基于555定時(shí)器與IR傳感器設(shè)計(jì)的高速運(yùn)動(dòng)傳感器電路

運(yùn)動(dòng)傳感器電路在互聯(lián)網(wǎng)上已經(jīng)有很長一段時(shí)間了。這些電路主要用于驅(qū)動(dòng)家庭自動(dòng)化或物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中的交流負(fù)載（如燈、風(fēng)扇）。它在制造業(yè)中也很常見，例如在必須檢測(cè)特定物體的存在/位置的傳送帶上。

因此，在本教程中，我們將使用帶有NE555 定時(shí)器 IC的紅外傳感器來檢測(cè)運(yùn)動(dòng)并據(jù)此切換交流負(fù)載。555定時(shí)器IC在這里用作開關(guān)。由于該電路采用數(shù)字定時(shí)器IC，因此電路的操作快速準(zhǔn)確，檢測(cè)速度更快。在我們之前的教程中，我們了解了555 定時(shí)器作為鎖存電路。這是該電路的應(yīng)用，我們還將通過在一塊穿孔板上設(shè)計(jì)電路來演示該電路。

構(gòu)建運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器電路所需的組件

下面給出了構(gòu)建運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器電路所需的組件列表：

555定時(shí)器IC

220KΩ電阻*2

100kΩ電阻

1KΩ電阻

1uf電解電容

引領(lǐng)

220Ω電阻

單刀雙擲繼電器*2

In4007二極管*2

BC547 NPN晶體管

BC557 pnp晶體管

直流插孔

紅外傳感器模塊

紅外傳感器模塊 - 簡(jiǎn)介

IR 代表紅外輻射/光，它是檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的最常見方式。有 2 種類型的 IR 傳感器：

PIR（被動(dòng)紅外傳感器）

紅外傳感器模塊

紅外線取代了肉眼不可見的電磁波譜。所有的熱物體都會(huì)產(chǎn)生這些紅外輻射，通過檢測(cè)這些輻射，我們可以感知運(yùn)動(dòng)。PIR 傳感器不發(fā)射任何紅外輻射，而僅檢測(cè)輻射，因此稱為“無源”。另一方面，我們的 IR 模塊可以連續(xù)發(fā)送 IR 脈沖，當(dāng)它從物體反彈回來時(shí)，該模塊可以使用光電二極管檢測(cè)到它。這種情況下的光電二極管只能檢測(cè)紅外光，不能檢測(cè)可見光。

IR 傳感器模塊的兩個(gè)主要組件是 IR LED 和光電二極管。LED 看起來與普通 LED 完全一樣，但它發(fā)出的是紅外線，而不是我們熟悉的可見顏色。光電二極管是檢測(cè)反射回輻射的關(guān)鍵組件。

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們使用了一個(gè)有源紅外傳感器模塊，因?yàn)樗苋菀撰@得、負(fù)擔(dān)得起且易于使用。

555定時(shí)器運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器電路圖

下面給出了使用 555 定時(shí)器的完整運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器電路。

在電路中，引腳 2 和 6 連接，引腳 4 和 8 也連接。分壓器電路的輸出連接到 IC 的引腳 6。分壓器電路的一個(gè)電阻通過一個(gè) 1uF 電容通過 100k 電阻連接到輸出引腳 3。帶有驅(qū)動(dòng)電路的繼電器連接在引腳 2 和電容器的正極端子之間。LED 還通過其限流電阻連接到 IC 的輸出端。用于控制輸出繼電器的 NPN 晶體管的基極通過一個(gè) 1K 電阻連接到 IC 的輸出引腳 3。驅(qū)動(dòng) IC 開關(guān)繼電器的 PNP 晶體管的基極連接到 IR 傳感器模塊的輸出。

運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路的工作

運(yùn)動(dòng)傳感器電路的工作如下：

最初，由于分壓器，一半的電源電壓位于引腳 2 和 6 上，因?yàn)槲覀兪褂玫氖蔷哂邢嗟入娮柚档姆謮浩?，因?IC 的輸出關(guān)閉。

當(dāng)傳感器檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器開始通過電阻器 R3 汲取電流進(jìn)行充電，因此電阻器兩端的電壓降發(fā)生變化，從而使引腳 2 的電壓低于電源電壓標(biāo)記的 1/3 。這將打開 IC 的輸出。

現(xiàn)在電容器通過 100kΩ 電阻器完全充電到電源電壓。當(dāng)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)，定時(shí)器 IC 的引腳 6 再次檢測(cè)到充電電容器，該電容器顯然處于電源電壓，因此超過 2/3 標(biāo)記。這將關(guān)閉 IC 的輸出。

