Näherungssensor — dies ist ein wichtiger Bestandteil eines modernen automatischen Beleuchtungssystems zu Hause oder im Büro. Sie können den Komfort und die Energieeffizienz von Räumen erheblich erhöhen, indem sie das Licht nur bei Bedarf einschalten und es automatisch ausschalten, wenn Menschen den Raum verlassen. In diesem Artikel werden wir uns ansehen, wie zu tun ist Anwesenheitssensor, um das Licht mit eigenen Händen einzuschalten.
Die Herstellung eines eigenen Präsenzsensors ist ein faszinierender Prozess, der einige Kenntnisse und Fähigkeiten in der Elektronik erfordert. Glücklicherweise ist eine Reihe von notwendigen Komponenten und Werkzeugen ziemlich erschwinglich und kann in den meisten Fachgeschäften gefunden werden. Sie benötigen hauptsächlich passive Infrarotbewegungssensoren, LEDs und Relais sowie Elemente, um sie miteinander zu verbinden, um den Präsenzsensor zusammenzubauen.
Die Programmierung des Anwesenheitssensors muss besonders beachtet werden. Dazu wird häufig die Standardprogrammiersprache Arduino verwendet. Es ermöglicht Ihnen, Ihre eigenen Algorithmen zu erstellen und den Sensor an Ihre Bedürfnisse anzupassen. Es ist wichtig, dass Sie sich mit den grundlegenden Funktionsweisen des Sensors vertraut machen und in der Lage sind, ihn auf das entsprechende Niveau und die entsprechende Empfindlichkeit einzustellen.
Letztendlich ist es einfach genug, einen Präsenzsensor mit eigenen Händen herzustellen, wenn Sie einige Elektronik- und Programmierfähigkeiten haben. Wenn Sie jedoch an Ihren Fähigkeiten zweifeln, können Sie immer die Hilfe von Spezialisten suchen oder bereits auf dem Markt verfügbare Lösungen verwenden.
Kauf von notwendigen Komponenten
Bevor Sie mit der Erstellung eines Anwesenheitssensors beginnen, um das Licht einzuschalten, müssen Sie die folgenden Komponenten erwerben:
1. Bewegungssensor: Die Hauptkomponente Ihres Sensors ist ein Bewegungssensor. Es gibt verschiedene Arten von Bewegungssensoren auf dem Markt, die beliebtesten sind jedoch Infrarotsensoren. Sie sind in der Lage, die von Lebewesen emittierte Wärme zu erkennen und auf Bewegung zu reagieren.
2. Arduino-Mikrocontroller: Ein Arduino-Mikrocontroller wird benötigt, um den Sensor und das Licht zu steuern. Es ermöglicht Ihnen, den Sensor zu programmieren und das Ein- und Ausschalten des Lichts zu steuern. Sie können ein Arduino Uno kaufen, das das beliebteste Modell für Anfänger ist.
3. Relaismodul: Ein Relaismodul wird benötigt, um das Beleuchtungsgerät anzuschließen und zu steuern. Ein Relais ist ein Gerät, mit dem Sie elektrische Signale umschalten und große Lasten wie Licht steuern können. Das Relaismodul kann separat oder im Lieferumfang des Arduino erworben werden.
4. Zusätzliche Komponenten: Sie benötigen auch Kabel zum Anschließen des Sensors, Widerstände, Kondensatoren und Anschlussklemmen. Diese Komponenten helfen Ihnen, eine sichere und sichere Verbindung zwischen Sensor und Beleuchtungsgerät herzustellen.
Nachdem Sie diese Komponentenliste gelesen haben, können Sie sie im Elektronikfachgeschäft bestellen oder online kaufen. Stellen Sie sicher, dass Sie hochwertige Originalkomponenten erwerben, damit Ihr Sensor stabil und lange arbeitet.
Achten Sie darauf, auch nach dem erforderlichen Werkzeug wie einer Lötstation, einer Zange und einem Schraubendreher zu suchen, um Ihren Sensor zu montieren.
Entscheidung über die Auswahl eines Anwesenheitssensors
Bei der Auswahl eines Anwesenheitssensors zum Erstellen eines automatischen Lichteinschaltgeräts ist es wichtig, mehrere Faktoren zu berücksichtigen.
