Un circuit de lumină cu senzori de mișcare este un circuit în care o lumină se va aprinde atunci când se detectează mișcare în apropierea ei. Un senzor de mișcare, așa cum îi spune și numele, detectează mișcarea și acționează aprinderea luminii în raza sa, aspect ce îmbunătățeste confortul și securitatea spatiului în care este amplasat.

În acest articol, vom analiza modul de construire a unui circuit de lumină cu senzor de mișcare și cum poți face tu acest sistem de iluminat inteligent chiar la tine acasă.

Avantajele sistemului de iluminat inteligent la tine acasă

Multe persoane plasează detectoare de mișcare în curțile lor sau chiar în interiorul caselor, astfel încât atunci când se plimbă prin acea zonă, luminile să se aprindă automat. Aplicațiile care au la bază senzori de mișcare și lumini sunt numeroase. De exemplu, multe companii folosesc acest sistem de iluminat inteligent în băi sau holuri astfel, când o persoană intră, luminile să se aprindă automat, iar când iese din încăpere să se stingă după un interval de timp în care senzorul nu a mai detectat mișcare. De asemenea, acest sistem de iluminat este folosit în magazinele alimentare când treceți pe un culoar sau deschideți o ușă frigorifică. 

Cum poți construi singur un circuit de lumină cu senzori de mișcare

În acest proiect, vom crea un circuit de lumină cu senzor de mișcare, care va rămâne aprins timp de 30 de secunde de la detectarea mișcării, însă tu poți stabili intervalul dorit conform nevoilor casei tale. În funcție de scopul pentru care vei folosi circuitul, poți determina cât timp vrei ca luminile să rămână aprinse. 

Principala componentă electronică pe care o vom folosi este senzorul de mișcare PIR. Senzorul de mișcare PIR este un senzor care detectează mișcarea prin preluarea undelor infraroșii. Fiindcă o persoană emite unde infraroșii, detectorul este capabil să detecteze aceste unde și să reacționeze, în funcție de modul în care circuitul este proiectat. 

Materiale necesare pentru circuitul de lumină cu senzor de mișcare

• Senzor de mișcare PIR
• Placă de dezvoltare Arduino
• LED

Senzorul de mișcare PIR este un senzor care poate detecta mișcarea prin preluarea radiațiilor infraroșii. Având în vedere că oamenii emană în mod natural radiații, datorită căldurii noastre generate de corp, acest senzor poate detecta cu ușurință oamenii care merg și se deplasează în raza sa de acțiune.

Cel mai bun mod de a verifica raza de acțiune a senzorului este, atunci când construiești circuitul, să te deplasezi prin toate unghiurile sale. Urmărește în ce unghi poate detecta mișcarea și în ce unghi nu este capabil să detecteze mișcarea. Vei avea nevoie de mai multe încercări pentru a stabili raza de acțiune. După ce știi ce loc poate sau nu poate detecta, îl poți plasa într-un loc optim pentru a lumina zonele pe care le dorești.

Senzorul de mișcare PIR este un dispozitiv cu 3 pini. Pinul 1 este pinul care primește tensiune în curent continuu. Senzorul de mișcare PIR are nevoie de o putere între 5V-9VDC pentru a funcționa. Vom alimenta această tensiune la pinul 1 al modulului PIR.

Pinul 2 este pinul ground al dispozitivului. Conectăm terminalul negativ al sursei de alimentare la acest pin, pentru o cale de întoarcere.

Pinul 3 este pinul de ieșire al modulului PIR. Când senzorul PIR detectează mișcare, puterea sa va ajunge până la 3V. Când nu este detectată nicio mișcare, nu emite practic tensiune. Pinul de ieșire se va conecta la baza unui tranzistor NPN. Când nu este detectată nicio mișcare, ieșirea este LOW și niciun curent nu curge din ieșirea senzorului. Prin urmare, tranzistorul nu este pornit. Când este detectată mișcare, ieșirea este HIGH și curentul curge din ieșirea senzorului și pornește tranzistorul. Tranzistorul pornit apoi pornește LED-ul atașat la ieșire. Aceasta este lumina senzorului de mișcare.

