランジスタはリレーを駆動するために使用されます。IRセンサーモジュールは出力に一定の供給電圧を与え、何かを検出すると電圧をグランドに引き下げるため、PNPトランジスタを使用してメインリレーを駆動しています。ICはアクティブな高出力を備えているため、NPNトランジスタを使用して出力リレーを駆動できます。
モーションセンサー回路のデモンストレーション
上記の555タイマーモーションディテクターの回路図に従って、パフォーマンスボード上に回路を作成しました。そのビデオは記事の最後にあります。また、回路に関連する写真を以下に示します。
これは、有名な555タイマーICをIRセンサーと組み合わせて使用して、高速モーションセンサー回路を設計する方法です。回路に関して疑問がある場合は、以下にコメントを残してください。