1. Sensor-Typ:
Es gibt verschiedene Arten von Präsenzsensoren, einschließlich Infrarot-, Ultraschall- und Mikrowellensensoren. Jeder hat seine eigenen Vor- und Nachteile, daher ist es wichtig zu bestimmen, welcher Typ für Ihren speziellen Fall am besten geeignet ist.
2. Reichweite:
Legen Sie fest, in welcher Entfernung der Anwesenheitssensor vom Sensor ausgelöst werden soll. Dadurch wird die bevorzugte Reichweite des Sensors ermittelt.
3. Beleuchtungsniveau:
Einige Anwesenheitssensoren haben die Möglichkeit, die Beleuchtungsstärke einzustellen, in der sie ausgelöst werden sollen. Dadurch wird der Sensor so eingestellt, dass das Licht nur bei Bedarf eingeschaltet wird.
4. Einstellung:
Stellen Sie sicher, dass der ausgewählte Anwesenheitssensor einfach zu installieren ist und keine besonderen Fähigkeiten erfordert. Wenn Sie sich Ihrer Fähigkeiten nicht sicher sind, wenden Sie sich an Fachleute.
Wenn Sie diese Faktoren ansprechen, können Sie die richtige Entscheidung treffen, einen Präsenzsensor für Ihr automatisches Lichteinschaltsystem auszuwählen.
Zusammenbau des Anwesenheitssensors
Ein Präsenzsensor zum Einschalten des Lichts kann mit ein paar einfachen Komponenten selbst hergestellt werden. In diesem Abschnitt erfahren Sie, wie Sie einen solchen Sensor montieren.
Für die Montage benötigen Sie:
- Infrarot-Bewegungssensor;
- Ein Arduino-Mikrocontroller oder ähnliches Gerät;
- Widerstände;
- Draht;
- Elektromagnetisches Relais.
Der Build-Prozess ist wie folgt:
- Schließen Sie den Infrarot-Bewegungssensor gemäß dem Anschlussplan an den Mikrocontroller an;
- Programmieren Sie den Mikrocontroller so, dass er auf die Signale des Bewegungssensors reagiert;
- Schließen Sie das elektromagnetische Relais an den Mikrocontroller an, damit das Licht ein- und ausgeschaltet werden kann;
- Verbinden Sie alle Komponenten gemäß dem Baugruppenschema mit Drähten;
- Testen Sie den Sensor, indem Sie seine Reaktion auf Bewegung überprüfen;
- Installieren Sie den Präsenzsensor gemäß den Empfehlungen des Herstellers an einer geeigneten Stelle, z. B. an einer Decke oder Wand.
Sobald die Montage und Installation des Sensors abgeschlossen ist, ist er einsatzbereit. Wenn der Sensor nun eine Bewegung erkennt, sendet er das Signal an den Mikrocontroller, und dieser wiederum schaltet das Licht mit einem Relais ein.
Wichtig: stellen Sie sicher, dass Sie über die erforderlichen Fähigkeiten und Kenntnisse in Elektronik und Programmierung verfügen, bevor Sie mit der Montage beginnen. Seien Sie beim Umgang mit Strom vorsichtig und befolgen Sie die Sicherheitsanweisungen.
Erforderliche Verbindungen durchführen
Um einen Präsenzsensor zu erstellen, der das Licht einschaltet, benötigen wir mehrere Komponenten:
1. Bewegungssensor - dieser Sensor erfasst das Vorhandensein von Bewegung im Raum und sendet das Signal an die nächste Komponente.
2. Arduino-Mikrocontroller - wir werden den Arduino verwenden, um das Signal vom Bewegungssensor zu verarbeiten und die Spannungsversorgung an das Beleuchtungsgerät zu steuern.
3. Relaismodul "das Modul mit dem Relais ermöglicht es uns, den Stromfluss zu überwachen und das Lichtgerät abhängig vom Signal des Bewegungssensors ein- oder auszuschalten.
4. Drähte und Anschlüsse - wir werden Drähte und Anschlüsse benötigen, um alle Komponenten an den Stromkreis anzuschließen.
Nachdem wir alle notwendigen Geräte gesammelt haben, können wir mit der Durchführung von Verbindungen beginnen.