Pe lângă senzorul PIR, cealaltă componentă semnificativă pe care o vom folosi este placa de bază Arduino. Vom plasa ieșirea senzorului PIR într-un pin digital al arduino. Arduino va putea apoi să spună dacă senzorul PIR emite un semnal LOW sau HIGH. Dacă emite un semnal LOW, acest lucru înseamnă că senzorul PIR nu a detectat nicio mișcare. LED-ul pe care îl vom conecta la un alt pin digital, în acest caz, nu se va aprinde. Dacă senzorul emite un semnal HIGH, acest lucru înseamnă că senzorul PIR a detectat mișcare, iar LED-ul conectat la Arduino se va aprinde.

Circuit de lumină cu senzor de mișcare: cum îl facem să funcționeze

Conectăm pinul 1 al senzorului PIR la + 9VDC și conectăm pinul 3 al senzorului la ground. Acest lucru oferă senzorului PIR puterea de care are nevoie pentru a funcționa. Conectăm pinul 2, pinul de ieșire al senzorului PIR, la pinul digital D3 al plăcii Arduino. Acest pin va detecta dacă senzorul PIR emite curent (detectare mișcare) sau nu (nu a fost detectată mișcare).

Ne conectăm cu un LED la pinul digital D13. Nu este necesar să conectăm un rezistor de limitare a curentului extern la acest LED, deoarece pinul digital D13 al plăcii Arduino are deja o rezistență internă încorporată. Deci nu trebuie să ne facem griji pentru excesul de curent care ar putea arde LED-ul. Prin urmare, putem doar conecta anodul LED-ului direct la D13 și catodul la GND al plăcii Arduino. Și astfel, în acest mod, ai creat un circuit de lumină cu senzor de mișcare.

Cum programezi circuitul senzorului de mișcare Arduino

După ce ai conectat USB-ul de la Arduino la computer, ești gata să scrii codul pentru care placa de dezvoltare va avea nevoie să fie încărcat pe acesta, astfel încât să știe să aprindă LED-ul atunci când este detectată mișcarea.

Următorul cod va aprinde ledul pe pinul 13 când senzorul detectează mișcare:

// cod pentru circuitul detectorului de mișcare

const int ledPin = 13;

const int inputPin = 2;

void setup () {

pinMode (ledPin, OUTPUT);

pinMode (inputPin, INPUT);

}

void loop () {

valoarea int = digitalRead (inputPin);

if (valoare == HIGH)

{

digitalWrite (ledPin, HIGH);

întârziere (30000);

digitalWrite (ledPin, LOW);

}

altfel

{

digitalWrite (ledPin, LOW);

}

}

• Primul bloc de cod alege pinul pentru LED, care este pinul 13. A doua linie alege pinul pentru pinul de intrare, care reprezintă senzorul PIR, pinul 2.
• Al doilea bloc de cod declară LED-ul ca ieșire și pinul de intrare ca intrare.
• Al treilea bloc de cod citește valoarea senzorului din senzor și îl atribuie valorii întregi.
• Al patrulea bloc de cod determină dacă pinul senzorului este HIGH sau LOW.

Dacă este HIGH, atunci senzorul de mișcare a detectat mișcare. Dacă este LOW senzorul nu a detectat nicio mișcare. Dacă valoarea este înaltă, se aprinde ledul, semnalând faptul că mișcarea a fost detectată. LED-ul rămâne aprins timp de 30.000ms, ceea ce este egal cu 30 de secunde. După ce s-a scurs această perioadă de 30 de secunde, LED-ul apoi se aprinde LOW. 

Poți modifica acest cod astfel încât LED-ul să rămână aprins timp de 1 minut după detectarea mișcării. Sau poți modifica astfel încât să rămână aprins timp de 2 minute sau 3 minute. Toate acestea se pot face modificând valoarea dată funcției de întârziere (). 1 minut ar fi 60000ms. 2 minute ar fi 120000ms. Poți personaliza codul astfel încât să se potrivească cu nevoile circuitului tău de lumină cu senzor de mișcare.

Acesta este un circuit de lumină cu senzor de mișcare care se aprinde atunci când există mișcare, fie în lumină, fie în întuneric. De multe ori, se dorește doar ca luminile senzorului de mișcare să se aprindă când este întuneric. Dacă ar fi deja lumină, atunci se presupune că nu am avea nevoie de lumină suplimentară, deci ca senzorul să se activeze. Pentru a crea o lumină a senzorului de mișcare care se aprinde doar când este întuneric, va trebui să modificăm circuitul de mai sus, astfel încât să adăugăm un fotorezistor, astfel încât să se aprindă doar când se întunecă.