如果您稍微靠近觀察電路，您會(huì)發(fā)現(xiàn)我們可以使用 BJT 代替繼電器，您是正確的，但不幸的是這不起作用。原因再次是理想世界與現(xiàn)實(shí)世界之間的差異。我們到處都使用 BJT，但它們不是完美的開關(guān)，并且有一些漏電流，在這種情況下會(huì)擾亂電路。在這種情況下，我們需要一個(gè)理想的開關(guān)，因此我們使用的是繼電器。

晶體管用于驅(qū)動(dòng)繼電器。我們使用 PNP 晶體管來驅(qū)動(dòng)主繼電器，因?yàn)?IR 傳感器模塊在其輸出端提供恒定的電源電壓，當(dāng)它檢測(cè)到某些東西時(shí)，它將電壓拉到地面。我們可以使用 NPN 晶體管來驅(qū)動(dòng)輸出繼電器，因?yàn)?IC 具有高電平有效輸出。

運(yùn)動(dòng)傳感器電路演示

按照上面給出的555 定時(shí)器運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器電路圖，我在 perf-board 上創(chuàng)建了電路，文章末尾提供了視頻。此外，下面給出了與電路相關(guān)的圖片。

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紅外傳感器(47202) 紅外傳感器(47202)
NE555(56559) NE555(56559)
運(yùn)動(dòng)傳感器(30587) 運(yùn)動(dòng)傳感器(30587)

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2020-05-07 07:31:17

常見的ADI傳感器及信號(hào)調(diào)理電路：位置和運(yùn)動(dòng)傳感器

和傾斜傳感器，飛機(jī)導(dǎo)航等需要陀螺儀，諸如此類。下面我們會(huì)看看這些傳感器的很多不同使用方法。*幾種常見的位置與運(yùn)動(dòng)傳感器*線性位置：線性可變差分變壓器(LVDT)*霍爾效應(yīng)傳感器*近程檢測(cè)器*旋轉(zhuǎn)位置

2018-10-26 11:14:42

微型傳感器怎么分類？

按照被測(cè)量的物理性質(zhì)，將微型傳感器分為化學(xué)微傳感器、生物微傳感器、物理微傳感器等，簡(jiǎn)要介紹一下每種類型中典型的微傳感器。

2019-10-11 09:12:59

怎么利用定時(shí)器和中斷計(jì)算傳感器的開斷時(shí)間

怎么利用定時(shí)器和中斷計(jì)算傳感器的開斷時(shí)間呀？？

2017-08-11 11:17:09

怎么設(shè)計(jì)出實(shí)用的新型高性能光傳感器放大電路？

光傳感器及放大電路的現(xiàn)狀和特點(diǎn) 光傳感器放大電路設(shè)計(jì)研究一種實(shí)用的高性能光傳感器放大電路光傳感器放大電路的改進(jìn)

2021-03-08 08:11:15

怎樣去校準(zhǔn)PBT GF壓力傳感器和溫度傳感器的值呢

如何校準(zhǔn) PBT GF 傳感器的壓力傳感器和溫度傳感器值，任何人都可以建議，提前致謝

2022-12-21 07:32:51

怎樣去解決傳感器采樣周期造成的觀測(cè)傳感器滯后問題呢

傳感器采樣周期為什么能造成觀測(cè)傳感器滯后呢？怎樣去解決傳感器采樣周期造成的觀測(cè)傳感器滯后問題呢？

2021-11-12 07:39:07

怎樣去設(shè)計(jì)一種基于LSM6DSOX運(yùn)動(dòng)傳感器的機(jī)器學(xué)習(xí)電路？

如何使用STMicroelectronics推出的智能運(yùn)動(dòng)傳感器？怎樣去設(shè)計(jì)一種基于LSM6DSOX運(yùn)動(dòng)傳感器的機(jī)器學(xué)習(xí)電路？

2021-07-02 06:25:51

慣性傳感器在運(yùn)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)中有什么作用

手機(jī)中普遍存在的消費(fèi)類慣性傳感器使人們對(duì)其精度普遍感到失望，因此，在推動(dòng)運(yùn)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(IoMT)的概念方面，迄今都沒有什么成效。然而，新型高性能工業(yè)傳感器能支持精確的角度指向和精確的地理定位性能，同時(shí)還能達(dá)到必要的尺寸和成本效率要求，故而現(xiàn)在又做好了推動(dòng)運(yùn)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的準(zhǔn)備。

2020-05-18 08:32:23

推薦一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器IC型號(hào)？

我這個(gè)產(chǎn)品是智能卡車掛鎖，帶GPS定位，當(dāng)車處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，運(yùn)動(dòng)傳感器發(fā)一個(gè)信號(hào)給CPU啟動(dòng)GPS功能，就這個(gè)功能；我找的都是加速度傳感器，就是不知道加速度傳感器在車勻速狀態(tài)能不能檢測(cè)到，所以想找運(yùn)動(dòng)傳感器，只要鎖處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就能檢測(cè)到。

2018-07-27 17:44:02