1. Verbinden Sie den Ausgang des Bewegungssensors mit dem Lesepin am Arduino. Dies ist normalerweise Pin 2 oder Pin 3, aber Sie können eine andere freie Pin für diesen Zweck auswählen.
2. Verbinden Sie das Relaismodul mit dem Arduino. Verbinden Sie den Relaiskontrollstift mit dem Stift am Arduino, der dazu dient, die Spannungsversorgung des Lichtgeräts zu steuern. Identifizieren Sie die PIN im Arduino-Programm, um das Relais zu steuern.
3. Schließen Sie das Lichtgerät an das Relaismodul an. Schließen Sie die Phasenleitung des Lichtgerätes an den Kontakt NO (normalerweise geschlossen) des Relais des Relaismoduls an. Beachten Sie, dass Sie auch den Neutralleiter des Lichtgeräts mit dem Neutralleiter Ihres Stromnetzes verbinden müssen.
4. Überprüfen Sie alle Verbindungen und stellen Sie sicher, dass die Drähte richtig angeschlossen und verbunden sind. Seien Sie vorsichtig und stellen Sie sicher, dass die Drähte die entblößten Teile nicht berühren, um einen Kurzschluss zu vermeiden.
Nachdem alle Verbindungen abgeschlossen sind, können Sie mit dem Schreiben von Code für den Arduino beginnen, um die Signale des Bewegungssensors zu verarbeiten und das Relais entsprechend zu steuern.
Installieren und Konfigurieren der Software
1. Bereiten Sie den Computer für die Installation der Software vor:
- Installieren Sie die Arduino IDE von der offiziellen Website arduino.cc .
- Schließen Sie den Arduino über ein USB-Kabel an den Computer an.
- Installieren Sie die Treiber für Arduino, falls erforderlich.
2. Öffnen Sie die Arduino IDE und gehen Sie folgendermaßen vor:
- Wählen Sie im oberen Menü »Skizze« aus, wählen Sie »Bibliothek einschließen« und klicken Sie auf »Bibliotheken verwalten".
- Suchen und installieren Sie die folgenden Bibliotheken:
- Adafruit Unified Sensor - bibliothek für die Arbeit mit Adafruit-Sensoren.
- Adafruit DHT - bibliothek für die Arbeit mit dem DHT-Sensor.
- Wählen Sie im oberen Menü die Option Skizze aus, und öffnen Sie die Skizze DHTsensor aus den DHT-Beispielbibliotheken von Adafruit.
3. Passen Sie die Skizze für Ihren Anwesenheitssensor an:
- Geben Sie die PIN an, mit der Ihr Präsenzsensor in der Zeile #define PIR_PIN verbunden ist.
- Geben Sie in #define PIR_TYPE den Typ Ihres Präsenzsensors an (z. B. DHT11 oder DHT22 ).
4. Verbinden Sie den Arduino mit Ihrem Präsenzsensor:
- Schließen Sie die Stromversorgung an den Präsenzsensor und den Arduino an.
- Schließen Sie den Boden (GND) des Anwesenheitssensors und den Arduino an.
- Verbinden Sie den Ausgang des Anwesenheitssensors mit einem der digitalen Pins des Arduino.
5. Laden Sie die Skizze auf Arduino herunter:
- Wählen Sie »Skizze« im oberen Menü aus und klicken Sie auf »Hochladen".
- Warten Sie, bis die Skizze erfolgreich kompiliert und auf den Arduino geladen wurde.
6. Überprüfen Sie die Funktion des Anwesenheitssensors:
- Öffnen Sie den »Seriellen Monitor" in der Arduino IDE.
- Der Anwesenheitssensor muss Informationen über seinen Status (Anwesenheit/Bewegungsfreiheit) an den seriellen Monitor senden.
Jetzt ist Ihr Präsenzsensor einsatzbereit! Sie können es so einstellen, dass das Licht oder andere Geräte automatisch eingeschaltet werden, wenn eine Bewegung erkannt wird.
Auswählen und Installieren der erforderlichen Treiber
Nachdem Sie das Präsenzsensormodell identifiziert haben, können Sie den entsprechenden Treiber von der offiziellen Website des Herstellers oder von anderen vertrauenswürdigen Quellen suchen und herunterladen. Treiber sind normalerweise Dateien mit einer Erweiterung .exe oder .zip.
Wenn Sie den Treiber von der offiziellen Website des Herstellers herunterladen, folgen Sie den Anweisungen auf dem Bildschirm, um ihn zu installieren. Normalerweise läuft die Treiberinstallation darauf hinaus, die heruntergeladene Datei zu starten und die Schaltflächen "Weiter" nacheinander zu drücken, bis der Installationsprozess abgeschlossen ist.
Wenn Sie den Treiber von einer anderen Quelle heruntergeladen haben, überprüfen Sie zuerst mit einem Antivirenprogramm auf Malware oder Viren in der Datei. Entpacken Sie danach das heruntergeladene Archiv in einen separaten Ordner auf Ihrem Computer.
Öffnen Sie als Nächstes das Menü "Geräte verwalten" auf Ihrem Computer und suchen Sie in der Geräteliste nach Ihrem Anwesenheitssensor. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Sensor und wählen Sie im Kontextmenü "Treiber aktualisieren".
Wählen Sie im geöffneten Fenster die Option "Treiber auf diesem Computer suchen" und geben Sie den Pfad zum entpackten Ordner mit dem Treiber an. Klicken Sie auf Weiter, und warten Sie, bis der Treiberinstallationsvorgang abgeschlossen ist.
Starten Sie den Computer nach der Installation des Treibers neu, damit die Änderungen wirksam werden. Nach dem Neustart können Sie mit dem Anschließen und Konfigurieren Ihres Anwesenheitssensors beginnen, um das Licht einzuschalten.
Anschließen und Einstellen des Lichts
Nachdem Sie den Anwesenheitssensor montiert und getestet haben, können Sie mit dem Anschließen des Anwesenheitssensors beginnen und das Licht einstellen. In dieser Anleitung betrachten wir den Anschluss des LED-Streifens.
1. Bereiten Sie die notwendigen Werkzeuge und Materialien vor: LED-Streifen, Lötstation, Drähte, Lötkolben, Plastikkasten, Stecker usw.
2. Schließen Sie den Anwesenheitssensor an den Mikrocontroller an. Sie können verschiedene Arten von Sensoren verwenden, daher kann die Pinbelegung der Verbindung variieren. Befolgen Sie die Anweisungen des Herstellers.
3. Schließen Sie das LED-Band an den Mikrocontroller an. Normalerweise erfolgt die Verbindung über PWM-Ausgänge, mit denen Sie die Helligkeit des Lichts steuern können. Lesen Sie auch hier die Anweisungen des Herstellers.
4. Installieren Sie eine Kunststoffbox, um den Anschlussplan bequem und sicher zu lokalisieren. Stellen Sie sicher, dass Sie ausreichend belüftet und vor Feuchtigkeit und Staub geschützt sind.
5. Überprüfen Sie, ob alle Komponenten richtig angeschlossen und funktionsfähig sind. Stellen Sie sicher, dass der Anwesenheitssensor die Bewegung korrekt erkennt und das Signal an den Mikrocontroller sendet und der LED-Streifen entsprechend den eingestellten Parametern ein- und ausgeschaltet wird.
6. Passen Sie die Einstellungen für den Anwesenheits-Sensor und die Lichtfunktion an. Je nach Modell des Mikrocontrollers können Sie die Programmierung in Arduino oder anderen Sprachen verwenden. Stellen Sie die Dauer und Empfindlichkeit des Sensors sowie die Helligkeit und Farbe des Lichts ein.
7. Nachdem Sie alle Funktionen konfiguriert und überprüft haben, befestigen Sie das LED-Band an der ausgewählten Oberfläche. Achten Sie auf gleichmäßige Lichtverteilung und Benutzerfreundlichkeit.
8. Überprüfen Sie die Funktion des automatischen Lichteinschaltsystems, wenn Sie drinnen sind. Stellen Sie sicher, dass sich der LED-Streifen sofort nach der Bewegungserkennung einschaltet und sich beim Verlassen ausschaltet.
Jetzt können Sie das automatische Einschalten des Lichts genießen und Strom in Ihrem Haus oder Büro sparen!
